提高水泥粉磨系统精细化管理的探讨

发表时间:2020/4/14   来源:《基层建设》2020年第1期   作者:褚夫军 吕士诚 贾方奎
[导读] 摘要:精细化管理是管理者用来调整产品、服务和运营过程的技术方法。
        山东申丰水泥集团有限公司  山东省枣庄市  277300
        摘要:精细化管理是管理者用来调整产品、服务和运营过程的技术方法。“精”就是切中要点,抓住运营管理中的关键环节;“细”就是管理标准的具体量化、考核、督促和执行。精细化管理的“化”指的是过程和程度,当然强调改善,改善强调持续性。
        关键词:水泥粉磨系统;精细化;管理措施
        某公司2016年P•O42.5水泥工序电耗为30.22kWh/t,工序电耗较高,以开展降低电耗进行以下精细化管理措施,取得了2018年电耗为24.24kWh/t,降低约6kWh/t的成绩。代水泥粉磨系统主要是由辊压机+V型选粉机与水泥管磨机组成的联合粉磨系统,以PN公司#6水泥磨生产P•O42.5水泥为例,探讨提高水泥粉磨系统的精细化管理的措施。
        1水泥粉磨工艺的种类
        1.1预粉磨工艺
        现今,我国已经普遍采用了球磨机和辊压机构成的预粉磨系统,在新型粉磨水泥生产线中,该系统主要涵盖着联合粉磨、半终粉磨、循环预粉磨等,主要源于辊压机的粉磨效率几乎是球磨机的两倍左右,辊压机粉磨具有很好的省电效果。预粉磨系统中的球磨机和辊压机组成的节电水平因为消耗电的功率大小来浮动,只要辊压机每消耗1(kW•h)/t,便可使球磨机的电耗下降1.7-2.1(kW•h)/t,因此,预粉磨系统中的球磨机和辊压机组成的总电耗便会下降0.7-1.2(kW•h)/t,有着十分明显的省电效果。但是,因为我国现今的工业发展水平及经济发展水平在全球的竞争中还是处于相对落后的水平,制造工艺与材料工业等诸多问题都使得辊压机的辊压不得不维持在7MPa上下。粉磨料饼打散之后比表面积80-110m2/kg,另外,粒内并没产生晶格裂变,让国外的整个粉磨系统的电耗与我国的比较的话,还是存在一定的距离。假如把水泥折算成53的纯水泥来进行对比的话,我国比日本要高出12(kW•h)/t,我国比印度高出7至9(kW•h)/t,所以说,我国的粉磨工艺还能很大的节能减排的空间。
        1.2开路粉磨系统
        开路粉磨系统的技术改造主要是采用高细高产磨技术,它与普通开流管磨有以下不同和区别:①仓室个数不同。高细高产磨比普通管磨机多增设一至二个仓室,仓室个数依据磨机尺寸的大小及长径比(L/D)确定。②仓室比例不同。重新调整仓室的比例,相对普通磨机,缩短了球仓的长度,增加了段仓的长度。③仓室之间均设置双层仓板。高细高产管磨机各仓室之间均用双层隔仓板分隔。在球仓与段仓之间设置带有粗细物料分开装置的双层隔仓板。它的作用机理与选粉机类似。达到某一设定粒度的细料顺利地进入下一仓,未达到这一粒级的粗料,利索地返回到前仓继续粉磨,直到合格为止。高细高产管磨机通过上述一系列的改变后,物料在磨仓内从粉碎到研磨有序地进行,最后变成成品排出磨外。采用高细磨技术对普通开流磨进行改造,可使磨机产量提高20%左右,电降低20%左右,细度降低1.5%左右,比表面积提高了35m2/kg。
        1.3立磨粉磨工艺
        目前,我国的水泥粉磨工艺流程通常包括:管磨机粉磨系统、筒辊粉磨系统、辊压机终粉磨系统、立磨粉磨系统等。其中粉磨工艺的选择与应用在粉磨加工中具有举足轻重的作用,能直接影响水泥的生产成本与产品质量,其中粉磨过程的耗电消耗占水泥总电消耗的72%以上,其中管磨机磨性差、效率低会导正更高的电能消耗。然而,立磨粉磨工艺的应用,具有电能消耗低、生产产量高等方面的优点,并且其与辊压机都是采用料床粉碎的方式进行,不同的是立磨粉磨工艺采用的是平面与柱面的物料接触方式,立磨粉磨系统不需要采用分级系统,相对于其它粉磨系统装置更简便,值得广泛的推广与应用。


