ATOX-50立磨操作淺談

立磨與球磨相比，具有很多重要的突出優(yōu)勢，如粉磨效率高、工藝流程簡單、運轉(zhuǎn)率高、能耗低、可充分利用窯尾低溫廢氣、烘干能力大、允許入磨物料粒度大、易于對生料成分及細度調(diào)節(jié)控制、占地面積小、操作環(huán)境清潔等。是大型新型干法水泥生產(chǎn)線較為理想、有效的粉磨設(shè)備。
　　
冀東水泥股份公司第二條生產(chǎn)線的生料制備系統(tǒng)采用了丹麥史密斯公司生產(chǎn)的ATOX-50立磨，它是配套4 000 t/d熟料生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備之一，1996年10月開始調(diào)試，1997年5月達到320 t/d的額定產(chǎn)量，9月通過了360 t/d產(chǎn)量的技術(shù)考核。中央控制室配備了先進的ABB集散型控制系統(tǒng)(DCS系統(tǒng))進行操作控制。主要參數(shù)見表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，電動機通過減速機帶動磨盤轉(zhuǎn)動，來自窯尾廢氣的熱風(fēng)從進風(fēng)口進入磨內(nèi)，原料配料后經(jīng)回轉(zhuǎn)閥入磨，落在轉(zhuǎn)動的磨盤上，在離心力的作用下向磨盤邊緣移動并受到磨輥的碾壓而粉碎，粉碎后的物料被風(fēng)環(huán)處高速上升的氣流(60～70 m/s)帶起，大顆粒直接回落到磨盤上重新粉磨，氣流中的物料經(jīng)回轉(zhuǎn)式選粉機選粉后，將不合格的粗粉分離下來，經(jīng)錐斗落到磨盤中央被重新粉磨(此過程也稱內(nèi)循環(huán))；細粉隨氣流一起出磨，在旋風(fēng)筒和系統(tǒng)收塵裝置中收集下來，即為生料；還有喂料量的15%～20%的物料通過風(fēng)環(huán)落下，經(jīng)刮料板刮出，通過輸送設(shè)備被重新送入磨內(nèi)粉磨(此過程也稱外循環(huán))。如此循環(huán)往復(fù)，在研磨的同時，物料充分與熱氣體進行熱交換，從而被烘干，得到符合粒度要求、含水量小于0.5%的產(chǎn)品。
2　立磨操作中的主要控制參數(shù)
2.1　振動值
　　
振動是輥式磨機工作中普遍存在的情況，合理的振動是允許的，但是若振動過大，則會造成磨盤和磨輥的機械損傷，以及附屬設(shè)備和測量儀表的毀壞。料層厚薄不均是產(chǎn)生振動的主要原因，其它原因還有：磨內(nèi)有大塊金屬物體；研磨壓力太大；耐磨件損壞；儲能器充氣壓力不等；磨通風(fēng)不足等。
　　
在操作上應(yīng)當(dāng)嚴格將振動控制在允許范圍內(nèi)，才能為穩(wěn)定運行創(chuàng)造先決條件。

2.2　料層厚度
　　
立磨穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的另一重要因素是料床穩(wěn)定。料層穩(wěn)定，風(fēng)量、風(fēng)壓和喂料量才能穩(wěn)定，否則就要通過調(diào)節(jié)風(fēng)量和喂料量來維持料層厚度。若調(diào)節(jié)不及時就會引起振動加劇，電機負荷上升或系統(tǒng)跳停等問題。理論上講，料層厚度應(yīng)為磨輥直徑的2%±20 mm,該立磨磨輥直徑為3 000 mm，因此60±20 mm是適宜的料層厚度。此外，最佳料層厚度主要取決于原料質(zhì)量，如含水量、粒度、顆粒分布和易磨性。運轉(zhuǎn)初期，為了找到最佳的料層厚度，得調(diào)試擋料圈的高度。而在擋料圈高度一定的條件下，穩(wěn)定料層厚度的重要條件之一是喂料粒度及粒度級配合理。喂料平均粒徑太小或細粉太多，料層將變?。黄骄教蠡虼髩K物料太多時料層將變厚，磨機負荷上升。可通過調(diào)整噴水量、研磨壓力、循環(huán)風(fēng)量和選粉機轉(zhuǎn)數(shù)等參數(shù)來穩(wěn)定料層。噴水是形成堅實料床的前提，適當(dāng)?shù)难心毫κ潜３至洗卜€(wěn)定的條件，磨內(nèi)通風(fēng)是保證生料細度和水份的手段。

