引言

我公司于2019年10月份建成年產(chǎn)60萬t的礦渣生產(chǎn)線,主機(jī)采用合肥中亞公司的HRM46.3K磨機(jī)立磨,生產(chǎn)s95級(jí)礦渣粉。

現(xiàn)在立磨已成功用于礦渣粉磨,因其工藝簡單、烘干能力強(qiáng)、電耗低等優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展最快。

但我公司項(xiàng)目自投產(chǎn)以來,由于立磨進(jìn)料大溜槽頻繁結(jié)料、立磨出風(fēng)管道存在周期性垮料現(xiàn)象及回風(fēng)循環(huán)風(fēng)利用效率不高等原因,日常運(yùn)行中存在磨機(jī)振動(dòng)大、產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大等一系列問題,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)。

2021年2月,我公司對(duì)立磨系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)改造,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

1原工藝流程

原料通過裝卸橋門式起重機(jī)裝進(jìn)料倉,后通過計(jì)量秤帶至401皮帶機(jī),401皮帶機(jī)(中部裝有一臺(tái)永磁除鐵器進(jìn)行除鐵)通過料斗把原料送入鎖風(fēng)喂料機(jī)后,通過大溜料槽進(jìn)入磨機(jī)內(nèi)部。

原料在磨內(nèi)進(jìn)行粉磨、烘干后,部分未充分研磨的物料落入立磨風(fēng)環(huán),由刮料板刮入排渣皮帶后,經(jīng)除鐵進(jìn)入返料斗提機(jī)重新入磨研磨,其余已研磨的物料經(jīng)風(fēng)流帶入旋風(fēng)機(jī)進(jìn)行分選,粗粉重新入磨進(jìn)行再次研磨,合格粉進(jìn)入下個(gè)系統(tǒng)收塵器收集,收集的合格粉經(jīng)過空氣斜槽和斗提機(jī)進(jìn)入成品儲(chǔ)存?zhèn)}。主抽風(fēng)機(jī)排風(fēng)管設(shè)置了回風(fēng)管道直接接入熱風(fēng)爐進(jìn)風(fēng)管道。

磨機(jī)粉磨系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

2系統(tǒng)存在的問題

2.1立磨進(jìn)料系統(tǒng)

(1)鎖風(fēng)喂料機(jī)經(jīng)常性卡死,入磨溜槽磨損較快,整體維修費(fèi)用較高,僅鎖風(fēng)喂料機(jī)和溜槽耐磨板維護(hù)花費(fèi)就需20萬元左右。

(2)濕料和返料干料一起進(jìn)入大溜槽造成結(jié)料速度較快,結(jié)料后又導(dǎo)致物料不能進(jìn)入磨內(nèi)中心,進(jìn)而造成料層不穩(wěn)定,料層太薄,可粉磨的物料就會(huì)很少,因而粉磨產(chǎn)量就會(huì)降低。同時(shí),物料層過薄還會(huì)導(dǎo)致磨盤和磨銀之間產(chǎn)生剛性接觸,這樣會(huì)引起很大的振動(dòng),導(dǎo)致立磨設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重磨損,增加能耗。如果料層過厚,立磨的研磨能力會(huì)有所降低,其內(nèi)部循環(huán)的負(fù)荷會(huì)加大,引起磨銀上下跳動(dòng),對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害,影響設(shè)備的安全使用。

(3)入磨大溜槽長度約5.5m,極易結(jié)料,清理難度大且用時(shí)較長(清料周期為7天)。每次停機(jī)清理加上升降溫用時(shí)約8h,每月僅因?qū)ｉT清料時(shí)間就損失產(chǎn)量約3200t。

2.2立磨出風(fēng)管道

(1)原有立磨出風(fēng)管道為小2200mm,通風(fēng)面積偏大,風(fēng)速偏小,合格粉磨不易及時(shí)帶走,造成磨粉壓差偏大,為保證系統(tǒng)平衡,增加主抽抽力,造成產(chǎn)品較粗,比表不穩(wěn)定下降。

(2)原有立磨出風(fēng)管道設(shè)置有約1m長水平管道,容易造成粉塵堆積,當(dāng)堆積到一定程度后出現(xiàn)垮料,大量粉磨落入磨盤,破壞磨盤正常料層,造成磨機(jī)周期性劇烈振動(dòng),在立磨系統(tǒng)中,其振動(dòng)問題成為影響系統(tǒng)穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。

2.3回風(fēng)循環(huán)管道

(1)引風(fēng)口的位置不合適,尾氣從風(fēng)機(jī)出口進(jìn)入煙囪后作為循環(huán)風(fēng)要回到立磨內(nèi),必須逆向走,阻力大,影響循環(huán)風(fēng)量。

