ATOX-50立磨操作浅谈

水泥 2007-02-12

ATOX-50立磨操作浅谈

立磨与球磨相比，具有很多重要的突出优势，如粉磨效率高、工艺流程简单、运转率高、能耗低、可充分利用窑尾低温废气、烘干能力大、允许入磨物料粒度大、易于对生料成分及细度调节控制、占地面积小、操作环境清洁等。是大型新型干法水泥生产线较为理想、有效的粉磨设备。
　　
冀东水泥股份公司第二条生产线的生料制备系统采用了丹麦史密斯公司生产的ATOX-50立磨，它是配套4 000 t/d熟料生产线的关键设备之一，1996年10月开始调试，1997年5月达到320 t/d的额定产量，9月通过了360 t/d产量的技术考核。中央控制室配备了先进的ABB集散型控制系统(DCS系统)进行操作控制。主要参数见表1。

1　ATOX-50立磨工作原理和流程
　　它采用料床粉磨原理粉磨物料，电动机通过减速机带动磨盘转动，来自窑尾废气的热风从进风口进入磨内，原料配料后经回转阀入磨，落在转动的磨盘上，在离心力的作用下向磨盘边缘移动并受到磨辊的碾压而粉碎，粉碎后的物料被风环处高速上升的气流(60～70 m/s)带起，大颗粒直接回落到磨盘上重新粉磨，气流中的物料经回转式选粉机选粉后，将不合格的粗粉分离下来，经锥斗落到磨盘中央被重新粉磨(此过程也称内循环)；细粉随气流一起出磨，在旋风筒和系统收尘装置中收集下来，即为生料；还有喂料量的15%～20%的物料通过风环落下，经刮料板刮出，通过输送设备被重新送入磨内粉磨(此过程也称外循环)。如此循环往复，在研磨的同时，物料充分与热气体进行热交换，从而被烘干，得到符合粒度要求、含水量小于0.5%的产品。
2　立磨操作中的主要控制参数
2.1　振动值
　　
振动是辊式磨机工作中普遍存在的情况，合理的振动是允许的，但是若振动过大，则会造成磨盘和磨辊的机械损伤，以及附属设备和测量仪表的毁坏。料层厚薄不均是产生振动的主要原因，其它原因还有：磨内有大块金属物体；研磨压力太大；耐磨件损坏；储能器充气压力不等；磨通风不足等。
　　
在操作上应当严格将振动控制在允许范围内，才能为稳定运行创造先决条件。

2.2　料层厚度
　　
立磨稳定运转的另一重要因素是料床稳定。料层稳定，风量、风压和喂料量才能稳定，否则就要通过调节风量和喂料量来维持料层厚度。若调节不及时就会引起振动加剧，电机负荷上升或系统跳停等问题。理论上讲，料层厚度应为磨辊直径的2%±20 mm,该立磨磨辊直径为3 000 mm，因此60±20 mm是适宜的料层厚度。此外，最佳料层厚度主要取决于原料质量，如含水量、粒度、颗粒分布和易磨性。运转初期，为了找到最佳的料层厚度，得调试挡料圈的高度。而在挡料圈高度一定的条件下，稳定料层厚度的重要条件之一是喂料粒度及粒度级配合理。喂料平均粒径太小或细粉太多，料层将变薄；平均粒径太大或大块物料太多时料层将变厚，磨机负荷上升。可通过调整喷水量、研磨压力、循环风量和选粉机转数等参数来稳定料层。喷水是形成坚实料床的前提，适当的研磨压力是保持料床稳定的条件，磨内通风是保证生料细度和水份的手段。

2.3　压差
　　
压差是指风环处的压力损失，也是重要的控制参数之一。由于风对立磨运转的影响较大，因此，保持压差恒定，磨的运行状态才好。压差还是磨内情况的一面镜子，操作员可通过观察压差了解磨内情况，判断料多、料少、风大、风小、粉磨效率等。而且随着喂料量的变化，磨通风量的大小、压差的稳定值也有所不同，这在平常的操作中应注意观察、注意积累经验。若压差过大，说明磨内阻力大，内循环量大，此时应采取减料措施，加大通风量，加大喷水，稳定料层，也可暂时减小选粉机转数，使积于磨内的细粉排出磨外，待压差恢复正常，再适当恢复各参数，以避免过粉磨现象，防止因振动加剧磨跳停、满磨事故的发生。若压差过小，说明磨内物料太少，研磨层会很快削薄，引起振动增大，因此应马上加料，增加喷水，使之形成稳定料层。

2.4　磨功率消耗
　　
立磨传动功率决定于磨辊给磨盘所施加的压力及有关设计参数，若磨盘上物料过多，研磨压力又未跟上，则粉磨效率低，磨功率消耗大；若研磨压力过大，也会增大磨功率，都会对设备造成不利影响。

2.5　磨机出口温度
　　
向磨内供热风是干燥物料和提升物料的需要，磨机出口气体温度的高低是衡量磨机运行状况的重要因素，过热会导致内部机械受损；过低，则达不到干燥目的。根据我厂的运行经验，磨机出口温度最好控制在95 ℃左右。若出口温度较高，则适当打开循环风机挡板，或打开冷风挡板；若出口温度低，则适当增加热风供给量，以保证生料水份不超标。

2.6　产品细度
　　
产品细度主要靠选粉机转速来调节，转数大，产品细；转数小，产品粗。磨内用风量的大小对产品细度也有很大影响。

2.7　产量
　　
立磨产量标定恰当与否，对稳定运行、充分发挥其节能降耗、降低成本的优势亦很重要。经调试、考核，冀东二线立磨能力按320～360 t/h控制。在增加产量的同时，操作员应注意热风、磨通风量、研磨压力、喷水量等参数的适当增加，保证压差稳定。以上参数在操作中的变化情况见表2。

3　研磨压力的合理使用
　　ATOX-50立磨有三个磨辊，各配有一套储能器(见图1)，并与泵站相连，液压泵是提供研磨压力的动力源，液压油是传递动力的介质，储能器的核心——氮气囊是解决液压油不可压缩性质的动力储备库。

　在操作使用时，要保持研磨压力在设定范围内。在液压系统中设有安全保护的回油阀，当液压系统中压力超过设定压力7 bar，打开回油阀；当与研磨压力设定值相等时，关闭回油阀；当系统压力低于设定压力4 bar时，开起液压泵；当系统压力达设定值时，停泵。研磨压力的最小值就是根据氮气囊的压力来调节的(见图2)。

4　自动控制系统
　　在中控DCS操作系统画面上，立磨系统从原料输送到生料入库的所有设备按流程分成十一组，供系统开、停车用。各组中还可以执行对设备的开、停指令，系统稳定运行后可转为自动控制。此外根据立磨系统工作原理，还设置了五个控制回路：
　　
(1)通过操作循环风挡板可控制磨出口温度；
　　
(2)通过调整循环风机速度和挡板可控制磨通风量；
　　
(3)压差被用于调节磨喂料量；
　　
(4)通过调节热风挡板可保持磨入口压力恒定；
　　
(5)通过调节原料喂料秤配比可自动控制生料成分。

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