2.3　壓差
　　
壓差是指風(fēng)環(huán)處的壓力損失，也是重要的控制參數(shù)之一。由于風(fēng)對立磨運轉(zhuǎn)的影響較大，因此，保持壓差恒定，磨的運行狀態(tài)才好。壓差還是磨內(nèi)情況的一面鏡子，操作員可通過觀察壓差了解磨內(nèi)情況，判斷料多、料少、風(fēng)大、風(fēng)小、粉磨效率等。而且隨著喂料量的變化，磨通風(fēng)量的大小、壓差的穩(wěn)定值也有所不同，這在平常的操作中應(yīng)注意觀察、注意積累經(jīng)驗。若壓差過大，說明磨內(nèi)阻力大，內(nèi)循環(huán)量大，此時應(yīng)采取減料措施，加大通風(fēng)量，加大噴水，穩(wěn)定料層，也可暫時減小選粉機轉(zhuǎn)數(shù)，使積于磨內(nèi)的細粉排出磨外，待壓差恢復(fù)正常，再適當(dāng)恢復(fù)各參數(shù)，以避免過粉磨現(xiàn)象，防止因振動加劇磨跳停、滿磨事故的發(fā)生。若壓差過小，說明磨內(nèi)物料太少，研磨層會很快削薄，引起振動增大，因此應(yīng)馬上加料，增加噴水，使之形成穩(wěn)定料層。

2.4　磨功率消耗
　　
立磨傳動功率決定于磨輥給磨盤所施加的壓力及有關(guān)設(shè)計參數(shù)，若磨盤上物料過多，研磨壓力又未跟上，則粉磨效率低，磨功率消耗大；若研磨壓力過大，也會增大磨功率，都會對設(shè)備造成不利影響。

2.5　磨機出口溫度
　　
向磨內(nèi)供熱風(fēng)是干燥物料和提升物料的需要，磨機出口氣體溫度的高低是衡量磨機運行狀況的重要因素，過熱會導(dǎo)致內(nèi)部機械受損；過低，則達不到干燥目的。根據(jù)我廠的運行經(jīng)驗，磨機出口溫度最好控制在95 ℃左右。若出口溫度較高，則適當(dāng)打開循環(huán)風(fēng)機擋板，或打開冷風(fēng)擋板；若出口溫度低，則適當(dāng)增加熱風(fēng)供給量，以保證生料水份不超標(biāo)。

2.6　產(chǎn)品細度
　　
產(chǎn)品細度主要靠選粉機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)數(shù)大，產(chǎn)品細；轉(zhuǎn)數(shù)小，產(chǎn)品粗。磨內(nèi)用風(fēng)量的大小對產(chǎn)品細度也有很大影響。

2.7　產(chǎn)量
　　
立磨產(chǎn)量標(biāo)定恰當(dāng)與否，對穩(wěn)定運行、充分發(fā)揮其節(jié)能降耗、降低成本的優(yōu)勢亦很重要。經(jīng)調(diào)試、考核，冀東二線立磨能力按320～360 t/h控制。在增加產(chǎn)量的同時，操作員應(yīng)注意熱風(fēng)、磨通風(fēng)量、研磨壓力、噴水量等參數(shù)的適當(dāng)增加，保證壓差穩(wěn)定。以上參數(shù)在操作中的變化情況見表2。

3　研磨壓力的合理使用
　　ATOX-50立磨有三個磨輥，各配有一套儲能器(見圖1)，并與泵站相連，液壓泵是提供研磨壓力的動力源，液壓油是傳遞動力的介質(zhì)，儲能器的核心——氮氣囊是解決液壓油不可壓縮性質(zhì)的動力儲備庫。

　在操作使用時，要保持研磨壓力在設(shè)定范圍內(nèi)。在液壓系統(tǒng)中設(shè)有安全保護的回油閥，當(dāng)液壓系統(tǒng)中壓力超過設(shè)定壓力7 bar，打開回油閥；當(dāng)與研磨壓力設(shè)定值相等時，關(guān)閉回油閥；當(dāng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定壓力4 bar時，開起液壓泵；當(dāng)系統(tǒng)壓力達設(shè)定值時，停泵。研磨壓力的最小值就是根據(jù)氮氣囊的壓力來調(diào)節(jié)的(見圖2)。

4　自動控制系統(tǒng)
　　在中控DCS操作系統(tǒng)畫面上，立磨系統(tǒng)從原料輸送到生料入庫的所有設(shè)備按流程分成十一組，供系統(tǒng)開、停車用。各組中還可以執(zhí)行對設(shè)備的開、停指令，系統(tǒng)穩(wěn)定運行后可轉(zhuǎn)為自動控制。此外根據(jù)立磨系統(tǒng)工作原理，還設(shè)置了五個控制回路：
　　
(1)通過操作循環(huán)風(fēng)擋板可控制磨出口溫度；
　　
(2)通過調(diào)整循環(huán)風(fēng)機速度和擋板可控制磨通風(fēng)量；
　　
(3)壓差被用于調(diào)節(jié)磨喂料量；
　　
(4)通過調(diào)節(jié)熱風(fēng)擋板可保持磨入口壓力恒定；
　　
(5)通過調(diào)節(jié)原料喂料秤配比可自動控制生料成分。