        2提高水泥粉磨系统精细化管理策略
        2.1磨机系统管理优化
        (1)降低波峰高度并延长波峰距离,减薄衬板厚度(衬板减重16.76t)。(2)根据入磨比表大幅提升、磨内筛余曲线,结合磨机研磨面积及有效容积的增加,对研磨体级配进行了优化调整,调整后以前研磨体减重33t。通过上述措施,水泥磨系统瞬时工序电耗:20.5kWh/t,喂料量:149.4t/h,磨机电流117.1A(原来160A),磨机研磨体装载量低,是磨机主机节电的主因。
        2.2辊压机进料系统改进
        辊压机前调解板均设计为人工手动调解,在辊压机实际运行中,前调解板螺栓经常被水泥凝结无法进行调解,虽多次利用停机机会进行修复,但仍无法正常使用,辊压机下料量只能利用人工手动控制棒条阀进行控制,棒条阀控制即增加了岗位人员的工作劳动量,同时不利用控制物料的均匀下料,经常造成物料偏料,辊压机滚缝偏差大,导致辊压机跳停或泄压,严重影响辊压机的安全运行和水泥磨产质量的稳定,通过现场测量,决定采用辊压机电动调节进料装置,且改装置已在同型号辊压机成功运用。2019年,我公司安装了辊压机自动下料调节装置,并和中控操作实现连锁控制,可以通过前后闸板控制物料通过量,从而解决了长期影响辊压机安全运行的瓶颈,系统产量得到了提高。
        2.3确保下料通畅,稳定水泥质量和避免不必要的停机
        喂料系统下料通畅是稳定水泥质量的首要前提,也只有在下料顺畅的前提下,磨机持续稳定运行,能最大限度地发挥其产能和效率。某公司脱硫石膏因水分大,料仓设计及制作材质方面的缺陷,脱硫石膏经常出现下料不畅现象,需要有人时刻盯着用大锤敲仓,严重影响系统正常运转及水泥质量。为此公司对脱硫石膏仓进行专门技改优化,并在电气自动化控制方面进行调整,根据皮带秤上物料情况控制振打电机的开停。通过一系列优化措施,脱硫石膏下料不畅的问题得以解决。还有混合材问题,尤其是活性混合材,长时间堆积容易结块,这就要求上料时注意库位,现场勤于中控沟通,了解混合材的用量,心里有数,控制合理的料位,避免库内结块,确保物料畅通。
        2.4其它有效措施
        (1)把辅助设备运维精细化管理提高到与主机同等级别,力求辅机故障停机次数为零,从而降低粉磨系统故障率,提高运转质量,实现高产低耗。(2)追溯现场因原材料水分及粒度引起输送通道的堵塞到源头管控,严格控制进厂混合材水分≤10%,混合材全部进行二次破碎,控制粒度≤30mm。(3)混合材和脱硫石膏运料按库容1/3控制,并每班拉仓,保障下料顺畅。(4)制定熟料储存库出库控制制度并规范管理;熟料所有下料口通畅并每2h循环轮流放料(如熟料温度高,每小时轮流)。(5)在供水方面:由集中供水改为定点、定位管理。如选粉机、高楼层风机的水冷却,采用高压小泵供水;地面采用变频低压大泵集中供水,满足各部位设备冷却用水。(6)在供气方面:包装系统、粉磨系统分开供气,采用变频技术,包装用0.5MPa气压,满足包装系统需求;粉磨系统采用低压供气,控制压力在0.3~0.4MPa,保证收尘器清灰用风。(7)在能管方面:PN公司自创能管系统,对附属设备如磨头、磨尾提升机及风机单独计量,各台主辅机的电耗波动一目了然,中控操作员据此及时、精确调节操作参数,系统均衡稳定、高产运行。
        结论
        随着经济与科技的发展,水泥粉磨技术逐渐的走向成熟,并且逐渐的向效益最大化、低成本高产、优质的方向发展。由于我国属于水泥消费大国,水泥粉磨技术的改进对我国的节能减排具有很大的意义。
        参考文献
        [1]高霖,王虔虔,王学敏.高效节能的辊压机联合粉磨系统[J].建材技术与应用,2018(9):34-36
        [2]张永林,张利敏.我国水泥粉磨技术的现状及改进措施简述[J].内蒙古石油化工,2017(8).
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