技术 | 生料辊压机终粉磨系统高效低耗运行的保障措施

引言

某公司哈萨克斯坦西里2500t/d熟料预分解窑水泥生产线生料粉磨采用生料辊压机终粉磨系统(基本配置如表1所示)。该系统投产后不久生料电耗就长期稳定在11kWh/t左右。这得益于根据物料物理性能科学调节物料进入辊压机系统的方式；以最佳经济产量点对系统运行参数进行科学匹配；对物料粒度的合理控制；对系统设备规律性的维护和保养。现总结成文，以资参考。

表1 生料辊压机终粉磨系统的主机配置

01

物料入辊压机系统方式的选择

目前，从生料调配站过来的物料一般有两种方式进入稳流仓，一是直接进入稳流仓，二是先进入V型选粉机(以下简称V选)选粉烘干以后再入稳流仓。

在生产初期该公司采用先入V选的方式，在运行中常出现因回粉量多而导致动态选粉机回料管堵塞现象的频繁发生，而且动态选粉机电流波动较大。回粉的不均匀进入又造成稳流仓内粉料离析和分层现象严重，影响了辊压机的稳定运行，冲料跳停现象时有发生。

该生产线位于哈萨克斯坦西南部的图兰低地(图兰平原)，北温带地区，属严重干旱的大陆性气候，物料水分相对较低，校正材料黏土中细颗粒较多，容易被风带入动态选粉机中而成为回粉，造成动态选粉机的回粉量较大。

为了减少动态选粉机的回粉量，保持回粉的稳定，将调配站过来的物料直接进入稳流仓，保证了辊压机的稳定运行。

但到了冬季，哈萨克斯坦当地气温在零下10℃以下，物料里的水分易结冰而造成物料的流动性变差。系统运行初期因稳流仓内物料温度低，稳流仓下料不流畅而导致辊压机运行不稳定，电流波动大，出辊提升机电流波动也较大。因此在冬季，辊压机开机时，调配站物料先入V选进行烘干升温，然后入稳流仓，等到稳流仓的物料达到一定温度以后再改变物料进入系统的方式。此时在操作上V选出口温度要偏高控制，当V选出口温度达到一个稳定值时表明循环升温已经完成，物料可以直接入稳流仓。

采用物料直接入稳流仓时，因稳流仓内的物料和两个选粉机(V选和动态选粉机)的热回料混合后，前者会得到加热烘干，稳流仓内的水汽含量较大，在运行中要保证稳流仓的通风，对收尘管道和稳流仓的结皮要定期进行清理。

对比在数套辊压机系统上的工作经验，笔者认为，物料直接入V选的方式很容易造成对V选的冲击磨损，导致V选维修频繁，同时辊压机运行算不上很稳定，所以在物料水分满足辊压机正常运行的情况下，建议尽量采取直接入稳流仓的方式。该系统调配站物料以直接入稳流仓为主，故运行2年多以来，V选内部磨损和变形很少。

02

生产中降低生料粉磨电耗的摸索和调整

2.1 循环风机和动态选粉机频率的控制

V选是静态选粉机，影响其出口物料粒径的主要因素有风量风速和物料的分散程度。循环风机频率高、抽风量大时，从V选带出选粉机的粗料多，势必造成动态选粉机的负荷增大，选粉效率也会下降。

该生产线生产初期循环风机频率控制在42Hz以上时，出现因回粉量过大而导致选粉机粗粉回料管堵塞频繁的情况，影响了辊压机的正常运行。随后，将循环风机频率逐步由42Hz下降至39Hz，选粉机频率也由35Hz下降至32Hz，生料细度控制在80μm筛余14％左右，能满足烧成系统要求。此时，循环风机电流由54A下降至48A，折算到吨生料电耗下降0.3kWh/t。

2.2 摸索最佳经济产量点

调试初期，为实现达标达产，辊压机主电机电流控制在75A左右，此时辊压机产量260t/h。后来考虑到国外生产以保证设备的长期安全稳定运行为主，将辊压机主电机电流控制到50A左右，此时辊压机产量245t/h，通过能管系统对比发现，生料综合电耗下降了1kWh/t左右，不升反降，主要是吨生料辊压机主电机电耗得到了下降。但将辊压机主电机电流降到40A以下时，此时因喂料调节阀开度过小导致辊压机不能实行过饱和喂料，辊压机做功效率会变差，导致成品率下降回粉量增多，称重仓内物料量也变得极其不稳定，主电机电流、辊缝和出辊提升机电流都会出现周期性波动，严重时会导致辊压机直接冲料跳停。通过分析对比发现，辊压机电流在40～50A之间时会获得一个比较经济和稳定的台时产量。经过上述的逐步对比调整，该生产线生料电耗由最初的14kWh/t逐步下降至11kWh/t左右。

