风扫钢球煤磨节能技改实践

龙文浩，刘炎桃，罗云祥（中材湘潭水泥有限责任公司，湖南 湘潭 411202）

1 我公司煤磨概况

我公司风扫煤磨为3仓结构，规格为Φ3.8 m×（7.5+3.0）m，研磨体总装载量86t，填充率24%。其中烘干仓长度3m，粗磨仓长度2.75m，钢球规格Φ 60～Φ30mm，衬板为中波纹衬板，装载量31t；细磨仓长度4.75 m，钢球规格Φ30～Φ20 mm，其中以Φ25 mm和Φ20mm为主，衬板为小波衬板，装载量55t，同时仓内设置三圈挡料环，以控制磨内流速。有关运行参数列于表1。

表1 煤磨技改前运行数据

我公司燃煤为国产烟煤，水分含量10%～12%，超过40mm的块状较少，可磨性指数HGI值55～50，属于较难研磨品种。磨机正常运行时产量约40t，对应主电机单耗为30kW·h/t，运行电耗偏高。曾尝试调整研磨体级配，并降低磨机总装载量至65t，但随之台时产量也降低，无法满足窑的生产需求。进磨检查发现钢球质量较好，没有出现碎球和大面积的失圆球，这对保证级配的稳定性和研磨体的滚动滑动效率有非常重要的作用。粗磨仓中波衬板波峰磨损不大。细磨仓挡料圈起分隔研磨体的作用，防止其反分级，也能降低物料流速。曾经有研究表明在管磨细磨仓中等距离地安装三圈挡球圈可以基本消除反分级[1]。

从上述分析来看，当前煤磨采取了一系列措施来提高制粉效率，但磨机负载较大，平均运行功率为1200kW，主要原因可能是衬板与钢球的工作效率没有得到充分发挥。

2 风扫钢球煤磨节能技术

我公司经多方考察了解到一种复合波形衬板，该复合波形筒体衬板由两个或三个波峰组成，单个波峰可以近似为传统的凸棱衬板或波形衬板。此种复合形式衬板能够将凸棱衬板和波纹衬板带球能力强和摩擦系数大、研磨能力强的优点很好的结合，大大提高磨机衬板的带球高度和带球数量，提高破碎研磨效率，优于波形衬板和挡料圈组合的带球功能。该种衬板一是能大幅降低钢球装载量，而提高磨仓有效容积、降低磨机重量，减少动力消耗；二是增加球煤的接触表面，增强研磨作用，使磨机效能提高；从而达到节能增效的目的。

磨球级配技术按密度最大或间隙最小原则进行搭配，在保证大球具有足够破碎能力的前提下，减少物料“钻空”机会，使粉末裸露于磨球表面而增加有效打击，提升研磨效率。球磨效率提升后，磨球装载量亦可减少，实现球磨机单位电耗的降低。为保证级配的稳定性，要求使用耐磨性好、材质均匀、表面硬度和心部硬度相差不大的优质钢球。

3 煤磨技改方案实施

3.1 实施过程

针对煤磨当前存在的问题和煤磨系统实际工况，此次技改取消了隔仓板和挡料圈，粉磨仓变成一个球仓，共设计了三种复合波形衬板，如图1所示，分别是01、02和03，其中02衬板用于钢球分级，形成类凸棱螺旋分级（在使用这种衬板时，一定要注意螺旋的方向，不可装反，沿磨机旋转方向，波峰迎球面始终朝向磨尾），其作用使研磨体的平均球径沿筒体轴向从进料端到出料端依次递减，与被粉磨物料的平均粒径由大到小的工艺分布规律相适应，从而大大提高粉磨效率。同时致使隔仓装置失去分级作用，所以对管磨机或中长磨机来说，仓数可以减少。这一方面增大了磨机的有效容积，降低了通风阻力；另一方面节约了隔仓装置的制造、安装和维修费用。

图1 三种复合波形衬板在筒体轴线布置情况

筒体衬板安装好后，则根据衬板带球能力、原煤性质和工艺要求来重新添加钢球。此次改造只添加了4 t新球，其余都为筛选出的合格旧球。

3.2 改造后运行情况对比

有关对比数据统计列于表2，运行界面见图2。

表2 煤磨改造前后运行数据对比

从表2可知我公司煤磨使用复合波形衬板节能技术后，在保证煤磨产量、制粉细度满足生产需求的情况下，煤磨运行电流下降约16 A，下降幅度21%，节能效果明显。

4 结论

我公司风扫钢球煤磨在完成上述技术改造后并通过近6个月的运行比较，其节能效果显著，制粉效率略有提升。主要表现有以下几点：

（1）研磨体装载量大幅下降，填装量仅55t，较改造前减少36%，大幅降低了钢球消耗。

（2）单位产品电耗下降明显，改造后磨机主电机电流较改造前下降21%，单位产品电耗下降7.38 kW·h，年节约电费可达80多万元，节能效益显著。

（3）改造后产品质量稳定，台时产量略有提高。

综上，这项技术在通过实践应用后，认为有较大可行性和实用性，对有改造空间的风扫钢球煤磨可推广应用，能快速带来可观的社会经济效益。