2021.N〇.423
C€M€fiT
王鹏飞
(仁寿县汪洋建宝水泥有限公司，四川眉山620587)
摘要：水泥粉磨系统提产降耗需要系统性的诊断分析并制定针对性优化措施，通过对预粉磨联合粉磨系统所涉及的原材料、球磨机、选粉机、风量以及跑冒滴漏等方面进行优化调整，可以实现提产降耗的目的 关键词：台时产量；粉磨电耗；影响因素；优化
中图分类号：TQ172.639 文献标识码：B文章编号：1002-9877(2021)04-0023-04 DOI: 10.l3739/jki.c n ll-1899/tq.2021.()4.008
我公司水泥粉磨系统采用两套FPP2200立磨 +c D3.8 mX13 m球磨+高效选粉机组成的水泥联合 粉磨系
统，水泥粉磨电耗一直居高不下，2019年全年 粉磨电耗为39 kWh/t，对比行业同类配置35 kWh/t的先进指标，差距十分明显。
2020年年初，我公司通过对水泥粉磨系统进行 系统性诊断和分析，并采取了 一系列节能降耗提产 的措施后，水泥粉磨电耗得到了明显改善。流程如图1和图2所示。
粉磨工艺流程上，水泥配料站物料经皮带秤计 量后，由皮带及提升机输送至FPP立磨预粉磨，经立 磨碾压的物料由提升机提升至振动筛进行筛分，过 筛细物料输送至球磨机进一步研磨，粗颗粒物料循 环冋FPP立磨再次粉磨11]。物料经球磨机研磨后通过 提升机输送至高效选粉机进行分选，成品被收集输 送人成品库储存，较粗的回粉返回球磨机进一步研 磨。A、B 2台水泥粉磨系统均采用第三代选粉机进 行分选，其中A磨采用的是Sepax 3000选粉机，此选
1设备配置和工艺流程
我公司水泥粉磨系统设备配置如表1所示，工艺
4改造后效果
4.1水泥性能变化
改造于2020年7月15日完成，改造完成后，水泥
细度增加1.9%，水泥粒度分布变宽，有利于减少混凝
土早期的收缩与开裂；水泥标准稠度用水量下降，有
利于混凝土强度的提高；28 d抗压强度虽有所降低，
但我公司强度富余较多，仍远高于国标要求，且28 d
抗折强度略有上升，具体质量指标见表1。
表1改造前后水泥质量指标对比
智能蓝牙遥控器指标比表面积45 pm 筛标准稠度凝结时间/min抗折强度/MPa抗压强度/MPa /(m2/kg)筛余/%用水量/%初凝终凝3d28 d3d28 d
改造前363 4.927.5185245 6.39.230.160.5改造后351 6.826.8175235 6.09.528.958.9
综上所述，改造后水泥整体性能及适应性有所 提高。
4.2水泥产量变化
改造后，7#水泥磨台时产量提高5.8 t/h，电耗降 低0.78 kWh/t，电价按照0.55元/kWh、年产量89万t 计算，预计每年可节约成本38.61万元。
通过此次改造，优化了水泥粒度分布，满足了新版国标的要求，同时起到了较好的节电效果。
参考文献：
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(编辑乔彬
)
■24-C£M£tiT2021.N〇.4
表1水泥磨系统配置情况
对照物设备名称水泥A磨水泥B磨
FPP立磨
监控备用电源
FPP立磨提升机 球磨机
出球磨提升机
选粉机FPP2200，额定功率 800 kW
NE400，额定功率55kW
4>3_8 mX 13 m，额定功率2 800 kW
NE400，额定功率75kW
Sepax 3000，额定功率75 kW，风机功率280 kW，设计风量
180000 m3/h
FPP2200，额定功率 800 kW
NE400，额定功率55kW
4>3.8 mX 13 m，额定功率2 800 kW
NE400，额定功率75kW
O-Sepa 3000，额定功率 132 kW，设计风量 180000 m3/h
球磨机通风 收尘风机 系统排风机额定功率132 kW，设计风量58 000 m3/h
额定功率75 kW，设计风量50 000 m3/h
无单独通风风机，磨通风与〇-Sepa 3000 -
额定功率6301^，设计风量2丨000〇1113/11
-次风连接
粉机采用内循环风机提供选粉用风，B磨采用O-Sepa 3000选粉机，选粉机风量由一台630 kW装机功率的 风机提供。
2存在的问题及分析
2.1入磨水分较高，入磨物料粒度粗
我公司生产的P_〇42.5水泥配料主要有矿渣及选矿废石，以及工业副产品石膏。一般情况下，预粉磨阶段综合水分在3%〜3.5%左右，人磨水分2%〜2.5%。当水分较高时，FPP立磨预粉磨系统极容 易黏附堵塞，振动筛筛分效率下降，进而引起预粉磨阶段循环负荷高、球磨机“空磨”等情况。整个水泥 粉磨系统产量偏低，粉磨电耗升高。
