摘 要：我公司原有两套水泥磨Ф4.2m×13.5m+O-Sepa N3000选粉机组成的闭路粉磨系统，其单磨生产能力95t/h，工序电耗高达38kWh/t以上。因系统配置落后、产量低、能耗高，水泥生产成本居高不下，存在能耗指标超出水泥单位产品能源消耗限额标准和执行阶梯电价的政策风险。为降低生产成本，公司从新增HFCG180-160辊压机系统及其磨内改造两方面着手进行改造，实现提高了水泥磨台时158.78t/h，降低水泥粉磨电耗13.48kWh/t。

关键词：新增辊压机；磨内改造；台时产量；工序电耗

0 引言

我公司拥有两套水泥磨Ф4.2m×13.5 m+0-Sepa N3000选粉机组成的闭路粉磨系统，单套系统生产能力95 t/h，工序电耗38kWh/t以上。为了降低能耗指标超出水泥单位产品能源消耗限额标准的政策风险”，公司对2号水泥磨系统实施技术改造：采用HFCG180-160辊压机+Ф4.2m×13.5 m管机组成的联合(半终)开路磨系统，系统设计产量为250t/h，并对球磨机进行磨内结构技术改造，使系统运行产量达到250～270 t/h(P·O42.5级水泥)，单位水泥电耗25kWh/t以下，水泥粉电耗大幅度降低，实现节电13.48kWh/t，提产158.78t/h，本文对本次改造简要内容进行总结，以资参考。

01 工艺技术方案及主机配置选择

1.1 工艺技术方案思路及选择

新建HFCG180-160辊压机预粉系统与现有2号水泥磨组成半终(联合)开路粉磨系统；并对现有2号水泥磨系统进行改造，包括磨内结构技术改造、配套完成单掺脱硫石膏改造、原料配料输送优化改造和水泥成品输送优化改造。

水泥粉磨系统采用联合/半终粉磨工艺两种粉磨方式，可根据不同产品特点，采用不同生产方式，以降低能耗为目标，适应不同市场水泥品质，探索最佳生产方式。两种生产方式：一种是辊压机系统成品直接入库，即开路磨半终粉磨系统；另一种是辊压机系统成品入磨，即开路磨联合系统。其中半终粉磨系统电耗低于联合粉磨系统电耗。

系统正常生产原材料综合水分1.5%～2.0%，属于偏高水平，普通熟料温度较低，85 ℃左右，低碱熟料温度较高时达到106℃。本项目主要以生产P·O42.5级水泥品种为主，公司原材料情况见表1。

表1 物料配料表（P·O42.5水泥）

1.2 主机配置、工艺流程简述及分析

主机配置见表2，工艺流程见图1。如图1所示，原材料混合料送至辊压机称重仓内，经压机高压粉碎，物料产生结构性破坏裂纹，物料的易磨性得到大幅度地改善，物料的粒径也大幅缩小，然后由循环提升机送入V型选粉机进行分选，粗粉返回辊压机重新挤压，细粉随气流进入下进风高效选粉机再次分选，分选后的粗粉返回到辊压机重新挤压(联合粉磨)或者直接入磨(半终粉磨)，细粉经旋风筒收集后送到球磨机进一步粉磨(联合粉磨)或者直接入库(半终粉磨)。系统中，旋风筒后的循环风机的风大部分返回气流分级机，少部分进入新增放风收尘器中3。入稳流称重仓的皮带和气流分级机粗粉提升机出料溜管上均设有除铁装置，用于除去物中含有的铁件，防止铁件进入辊压机损坏辊面。

表2 主机配置

图1 工艺流程图

02 本工程项目优化创新

2.1 新增辊压机预粉磨系统

本项目采用 HFCG180-160辊压机辊子为柱钉辊面，为了对柱钉辊面起到保护作用，以及应对辊压机内物料离析带来的偏辊问题，一是在稳流称重仓进料溜子增加了移动布料器(图2)，可以根据辊缝差实时调整进料位置，改变仓内物料堆积位置起到均匀作用和减少离析现象，减少辊缝偏差，有效地解决了辊压机偏辊的问题，保证辊压机稳定性运行。二是采用多股分级机将物料充分均布，形成料幕，提高选粉效率(见图3)。三是采用流场模拟设计，对气、固二相分离进行分析，最大化地降低系统阻力，提高选粉效率(图4)。四是采用新型翻板式电动进料装置(见图5)，骑跨式侧挡板，将边缘漏料降至最低，提高物料挤压效果。

图2 移动布料器示意位置图

图3 多股分级机模型图

图4 流场模拟设计图

图5 新型翻板式电动进料装置

2.2 Ф4.2 m×13.5 m磨内改造

水泥磨系统采用开路操作，根据工艺配置和原料特性，在磨内衬板及隔仓板形式(见图6)、仓长分布、研磨体级配等方面采用更优化的方案，进一步提高研磨效率。研磨体的级配及添加量见表2。

表3 研磨体级配及添加量

2.2.1 筛分装置

采用新型高效筛分隔仓装置，其特点是物料的大通过量、可调节性和良好的通风性能。该装置结构筛分支架由独立的16个箱体在磨机内部组装而成，各箱体独立过料，可调节磨机一、二仓物料平衡及控制流速，从而达到提高机粉磨效率的作用。

图6 新型高效筛分隔仓装置

2.2.2 防堵出料篦板

防堵出料篦板采用耐磨框架+不锈钢筛板+支撑钢板三合一结构，筛板在满足过料的情况下能够控制更小的筛缝，为使用微型研磨介质创造条件利于控制水泥的产量及质量。另外耐框架能够起到保护筛板的作用，使得筛板的寿命延长。

03 本项目的改造效果

从图7可知，项目改造后1年内系统台时产量稳定在250t/h，较改造前提升了 150%。由表3可知，改造前水泥磨台时产量为113.04t/h，磨主电机电耗为29.37kWh/t，工序电耗为38.26kWh/t，改造后，水泥磨台时为271.82t/h，磨主电机电耗为10.23 kWh/t，工序电耗为24.78kWh/t。

本项目已投产运行1年，电耗25kWh/t以下，较技改前粉磨工序电耗下降13.48kWh/t，优于国家2022年11月执行的《GB 16780-2021水泥单位产品能源消耗限额》中水泥制备工段限额等级中的1级能耗等级，达到国内先进水平。

图7 项目改造前后台时产量

表4 2号水泥磨改造前后数据对比

04 结语

本次技术改造增产节能效果显著，相对于其他改造项目以“操作维护便利、投资节省、技术经济指标先进”为理念，根据公司实际生产的水泥品种针对性选用了HFCG180-160辊压机配套4.2m×13.5m球磨机半终/联合开路系统，水泥磨房综合框架及利旧设备的应用、球机磨内改造、提升机永磁电机使用等先进设备技术的应用。改造后实现了高效、节能、稳定的生产。

作者：陈彦军,张璐衡,张 宏,刘福红,徐生双,席大山

单位：成县祁连山水泥有限公司