(2)循環(huán)風(fēng)沒有直接入磨,而是接到了熱風(fēng)爐配風(fēng)通道的進(jìn)風(fēng)口上。因熱風(fēng)爐的出口風(fēng)管直徑只有2.3m,面積偏小,造成兩股風(fēng)混合后通過熱風(fēng)爐出風(fēng)口時(shí)風(fēng)速約為40m/s,風(fēng)速明顯偏高,造成系統(tǒng)阻力較大。磨內(nèi)通風(fēng)狀況不良,研磨后的礦粉不能被及時(shí)帶出,為保證系統(tǒng)平衡,被迫減少帶料量。

(3)循環(huán)風(fēng)管的位置偏低,不但阻擋了立磨檢修通道,還影響了整體美觀。

3具體改造方案

3.1立磨進(jìn)料系統(tǒng)改造

(1)取消原料鎖風(fēng)給料機(jī)搭配大溜槽進(jìn)料的模式,改造成料斗搭配螺旋給料機(jī)模式,并在7.25m平臺(tái)與立磨之間架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái),用于安裝新增螺旋給料機(jī)。螺旋較刀輸送機(jī)入料順暢,料流連續(xù)穩(wěn)定,鎖風(fēng)效果極佳,在礦粉生產(chǎn)中得以廣泛應(yīng)用。

(2)401頭輪處卸料斗延長后直接與螺旋給料機(jī)接料口連接。

(3)立磨殼體圍板加高350mm,選粉機(jī)料斗做相應(yīng)改造,螺旋給料機(jī)出料口上部與選粉機(jī)錐斗下部連接,確保選粉機(jī)回料暢通。

立磨進(jìn)料系統(tǒng)改造示意圖如圖2所示。

3.2立磨出風(fēng)管道改造

將立磨出風(fēng)管道直徑變更為小2100mm,確保管道內(nèi)風(fēng)速達(dá)到合理值,從而使風(fēng)可以將合格粉末及時(shí)帶走。同時(shí)將出磨管道改造成形式類似"羊角",角度為60o的大傾角,不再保留水平段,確保不再發(fā)生周期性垮料。改造示意圖如圖3所示。

3.3回風(fēng)循環(huán)管道改造

(1)將回風(fēng)循環(huán)風(fēng)管引風(fēng)口在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高8.8m,并與主抽煙囪管道按45o對(duì)接。(2)回風(fēng)循環(huán)風(fēng)管出風(fēng)口直接接入熱風(fēng)爐出風(fēng)總管上,同時(shí)考慮入磨兩個(gè)熱風(fēng)支管風(fēng)溫和風(fēng)量的均衡。回風(fēng)循環(huán)管道改造示意圖如圖4所示。

4改造效果對(duì)比

4.1改造前后立磨相關(guān)參數(shù)對(duì)比

經(jīng)改造后,立磨投料量平均提高10t/h,磨內(nèi)壓差有所上升但在合理范圍內(nèi),因做功提高,產(chǎn)品質(zhì)量提升,選粉機(jī)轉(zhuǎn)速下降約150r/min,同時(shí)立磨振動(dòng)值下降,具體參數(shù)如表1所示。

4.2改造前后產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比

整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化后,在選粉機(jī)降速的同時(shí)保證了比表滿足430m2/kg的標(biāo)準(zhǔn),負(fù)篩率0.045mm/%(負(fù)壓篩法)明顯降低,詳細(xì)數(shù)據(jù)如表2所示。

4.3改造前后產(chǎn)量對(duì)比

自2020年2月26日改造后運(yùn)行已超過兩個(gè)月,目前系統(tǒng)正常。對(duì)比圖5和圖6,改造前后各統(tǒng)計(jì)32天,改造前產(chǎn)量總計(jì)完成68964t,改造后產(chǎn)量總計(jì)完成76210t,平均日超產(chǎn)226t,保守估計(jì)年增產(chǎn)75000t。

5改造后整體效益分析

技改后立磨設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定,產(chǎn)量和質(zhì)量得到明顯提升的同時(shí),日能耗及單位成品能耗降低明顯。磨機(jī)給料裝置技改為螺旋給料機(jī)后,內(nèi)部結(jié)料現(xiàn)象大大減少,節(jié)約了大量人力清理時(shí)間。系統(tǒng)新增的螺旋給料機(jī)、料斗以及其他改造費(fèi)用總計(jì)230萬元,經(jīng)測(cè)算僅靠增加的產(chǎn)量2個(gè)月就可收回成本,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。