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邓小林:用HRM型立式磨改造水泥原料粉磨系统
类别:行业资讯|国内资讯|国际水泥  日期:2012-8-14  来源:国际水泥与混凝土网  点击率:74652  打印 关闭

2012612日,由中国硅酸盐学会科普工作委员会、建筑材料工业技术情报研究所主办、合肥水泥工业设计研究院、大石桥中建镁砖、深圳鑫九节能有限公司协办的 2012第四届国内外水泥粉磨新技术交流会暨展览会”在广州隆重召开。中建材(合肥)粉体工程公司技术高工邓小林出席此次会议,并做了题为《HRM型立式磨改造水泥原料粉磨系统》的专题报告。关于HRM型立式磨改造水泥原料粉磨系统邓工主要讲述了以下4个方面的内容。以下为报告全文:

一、概述
    在上世纪末本世纪初,我国水泥工业发展迅速,但与之配套的技术装备相对较为落后,鉴于当时资金问题和对新技术、新装备的认识不足,许多水泥生产线原料粉磨系统采用了技术落后、能耗高的球磨机和早期引进技术国产的立式磨。目前随着烧成系统技术的进步,这些粉磨设备暴露出诸多缺陷和问题:产量满足不了需要、能耗高、维护费用高等,急需进行技术改造。
    我们针对这一问题进行了研究和实践,用HRM型立式磨粉磨系统对水泥原料球磨机粉磨系统及早期引进技术国产的立式磨粉磨系统进行了改造,取得了成功的经验,能起到示范作用,介绍给大家共享。

    HRM型立式磨是合肥水泥研究设计院、合肥中亚建材装备有限责任公司在广泛吸收国外先进技术、结合中国国情的基础上,经过近三十年潜心研制出的高效节能的烘干兼粉磨设备,主要技术经济指标达到国际先进水平。1994年列为国家火炬计划项目,并获全国优秀节能科技成果奖,全国建材行业部级科技进步二等奖、国家级新产品,2006年被授予中国建材机械行业名牌产品。2011年获国家科技进步二等奖,建材联合会科技进步一等奖、中建材集团科技进步特等奖。

HRM型立式磨广泛用于水泥、电力、冶金、化工、非金属矿等行业,主要粉磨水泥生料、熟料、矿渣微粉、煤、电厂脱硫用石灰石粉、石膏、方解石、石英、重钙、膨润土等物料。用户遍及全国各地,并出口巴西、埃塞俄比亚、俄罗斯、蒙古、巴基斯坦、越南、印度、泰国、印度尼西亚、土尔其、埃及、阿联酋、阿尔及利亚、也门等国家。到目前为止,HRM型立式磨已经累计出厂近1000台套,连续3年年平均出厂100台套以上有较高的市场占有率和知名度。

HRM型立式磨主要技术特点
     根据磨机规格的不同,有2辊磨,3辊磨和4辊磨;磨辊设计成整体轮胎形,磨盘具有盘形粉磨辊道;辊套和衬板均采用楔形压块固定,拆卸方便。磨辊能翻出机外检修借助液压系统,磨辊可同时或分别翻出粉磨腔,检修维护方便;辊套设计为对称的轮胎形结构,可翻面使用;合理的粉磨曲线组合,将粉磨区域分为粗磨区与细磨区,减少了过粉磨,粉磨效率高;

可靠的磨辊轴承防尘措施,不需密封风机;

分离器为动静态设计,转子转速可变频控制;

磨辊可抬起,脱离料层,空载启动。不需辅助传动;

机械限位装置,保证磨辊和磨盘在没有料的情况下有一定的间隙,不会产生金属直接接触,避免振动;

可靠的远程控制液压系统;     

操作方式灵活,对于4辊立式磨,可采用对辊运行,磨机产量可达到70~80%

采用整体轴承座和滚动轴承支撑磨辊横轴

整体轴承座解决了支承的刚度问题,用机械加工的方法解决两个轴承座的同心度和平行度的问题,使复杂的安装问题变得简单。

采用滚动轴承提高了机构的灵活性并限制横向窜动。

三、HRM型立式磨与其他立式磨的比较
      1江苏某厂先后建了两条日产2500t/d熟料生产线,分别使用了引进技术生产的立式磨和合肥中亚建材装备有限责任公司研制的HRM3400立式磨,主要参数及技术指标如下:

项目

单位

引进技术

国产立式磨

HRM3400

立式磨

HRM3400与引进技术国产磨相比

主电机功率

kW

1900

1800

-100

设计产量

t/h

190

200

+10

实际产量

t/h

170~190

220~240

+50

产品细度

R0.08

16~18

14~16

-2

单位产品电耗

kWh/t

 

 