2.3 稳流仓仓重的PID控制

稳流仓仓重的稳定控制是辊压机正常运行的一个基本条件，因受物料性质和辊压机运行工况的影响，稳流仓仓重处于一个动态波动范围。仓重过低时，会导致仓内物料离析现象严重，同时也因物料对辊面形不成较稳定的料压极易造成辊压机冲料跳停。生产初期，该系统多次出现稳流仓仓重低，辊压机跳停现象，主要原因是操作员调整不及时。在实际操作中，喂料量调节的根据是仓重的变化，为了杜绝操作员调整不及时引发事故，采用PID自动调节控制稳流仓仓重和喂料量，并对称重仓实行定期清仓制度，将燧石、铁屑等难磨物料定期排除。以上措施有效地提高了辊压机的工作效率。

03

生料辊压机系统的日常检查和维护

为了确保烧成系统的连续性生产，生料粉磨系统的产量必须大于烧成系统的喂料量，这就要求间歇性生产的生料粉磨系统具备安全高效的运转能力。因此在生产组织上要强抓对生料系统的巡检，对运转过程中发现的隐患要能及时地排查，利用停机期间集中处理，从而杜绝正常运行期间的临停。

3.1 侧挡板磨损

辊压机侧挡板的主要作用是防止辊子两边的物料没有经过辊压机挤压而直接落下，当侧挡板磨损或间隙过大时，会造成两个辊子的工作面不能形成良好的料压而引起辊压机做功效率的下降和回粉循环量的增加。在操作运行中具体表现为出辊提升机和入仓提升机电流明显增加甚至出现过载现象，V选的出口负压也明显上升，动态选粉机的负荷增加。在辊压机的运行参数上，为辊压机做功变得不稳定，电流会因为粉料的增多而出现周期性地波动，同时稳流仓仓重和辊缝也会出现周期性波动，操作上变得极其困难，稍有不慎就会引起辊压机的冲料跳停，也会直接造成台时产量的下降和系统电耗的上升。因此，在辊压机系统的日常管理中应做好对侧挡板的定期检查和更换，以保证系统设备运行的稳定和安全。

3.2 氮气囊压力的定检

在辊压机液压系统中，氮气囊和液压缸组成液压弹簧系统，氮气囊的压力决定了弹簧的刚度，压力高时刚度小，会影响辊压机的做功效果；压力低时刚度硬，会导致辊压机的运行不稳定。

该系统辊压机在运行一年以后，开机时刚打开喂料气动闸板阀，辊压机就跳停。起初将喂料调节阀调整到最小开度，没有效果，只好开机时由人工控制手动棒阀，辊压机运行极不稳定。分析认为，瞬间加载压力波动大冲高(超过设定最大值12MPa)是辊压机跳停的根本原因。排查液压系统发现，液压系统4个氮气囊的气体压力全部处于零压状态，对液压系统没有起到储能和缓冲作用，辊缝突然撑开时辊压机就直接因压力过高跳停。充装氮气到额定压力5MPa后，这一现象得到彻底解决。这说明，对系统进行定期点检十分重要。

3.3 物料粒度的控制

物料粒度的控制对辊压机的正常运行也不容小视，在原材料的供应上保证各种物料粒度(特别是质地坚硬的铁矿石)控制在要求范围之内，避免因粒度过大造成辊压机运行的不稳定。该生产线就曾出现过铁矿石粒度过大(由破碎铁矿石的颚式破碎机粒度调节螺杆松动引起)引起辊压机在运行过程中频繁跳停的情况。石灰石库的离析作用引起的物料粒径的变化也会对辊压机的运行带来影响。该生产线拥有2个石灰石库，每个库有2个下料点，在生产中充分利用2个石灰石库底4台秤进行石灰石的搭配下料，有效地避免了因库内离析作用而出现的石灰石粒度波动现象。

3.4 系统除铁装置的维护

由于生料辊压机在运行中没有排渣系统，大量铁屑等坚硬难磨物质的内循环会导致辊压机的做功效率下降、能耗上升，同时也会加剧对设备的磨损，所以做好对系统除铁装置的维护尤为重要。特别是那些细小的铁粒主要依靠回粉入稳流仓下料管上的管道除铁器进行排除，在许多生产线上都没有引起足够的重视和维护，从而影响了辊压机的正常运行。在原材料开采和运输过程中带入的那些金属物质(如潜孔钻钻头等)如不及时排除，对辊压机有可能造成致命性的伤害，笔者就曾亲历过因进铁导致辊压机减速机壳体破裂直接解体的事故。出于对辊压机安全运行的考虑，该生产线每条原材料输送皮带上都加装了除铁器，以实现物料多次转运多次除铁之目的。

04

结束语

哈萨克斯坦西里2500dd熟料预分解窑水泥生产线生料辊压机终粉磨系统于2018年年底投入运行，在经过一段时间的调试和整改后，实现了生料粉磨电耗长期稳定在11kWh/t左右的优秀效果。综上所述，主要经验有三点：

(1)根据物料的性质适时调整进料方式，减少对设备的冲击和磨损，同时保证辊压机的稳定运行；

(2)操作上调整操作参数，找到最佳的经济产量点和适宜的能耗指标；

(3)做好对物料粒度的控制和日常检查维护，是辊压机稳定运行的基本保证。