利用立磨压差对选粉机下料方式进行优化改造
水泥 兰溪诸葛南方水泥有限公司 章文明 蒋德洪 2015-01-07
摘要：5000t/d生产线生料制备系统配有一台套ATOX50立磨，近年来通过对立磨压差的理解，对选粉机粗粉下料方式进行了改造，优化了磨内物料循环，在稳定的压差条件下，增加立磨的产量，降低生料单位电耗。
笔者公司5000t/d 生产线生料制备系统配有一台套ATOX50立磨，自2005年3月投运以来，经过一系列的优化改造，使立磨系统保持了长期稳定运行。本文将近年来通过对立磨压差的深入理解，对选粉机回料部分的改造经验撰文与同行分享。
1 立磨压差的准确理解
1.1 压差含义
通常立磨压差被简单地理解为立磨风环处的压力损失。 其实，从图1 立磨物料循环情况示意图中压差（ΔP）的测量点位置可以看出，它一端测点位于风环入口处，另一端位于磨机选粉机的下部。 因此，压差的一小半是由风环处的压力损失构成，其大小与风环盖板方位(靠近磨盘或筒体)、风环衬板斜度、风环盖板面积大小和通风量等因素有关， 在稳定的磨机工况下，这一部分压损比较稳定，约 2～3kPa。
压差的一大半由风环出口至选粉机下端的含尘气体流动阻力形成，这一空间段的气体流速、含尘浓度同样是决定压差的重要因素。 从立磨是一种风扫磨的观点来看，压差的作用类似于风扫磨系统出磨至粗粉分离器锥体这一段循环参数概念，实际上表达了磨内负荷，或者说是循环负荷大小的标志性参数。 压差大，说明磨内物料循环负荷大；压差小，说明磨内物料循环负荷小。 这印证了操作中保持适度的压差是保证磨机粉磨效率和粉磨产量的重要前提。
1.2 磨内物料的循环分析
从图1 可以看出，气体含尘量主要由风环处高速气体 （一般约50m/s） 带起的经磨辊粉磨的物料所构成。这部分气体中粉尘被带入选粉机，经静、动叶片的分级，合格物料进入旋风筒分离成生料成品，不合格粗粉经下料锥返回磨内。 在 ATOX 立磨的原始设计中，回料锥位于中心架正上端，粗粉被选粉机回收落于中心架上，通过中心架的打散作用，有的分散落至磨盘参与粉磨，有的则被风扬起进入再循环、再选粉。
ATOX磨机所配套的 RAR-LVT 高效动态选粉机所使用的LVT技术，已大大优化了磨内气体流场，维持了相当高的选粉效率，因此，不必像其他类型的选粉机需要再选粉。然而，在物料被高速气体风扫带起、进行选粉、粗粉回磨的过程中，还有相当一部分物料在磨腔内进行着无效循环，也有相当一部分粗粉在磨腔与选粉机之间进行着无效循环， 既没有参与粉磨，也没有被选粉机有效分选出参加下一道工序进行合格生料的分离， 但它们却均构成了压差的相当一部分，影响了磨机有效粉磨与选粉，造成了工序能源的无谓消耗。
1.3 磨机压差的调整思路
从上述分析可以说明，喂料量、系统通风量、研磨压力、选粉机转速和喷水量等均会对压差带来影响。
在实际生产操作过程中，研磨压力、选粉机转速、系统通风量等一般不做调整，喷水量通常根据磨机的振动 情况做微调，对压差变化影响也不大。 因此操作人员往往根据压差的变化来调整喂料量的大小，保持磨机系统的平衡运转。
既然压差的很大一部分由磨机内含尘气体流动阻力组成，气体的含尘浓度应是压差的主要反馈参数。通过对立磨循环负荷的分析可以知道，如果试想通过改善磨内结构，减少无效循环，在一定的喂料情况下可以降低压差数值；或者说减少了无效内部循环后，若维持与原来操作相同的压差，就可以取得增加喂料量，即增加产量的效果。
2 选粉机下料方式的技术改造
2.1 增设回料改流锥
在回料锥底部增设一个Φ1000mm×500mm 的改流圆锥（见图2），目的是为了封闭回料锥底部后增加选粉机粗粉的流动性和流动的均匀性，防止在回料锥中形成过高料柱，影响选粉机的运行。
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2.2 封闭回料锥
将原开放的回料锥底部用6mm厚铁板全部封死，仅在中间对称预留Φ300mm 孔洞二个，用于安装下料管。
2.3 增设下料管
与上述预留孔对接二根预制的Φ300mm下料管，管壁厚度12mm。下料点距离磨盘500mm，在磨盘衬板的内侧，距喷水管100mm，图3为改造后下料管下料点位置示意，图4为磨内实景。下料管规格选择系考虑了物料实际运行情况而定的，直径太小如选择Φ200mm，会造成喂料中塑料薄片等杂物堵塞下料管道，直径太大则增加了安装难度与材料消耗，且回料锥底部直径受限，也不允许。
3 实际效果
下料方式改造后，立磨实际运行指标变化情况见表1。从表1看出，磨机喂料量增加了45t/h（湿基，含水率约为 3%），单位生料工序电耗从19.2kWh/t 下降至 16.46kWh/t，下降了近3kWh/t，成效显著。
4 结束语
通过对 ATOX50 立磨选粉机回料锥进行改造，改变了选粉机粗粉下料方式， 优化了磨内物料循环，在稳定的压差条件下，可增加立磨的产量，降低生料单位电耗。
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