预粉磨系统采用振动筛作为机械筛分设备，与 同行业中带有V型选粉机等分选设备的预粉磨系统 相比，振动筛的筛分效率较高，但是过筛物料粒度偏 粗。我公司振动筛采用筛缝3〜5 mm的筛网，人磨物 料粒度。一般在2.0 mm左右；当振动筛筛片磨损 后，人磨物料最大粒径可达10 mm，影响球磨机粉磨。
2.2球磨机效率低
球磨机均采用两仓结构形式，
其中粗磨仓有效
2021.N〇.4王鹏飞：降®水泥粉磨电耗的实践
仓长3.9 m，仓内衬板采用阶梯衬板；细磨仓有效仓 长8.4 m，采用小波纹衬板，仓内设置4圈活化环，活 化环高度650 mm…
球磨机装机功率2 800 kW，实际运行功率约2 750 kW，约占额定功率的98%；研磨体填充率约 32%，水泥台时产量HXM05 t/h，球磨机吨水泥电耗 26.2 kWh/t。在实际运行中，水泥磨粗磨仓破碎能力 以及细磨仓的研磨效果都不理想
2.3选粉机效率较低
红外线烤箱经检查，2台选粉机均存在撒料装置、导风叶片、密封装置等严重磨损，风路存在短路情况等。经检 测，基于45 pm筛筛余测试结果分析选粉机的选粉机 效率，2台选粉机效率都不高，其中A磨Sepax 3000 选粉机平均选粉效率约57%, B磨O-Sepa 3000选粉 机平均选粉效率约55%。较低的选粉效率不利于提 高系统台时产量和改善粉磨电耗_
2.4系统用风量与产量不匹配
经对2台粉磨系统进行系统审计，发现2台磨 机系统都存在用风量与系统产量不K配的现象。其 中，B磨系统的用风量约200000 nrVh，风机功率约 580 kW，成品水泥用风量达1.9 m3/kg，吨水泥风机电 耗5.5 kWh/t:，用风量明显不合理，超过正常控制范 围太多，电耗较髙。
2.5跑冒滴漏严重
水泥粉磨系统存在较严重跑冒滴漏现象，特别 是压缩空气的使用上，存在压缩空气不规范使用，常
开常漏点较多等情况，当2台水泥磨系统同时运行 时，压缩空气消耗量约50 NmVmin，因压缩空气跑冒 滴漏造成的电耗损失较大。
3改善措施及效果
3.1控制原材料水分，控制入磨物料粒度
混合材及工业副产石膏水分都较高，造成设备 黏附，球磨机研磨效率下降，极大地影响整个水泥磨 系统的产量和电耗。为了改善入磨物料水分，我公 司一方面加强对混合材的进场以及堆贮管理，从源 头上控制水分，同时充分发挥混合材堆场的作用，坚 持“先进先出”的使用原则；另一方面，基于现场设 备布置情况，我们在FPP立磨及振动筛处都设置热风 炉，其作用是既可以烘干部分水分，又可以提高预粉 磨系统管道及收尘系统气体温度，减少结露堵塞情 况，同时在运行期间加强对袋收尘器的清灰管理，使 得FPP立磨系统的水汽能及时排出，减少入磨物料水 分。
降低球磨机喂料粒度是水泥磨系统提产降耗的有效途径之一。球磨机的做功效率比较低，有效的 预粉磨处理可以替代球磨机粗磨仓大部分功能。我 公司预粉磨阶段采用振动筛做筛分设备，筛网极易 磨损，进而造成人球磨物料粒度大，不利于球磨机产 量发挥。为此，在振动筛的管理上我们按照筛网磨 损周期，对振动筛筛网实行更换，同时增加3 mm尺 寸规格筛网的使川量，确保水泥球磨喂料粒度可控。通过对人磨粒度的测量发现，人磨物料粒度〇8。一般 在1.5mm左右，100%小于5 mm。
3.2球磨机优化
3.2.1更换磨内衬板，加高活化环
粗磨仓高效的冲击破碎能力以及细磨仓良好的 研磨能力是两仓球磨机高效运行的条件。
我公司水泥磨粗磨仓研磨体冲击能力偏弱，为 改善粗磨仓的粉磨效果，在春节大修期间陆续将阶 梯衬板更换为“无死角衬板”。该衬板中间高度为 60 mm，两头高度分别为90 mm和120 mm，中间圆滑 过渡。在使用中，研磨体被有效带起，冲击势能增加，有利于改善粗磨仓的冲击破碎效果。为强化细磨仓 的研磨效果，我公司将高度为650 mm的活化环焊接 加高，增加物料在细磨仓内的研磨时间，降低出磨物 料细度，球磨机出口物料细度45 pm筛筛余<40%。3.2.2合理降低研磨体装载量
R.Schnatz121以及David S.Fortsch131通过对研磨体装载量与粉磨电耗之间的关系进行研究，结果表 明，水泥球磨系统的粉磨电耗与球磨机内研磨体的 装载量存在特定关系，研磨体装载量太低和太高都 不利于粉磨电耗的改善。
从球磨机运行情况看，我公司2台水泥磨研磨体 装载量都处于较高水平，平均填充率超过32%，而且 主电动机运行功率已十分接近额定功率。
