矿渣立磨机节能降耗改造研究 本文关键词：矿渣，节能降耗，改造，研究，立磨机
矿渣立磨机节能降耗改造研究 本文简介：【摘要】本文从优化磨机工艺参数及设备改造等方面来提高立磨产量，降低电耗和煤气耗，从而降低成本，增加效益。【关键词】立磨；节能降耗；优化磨机工艺；设备改造福建泉州闽光钢铁有限责任公司建成年产30万吨TRM32.3矿渣立磨生产线。投产初期，缺乏经验，磨机运行不顺,故障频发，因此需要对其进行节能降耗改造。
矿渣立磨机节能降耗改造研究 本文内容：
【摘要】本文从优化磨机工艺参数及设备改造等方面来提高立磨产量，降低电耗和煤气耗，从而降低成本，增加效益。
【关键词】立磨；节能降耗；优化磨机工艺；设备改造
福建泉州闽光钢铁有限责任公司建成年产30万吨TRM32.3矿渣立磨生产线。投产初期，缺乏经验，磨机运行不顺,故障频发，因此需要对其进行节能降耗改造。
1矿渣辊磨系统的工艺流程
1.1矿渣辊磨系统的工作原理及主要参数
矿渣辊磨集粉碎、粉磨、烘干、选粉等工序于一体,结构紧凑[1]，技术参数见表1。
1.2矿渣粉磨生产线的工艺流程
原料矿渣由皮带输送或汽车输送从高炉运输至矿渣库内，放置3至7天后由装载机送至原料仓，再由皮带输送机、螺旋喂料机等输送装置输送至磨机磨盘碾磨。碾磨后颗粒细的粉末在供风系统的作用下进入选粉机进行筛选，符合颗粒要求的粉末进入收尘器成为产品，不符合颗粒要求的回到磨盘重新碾磨；碾磨后颗粒大的物料进入外循环系统并通过磁性筛选重新入磨与新物料一起碾磨，最后成品通过斜槽、提升机等设备送到成品库，工艺流程（如图1所示）。在此过程中，物料与热气体进行了充分热交换,水分被迅速蒸发，通过烟囱排到大气中。矿渣中含铁杂质较多，为降低磨辊和磨盘的磨损，在矿渣入前必须先将矿渣中的铁除去，因此在振动筛前后各设置了一台除铁器。部分磁性渣在入磨前，需要碾磨后方可除尽，因此需要在外循环系统中增加一台超精细除铁器。
2TRMS矿渣立磨系统优化及改造
在立磨系统中要从产量、电耗、热耗、磨损、设备运转率等六项指标反映立磨机的性能。
2.1提高产量
提高产量并不是一味追求高产，而是在设备允许范围内最大程度地发挥设备的生产能力，并能降低系统的电耗[2]。产量及设备运行情况如表2所示。立磨投产后，刚开始台时产量偏低，出磨比表在370~410m2／kg波动，有时整个班都在380m2／kg以下，较少时间能达到400m2／kg以上，运行过程中不稳定，料层不稳，振动大且明显。针对上述问题，我们从稳定料层、消除振动、调整选粉机运行参数等方面入手来进行改造和调整。2.1.1挡料圈加高并调整挡料圈与磨辊之间的间隙立磨机的料层高低是由挡料圈的高度决定的。理论上，料层厚度应为磨辊直径的2%±20mm,但是在实际应用中，挡料圈高度需要比理论设计值高10mm，因此每次磨盘堆焊后在挡料圈上部加焊一圈扁钢，增加料床高度。挡料圈与磨辊尾部间隙是磨机提高产量的重要因素。物料在碾磨过程中挡料圈与磨辊尾部间隙大小影响着产量：间隙大，物料在挡料圈边缘受到挤压后容易落进磨机风环，碾磨效率低回料多产量低；间隙小，物料受到挤压力大，物料较容易被碾磨成粉，碾磨效率高产量高[3]。在挡料圈内侧采用堆焊耐磨材料的方法来缩小挡料圈与磨辊尾部的间隙，在磨盘磨辊定期堆焊时可以对挡料圈内侧补焊，以保持间隙的长期稳定，可减少磨辊大端与挡料圈的摩擦力，使辊压转向正面，增加正面物料承压来提高比表面积，并可降低磨辊压力进行间接降震。磨机内部改造：将挡料圈抬高了10mm；缩小了堆焊挡料圈内侧与磨辊尾部之间的间隙。2.1.2增大蓄能器的有效容积目前各磨辊配置四个蓄能器，经过计算，再增加一组蓄能器，使其大幅降低振动。磨机磨辊油缸缓冲蓄能器在原有配置上各增加一组经过计算的适当容积蓄能器，并分别在各蓄能器上增加高压球阀。当某个蓄能器出现损坏，可以关闭其高压球阀，实现在线更换而不影响正常生产。2.1.3工艺参数的调整确定合理的选粉机转速、立磨粉磨区进出口温度、磨内负压及收尘器内负压等工艺参数使磨机工况处于最佳状态（见表3）。
2.2降低系统电耗
