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我公司投产一条年产750万吨混凝土骨料生产线，骨料产品主要有3～5mm、5～10mm和10～31.5mm三个品种，混凝土使用的骨料主要是粒径大于3mm以上的，而通过振动筛后剩余的粒径小于3mm石灰石粉状物料（以下称石粉）如不能有效利用，不但是对石灰石资源的浪费，而且会影响环境。为了提高石灰石资源的有效利用，降低生产成本，通过调整生料配料方案、改造生料配料系统和优化立磨操作等一系列措施，确保产生的石粉得以应用于我公司5 000t/d生产线水泥生料配料中。 1 生料配料方案的调整及配料系统的改造 1.1 生料配料方案的调整 我公司以前主要是石灰石、黏土、铁粉和砂岩四组分配料。表1是我公司熟料生产线原材料化学分析、配比及石粉化学分析。 为了能够消化骨料生产中产生的石粉，目前按每天产生2 000t石粉计算，需要在生料中掺入30%～35%石粉，形成了五组分配料。按照掺入石灰石质原料中石灰石∶石粉=65∶35比例，生料配比结果见表2。 1.2 生料配料系统的改造 增加的石粉输送的工艺流程见图1。 原有的生料配料系统只设置了四组分配料，包括一个石灰石库和三个辅助原料库，按照此次配料方案，对以前生料配料系统进行了改造，利用原有的原煤堆棚储存石粉，在堆棚内设置下料仓，汽车将石粉运输到石粉库储存，石粉通过铲车上料进入下料仓，经过计量和皮带运输到立磨喂料皮带至入磨。 2 立磨粉磨系统的控制 2.1 立磨控制的主要工艺参数 我公司立磨为MPS5000B，磨机生产能力420t/h，要求入磨物料粒度0～75mm占90%以上。立磨控制的主要工艺参数是：入磨物料的水分正常2%～3%（最高5%~6%)；松密度1.4t/m3；出磨成品细度80μm筛余≤15%，水分≤0.5%。 2.2 掺入石粉后的运行情况 为了保证立磨能够成功粉磨石粉，我们采取了“单因素、小步走”的对策。最初加入5%的石粉，出磨生料的饱和比波动不大，这说明石粉的成分相对稳定；加入石粉后石灰石和黏土的配比有所下降，铁粉和砂岩的配比略有提高，但入磨生料的粒度和松密度都在正常范围，立磨的运行比较稳定，振动值在0.45～0.62mm/s之间，属于正常的范围。 随着运行经验的积累，我们尝试着把石粉的加入量依次增加到10%、15%、20%、25%和30%。 运行中当石粉加入到20%时，由于粉状物料比例增加，入磨生料的平均粒度减小，生料的松密度增加，料层形成困难，立磨的可控性变差，主要表现在： 1）立磨的操作压力的反馈值变化比较大，如给定是14.5MPa的压力，而反馈压力在13～17MPa之间波动，较未加石粉前反馈值维持在13.7～15.3MPa更大。 2）料层不稳，在85～172mm之间波动，而立磨设定的料层波动范围在110～160mm之间，较未加石粉前料层能够稳定在130～145mm之间，料层波动较大。 3）立磨主电动机的电流在245～285A之间波动，未加石粉前能维持在260～280A。 4）立磨的压差波动更大。当压差在5 000～6 000Pa时，立磨运行稳定；当压差超过6 000Pa，特别是长时间达到满量程6 179Pa时，立磨的振动会瞬间增大，有时甚至会因振动大而跳停。 5）选粉机电流在152～275A之间波动，有时甚至会超过300A，选粉机的转速也会随着波动加剧。 整个不稳定的过程概括为：入磨物料的粒度较细，研磨后被甩出磨盘的细料增多，被风带走的细料增加，但是这些细料并不都是合格品，被选粉机选下后就会导致磨机压差变大，气流中含的细料量增加，当内循环的量达到一定程度时就会导致瞬间塌料。塌落的料掉到磨盘上会影响料层的稳定，引起磨机振动增大；瞬间塌料后，气流中的细料减少，选粉机的电流会大幅降低，然后气流中的细料又会增加，选粉机的电流会迅速增加，这样不断地循环最终导致立磨的磨况不断地恶化，甚至因振动大而跳停。 2.3 采取的措施 1）磨机开机时先不用石粉，把石粉的量全加到石灰石上，等立磨开机稳定后，再逐渐把石粉加入到设定值，这样能稳定开磨时的磨况，保证成功开磨。 2）稳定立磨的压差，使压差在5 000～6 000Pa之间运行。降低压差，减少物料的内循环量，从而可以减少磨内的细料，稳定料层，使振动值稳定在0.45～0.62mm/s内。 3）增加磨内喷水，关小立磨前冷风阀的开度，在保证出磨温度稳定的情况下，增加磨内喷水能减少内循环，稳定料层。 4）根据运行情况适当降低出磨温度，不但能稳定磨况、利于操作，而且还能在一定程度上提高产量。 经过一段时间的摸索，石粉掺入量能增加到30%，有时甚至能达到35%，而且立磨的可控性也有所提高，立磨的产量也提高了30～50t/h，立磨因加入石粉导致振动大至跳停的次数也很少。 3 效果及结论 1）通过调整配料方案，改造配料系统，特别是调整立磨的压差、喷水量和出磨温度，优化立磨的操作参数，保证立磨的稳定运行，将混凝土骨料生产线产生的石粉应用于水泥生料配料，解决了石粉大量堆积的问题，减少了对环境的粉尘污染，提高了石灰石资源的综合利用率。 2）通过在生料中掺入石粉进行粉磨，立磨产量提高了30～50t/h，电耗降低了10%左右，从而降低了生产成本，增加了经济效益，提升了公司的竞争力。 3）随着混凝土骨料生产线产能的进一步发挥，从保证立磨设备的持续稳定运行方面来看，仅仅依靠掺入生料配料，不能够完全消化产生的石粉，还需要探索下一步的利用措施。 作者单位：安阳中联水泥有限公司 （2014.12） |
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