为此，我们将球磨机内的研磨体分步倒出，维持 粗磨仓研磨体填充率25%左右，细磨仓填充率26%左
射击标靶
右，球磨机主电动机吸收功率较调整之前下降约 200 kW〇
3.2.3调整研磨体级配
在降低研磨体装载量的同时，还要确保物料能 够被充分研磨，不得因为降低研磨体装载量而影响 系统产量。因此，要求对研磨体级配进行重新计算。
结合入磨混合物料邦德功测试结果，以及人磨 物料粒度分布，并考虑粒度变粗的极端情况，计算得 出粗磨仓最大研磨体规格不超过中60 mm。同时根 据球磨机轴向取样结果，重新对球磨机级配进行计 算调整后的研磨体级配如表2所示3
C£M£tiT2021.N〇.4表2调整后的研磨体级配
项目
粗磨仓细磨仓
中70m m中60m m中50m m中40m m4>30 m m4>30 m m中25 m m020m m中17 m m中15 m m
雨污分流器
装载量/t 2.57.713.013.79.3 1.79.017.335.243.6合计/t46.2106.8
填充率/%25.626.0
3.3选粉机调整
我公司2台选粉机型号及形式不一致，但在检查 及调整的过程中重点都从选粉机密封修复、布料均 勻性、选粉气流的均匀分布、选粉风量以及气流顺畅 性方面着手调整。
以B磨系统O-Sepa 3000选粉机为例[4]，检查 发现选粉机迷宫密封磨损失效，轴向间隙最大接近 30 mm；回粉翻板阀关闭不严，在正常运转时只能关 闭约50%左右；导风叶片磨损严重；实际运行风量 200000 m3/h，喂料浓度高值约2.75 kg/m3，超过最佳 控制范围上限，与此同时二次风的冷风风道处因结 露影响而部分堵塞，造成二次风缺风，一次风风量偏 高，一、二、三次风搭配不合理。
针对以上发现，我公司随即对选粉机进行检修，将迷宫密封轴向间隙缩小至(8 ±2)mm，径向间隙缩 小至<10 m m左右；修复并调整翻板阀至正常锁风 位置；更换磨损严重的导风叶片；将二次风风门处积 料清理并在实际运行中100%全开；调整选粉机工况 风量；控制系统循环负荷，调整选粉机喂料浓度至 1.8kg/m3〇
调整后选粉效率得到明显改善，基于45 筛筛余计算出的选粉效率平均65%，较调整前提高约 10%，为提高水泥台时产量、降低粉磨电耗提供了必 要条件。
3.4合理调整用风量
文献[4]指出，从选粉机喂料浓度出发，系统风机 风量不是越大越好。当喂入选粉机的物料量一定的 情况下，选粉机风量增加，单位成品的用风量增加，能耗增加；当风量降低，选粉机内的合格细粉无法被 高效选出，造成选粉效率下降，成品量下降，进而增 加吨水泥粉磨电耗。
我公司根据选粉机喂料浓度，合理降低系统排 风机转速，调整系统T：况风量在180 000 m3/h左右。系统排风机转速从980 r/min下降至900 r/min左右，风机功率下降约80 kW左右。
3.5治理跑冒滴漏
压缩空气跑冒滴漏造成的能源浪费容易被忽略，据文献报道，空压机属于低能效设备，其所消耗能量中仅有约15%被转化成了可供使用的功，而其 余部分均以热量的形式损失掉。
鉴于此，治理压缩空气跑胃滴漏间接节约空压 机电耗也是非常必要的。我公司通过对粉磨系统所 有用气设备进行检查梳理，特别是收尘器的压缩空 气接头、脉冲阀进行重点排查和治理。通过上述措 施，当2台水泥磨系统再次同时运行时，压缩空气消 耗量低于40 Nm3/min，节约用气10 Nm3/min左右。以前需要开3台空压机才能满足要求，现在只需要2 台空压机运行就可以满足2台水泥粉磨系统及包装 系统的全部用气需求。通过计算，此项措施节约空 压机功率约35 kW。
4治理效果
通过对我公司水泥磨进行系统性分析诊断并进 行针对性的优化调整，水泥磨台时产量较2019年同 期增加4.5 t/h，达到105〜110 t/h，粉磨电耗较2019年 同期下降5 kWh/t，达到34 kWh/t。
5结束语
水泥粉磨系统节能降耗是•个系统性工作，需 要从整体的角度，对粉磨系统进行诊断、分析，并结
合现场实际情况进行针对性的调整和优化。
本文通过总结降低水泥粉磨电耗的实践，从原 材料、球磨机、选粉机、风料匹配及治理跑胃滴漏方 面进行了相关分析和优化调整，实现了降低水泥粉 磨电耗以及提高系统生产效率目的。
参考文献：
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(编辑乔彬
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