立磨系统耗电主要是由高压设备和低压辅助设备等组成，其中来自主电机和主排风机电机所消耗的电量占系统总电量的4/5，因此降低主电机和主排电机的耗电最为关键。2.2.1减少立磨主电机消耗的无功功率在主电机回路中增加智能化静止进相器来减少无功功率的损耗。高压电机节能改造后，主电机功率由1700kW下降至1612kW，日节能约2112kWh。2.2.2主排风机高压变频调速改造改造前主排风机运行方式：主排风机配置1台10kv电源开关柜，风机的风量调整只能通过调节入口电动调节阀的开度实现。改造后主排风机运行方式：主排风机原配置1台10kV电源开关柜、改造后只增加2根高压电缆、1台高压变频器、和1台变频器旁路柜，如图2所示。通过切换变频器旁路柜内的刀闸QS1、QS2、QS3的分合使主排风机电机运行在旁路和变频两种状态。旁路运行时，作为变频器故障时备用，QS1、QS2在分闸位，QS3在合闸位，主排风机电机为高转速运行，通过调节阀开度来控制风量；变频运行时，QS1、QS2在合闸位，QS3在分闸位，调节阀全开，通过变频器调节主排风机转速来控制风量。改造前后主排风机能耗情况：主排风机变频调速改造完成对比，改造后的节能效果非常明显，主排风机进行高压变频改造后的节能高达30%~40%。2.2.3选粉机内锥体改造（如图3所示）经粉磨且烘干后的粉末与气流一起从下部进入选粉机，选粉机的耐磨静叶片使粉尘和空气形成一个切向流，甩笼旋转方向和耐磨静叶片的涡流方向相同，在耐磨静叶片和甩笼之间的间隙处，形成了一个离心力的空间，使粉尘/空气得以分离，大颗粒的物料被抛向外部，受重力而下落，被收集并返回磨盘进行再粉磨，成品与空气一起通过选粉机的出口管道进入带式收尘器[4]。改造前分离器内锥体底部是敞开的，碾磨后的物料在供风系统的作用下向上飘，从两路进入笼形转子，一路从导风叶片进入，另一路从下管先进入内锥体再进入笼形转子。进入选粉机甩笼后，经过甩笼的筛选颗粒度小符合要求的通过出风口进入收尘器，颗粒度大留在返料斗重新回到磨盘碾磨。由于颗粒度大的物料返回磨盘的路径和进入甩笼的物料一路冲突，导致选粉效率低，耗电大。现将内锥体底部封住，然后再挖若干个孔洞。改造后由原先物料的双通道变成单通道，颗粒度大的更容易进入磨盘重新碾磨，选粉机的转速由原来的145rpm下降到120~115rpm，比表面积≥420㎡/kg,从而提高选粉机效率、减少电耗，同时也可以降低主排风机的频率，降低电耗。
2.3降低系统热耗的措施
2.3.1控制物料及成品水分①做好物料的循环。将堆积在场内的物料根据入厂时间划块，做到先到先用，确保物料湿度合适。②加强入磨水份检测。入磨水份检测由原来每4小时一次，增加到每2小时一次，物料含水率控制在11%以下。③控制好成品水分，降低出口温度。成品水分在满足客户要求的基础上，磨机出口温度控制在85℃~95℃，有效降低热耗。2.3.2增加循环风的利用供热系统是由输送热风管、输送循环风管和引进冷风阀组成。其中循环风是靠磨内负压将风机出口排出带有温度的气体重新吸入磨内，一般循环风的温度在70℃~90℃[5]。收尘风机排气管直径Φ2000mm，而循环风管直径Φ1400mm，只有49%循环风被利用。为了多利用余热，将循环风管从Φ1400mm增大到Φ1800mm，面积大大增加，81%循环风可被利用。循环风大大被利用后造成磨机两入口温差偏大150℃~160℃，最高将近200℃。为减小温差，直接从热风炉引条Φ830mm的风管并联在温度低的入口，改造后两入口温差缩小到50℃之内，使料层更加稳定。如图4所示。
3结语
通过上述改造和优化生产运行参数，立磨得各项指标都有很大提高，具体见表5。由表5可知,立磨在提高产品质量的同时台时产量由投产初期的51t/h提高到68t/h,提产了约33.3%；电耗由投产初期的53kWh/t降低至38kWh/t，降低了约28.3%；煤气耗由投产初期的127m3/t降低至83.38m3/t,减少了约34.3%。kWh/t降低了生产成本,提高了企业效益。
参考文献
[1]石光,刘箴,等.TRMS3231矿渣辊磨的特点及调试[J].水泥技术,2012(4):78-80.
[2]赵剑波,刘箴,等.TRMS矿渣立磨节能降耗措施[J].中国水泥,2010(6):47-49.
[3]薛平,周玲.LM56.2+2S立磨工艺参数优化及提产措施[J].水泥工程,2005(4):29-31.
[4]孙亚忠.大型立磨特性数值分析方法及应用[D].武汉:武汉理工大学,2011.
作者：黄源财 单位：福建泉州闽光环保资源有限公司
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