引言
我公司于2019年10月份建成年產60萬t的礦渣生產線,主機采用合肥中亞公司的HRM46.3K磨機立磨,生產s95級礦渣粉。
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、電耗低等優(yōu)點而發(fā)展最快。
但我公司項目自投產以來,由于立磨進料大溜槽頻繁結料、立磨出風管道存在周期性垮料現(xiàn)象及回風循環(huán)風利用效率不高等原因,日常運行中存在磨機振動大、產品質量波動大等一系列問題,嚴重影響正常生產經營活動。
2021年2月,我公司對立磨系統(tǒng)進行了相關改造,達到了預期目標。
1原工藝流程
原料通過裝卸橋門式起重機裝進料倉,后通過計量秤帶至401皮帶機,401皮帶機(中部裝有一臺永磁除鐵器進行除鐵)通過料斗把原料送入鎖風喂料機后,通過大溜料槽進入磨機內部。
原料在磨內進行粉磨、烘干后,部分未充分研磨的物料落入立磨風環(huán),由刮料板刮入排渣皮帶后,經除鐵進入返料斗提機重新入磨研磨,其余已研磨的物料經風流帶入旋風機進行分選,粗粉重新入磨進行再次研磨,合格粉進入下個系統(tǒng)收塵器收集,收集的合格粉經過空氣斜槽和斗提機進入成品儲存?zhèn)}。主抽風機排風管設置了回風管道直接接入熱風爐進風管道。
磨機粉磨系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。
2系統(tǒng)存在的問題
2.1立磨進料系統(tǒng)
(1)鎖風喂料機經常性卡死,入磨溜槽磨損較快,整體維修費用較高,僅鎖風喂料機和溜槽耐磨板維護花費就需20萬元左右。
(2)濕料和返料干料一起進入大溜槽造成結料速度較快,結料后又導致物料不能進入磨內中心,進而造成料層不穩(wěn)定,料層太薄,可粉磨的物料就會很少,因而粉磨產量就會降低。同時,物料層過薄還會導致磨盤和磨銀之間產生剛性接觸,這樣會引起很大的振動,導致立磨設備發(fā)生嚴重磨損,增加能耗。如果料層過厚,立磨的研磨能力會有所降低,其內部循環(huán)的負荷會加大,引起磨銀上下跳動,對設備產生嚴重損害,影響設備的安全使用。
(3)入磨大溜槽長度約5.5m,極易結料,清理難度大且用時較長(清料周期為7天)。每次停機清理加上升降溫用時約8h,每月僅因專門清料時間就損失產量約3200t。
2.2立磨出風管道
(1)原有立磨出風管道為小2200mm,通風面積偏大,風速偏小,合格粉磨不易及時帶走,造成磨粉壓差偏大,為保證系統(tǒng)平衡,增加主抽抽力,造成產品較粗,比表不穩(wěn)定下降。
(2)原有立磨出風管道設置有約1m長水平管道,容易造成粉塵堆積,當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,造成磨機周期性劇烈振動,在立磨系統(tǒng)中,其振動問題成為影響系統(tǒng)穩(wěn)定的關鍵因素之一。
2.3回風循環(huán)管道
(1)引風口的位置不合適,尾氣從風機出口進入煙囪后作為循環(huán)風要回到立磨內,必須逆向走,阻力大,影響循環(huán)風量。
(2)循環(huán)風沒有直接入磨,而是接到了熱風爐配風通道的進風口上。因熱風爐的出口風管直徑只有2.3m,面積偏小,造成兩股風混合后通過熱風爐出風口時風速約為40m/s,風速明顯偏高,造成系統(tǒng)阻力較大。磨內通風狀況不良,研磨后的礦粉不能被及時帶出,為保證系統(tǒng)平衡,被迫減少帶料量。
(3)循環(huán)風管的位置偏低,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立磨進料系統(tǒng)改造
(1)取消原料鎖風給料機搭配大溜槽進料的模式,改造成料斗搭配螺旋給料機模式,并在7.25m平臺與立磨之間架設鋼結構平臺,用于安裝新增螺旋給料機。螺旋較刀輸送機入料順暢,料流連續(xù)穩(wěn)定,鎖風效果極佳,在礦粉生產中得以廣泛應用。
(2)401頭輪處卸料斗延長后直接與螺旋給料機接料口連接。
(3)立磨殼體圍板加高350mm,選粉機料斗做相應改造,螺旋給料機出料口上部與選粉機錐斗下部連接,確保選粉機回料暢通。
立磨進料系統(tǒng)改造示意圖如圖2所示。
3.2立磨出風管道改造
將立磨出風管道直徑變更為小2100mm,確保管道內風速達到合理值,從而使風可以將合格粉末及時帶走。同時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回風循環(huán)管道改造
(1)將回風循環(huán)風管引風口在現(xiàn)有基礎上提高8.8m,并與主抽煙囪管道按45o對接。(2)回風循環(huán)風管出風口直接接入熱風爐出風總管上,同時考慮入磨兩個熱風支管風溫和風量的均衡?；仫L循環(huán)管道改造示意圖如圖4所示。
4改造效果對比
4.1改造前后立磨相關參數(shù)對比
經改造后,立磨投料量平均提高10t/h,磨內壓差有所上升但在合理范圍內,因做功提高,產品質量提升,選粉機轉速下降約150r/min,同時立磨振動值下降,具體參數(shù)如表1所示。
4.2改造前后產品質量對比
整個系統(tǒng)優(yōu)化后,在選粉機降速的同時保證了比表滿足430m2/kg的標準,負篩率0.045mm/%(負壓篩法)明顯降低,詳細數(shù)據(jù)如表2所示。
4.3改造前后產量對比
自2020年2月26日改造后運行已超過兩個月,目前系統(tǒng)正常。對比圖5和圖6,改造前后各統(tǒng)計32天,改造前產量總計完成68964t,改造后產量總計完成76210t,平均日超產226t,保守估計年增產75000t。
5改造后整體效益分析
技改后立磨設備運行更加穩(wěn)定,產量和質量得到明顯提升的同時,日能耗及單位成品能耗降低明顯。磨機給料裝置技改為螺旋給料機后,內部結料現(xiàn)象大大減少,節(jié)約了大量人力清理時間。系統(tǒng)新增的螺旋給料機、料斗以及其他改造費用總計230萬元,經測算僅靠增加的產量2個月就可收回成本,達到了預期目標。
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