-4

2重庆某厂
    该厂是在参观考察与江苏某厂后在新建生产线上选用了我公司HRM3400立式磨,但与原来使用的引进技术国产立式磨装机功率一样(用户考虑电机及减速机的互换性),结果再次取得了与江苏某厂几乎完全相同的结果,HRM3400立式磨相同每小时向原相同供应生料20t/h

3广西南宁某公司
    该公司有两条5000t/d水泥熟料生产线,由于进口设备交货期的原因,第二条生产线选用了我公司两台HRM3400立式磨,生料单位产品电耗比进口立式磨系统低7~9%

4江苏某公司
    该公司新建35000t/d水泥熟料生产线,只有两台进口设备,但因为原料易烧性好,生料细度可以放粗到(R0.0826~28%,产量相应较高,生料产量缺口较小,所以决定选用一台HRM3400立式磨。运行结果为:

项目

单位

进口立式磨

HRM3400

立式磨

 

主电机功率

kW

4200

1800

 

产量

t/h

580

320

 

产品细度

R0.08

28%

28%

 

单位产品装机功率

kW/h

7.24

5.63

比进口立式磨低22%

 

HRM型立式磨改造水泥原料粉磨系统实例
1北京太行前景水泥公司
    该公司于2003年初投产了一条3000t/d水泥熟料生产线,使用5.0M×10.5M风扫磨粉磨原料。从2003年初投产以来生料磨主机传动部分的重大缺陷严重制约整条熟料生产线稳定运行。由于原风扫磨主减速机和大齿圈的设备问题,自投产以来,不算计划检修时间和零停检查时间,只是重大事故停车就达1281个小时,约53.375天,其中直接因无生料导致停窑累计1256.5个小时,熟料减产17.3万吨,增加熟料采购成本1764.6万元。平均每年额外多采购熟料2.47万吨,平均每年损失252万元,严重影响熟料稳定生产;非正常维护维修费用累计高达1108万元,每年平均158万元。

2010年春节后在不影响原粉磨系统生产的前提下进行设备安装,按计划4月份停窑检修期间(14天)进行新生料系统连接,结果仅用了12天时间就完成了连接工作,包括拆除原选粉机然后在该位置安装旋风收尘器,接风管、原料入磨及产品输送,新系统试车,并一次投料成功。
   改造后生料平均台时为276 t/h,与改造前相比提高55t/h;同时生料细度大大降低,易烧性变好,熟料产能提高约5%以上。

采用HRM3700立式磨系统替换原风扫球磨机系统,彻底解决了长期操作的问题。同时由于新生料立磨系统先进技术上的巨大优势,使生料成品平均电耗和维护费用大大降低,节能减排效果非常明显。保守计算每年生产170万吨生料,每吨生料节电8度,全年可节电1360万度,节约电费761.6万元以上,减排二氧化碳13559吨以上。维护费用较改造前每年节约256万元以上。由于平均出磨生料细度从15%降低到12%,生料易烧性变好,且生料供给有保障,熟料产量每年可以增产3万吨以上,增加利润在301万元以上。

2010115日金隅集团项目验收组对该项目给以高度评价,鉴定结论为:“该项目按计划完成建设,生料磨的实际台时和电耗等指标优于可研报告设计要求。项目总体完成较好,符合国家与股份公司节能降耗要求,提升了企业可持续发展的能力。经初步测算,年节支增收1000万元以上”
    该工程项目在金隅集团和全国水泥行业企业内部降低成本、挖潜增效和节能减排方面具有很好的示范推广作用

20101-10月生料磨生产情况

磨机类型

月份

运转时间

h)

运转率

(%)

月产量

(t)

台时

(t/h)

单位产品电耗

(kwh/t)

球磨机φ5×10.5m

1

634.67

85.30

140491

221

25.83

球磨机φ5×10.5m

2

657.08

97.78

138317

211

25.83

球磨机φ5×10.5m

3

693.25

93.18

152511

220

24.98

球磨机φ5×10.5m

4

273.33

37.96

62733

230

28.05

立磨HRM3700

5

589.42

79.22

161933

275

15.36

立磨HRM3700

6

525.08

72.93

153574

292

15.91

立磨HRM3700

7

567.75

76.31

159363

281

16.02

立磨HRM3700

8

605.33

81.36

154123

255

16.85

立磨HRM3700

9

564.75

78.44

161242

286

17.51

立磨HRM3700

10

619.17

83.22

167164

270

19.35

2福建闽福水泥公司
    新建两台HRM3400立式磨用于原料粉磨淘汰两台Φ4.6×(103.5)m中卸烘干球磨机及组合式选粉机组成的闭路中卸烘干磨系统。。项目建成后年可节电5953.5kWh,达到节能减排的目的。
    闽福建材立磨技改前后情况

 

产量(t/h

80um细度(

生料电耗(kWh/h

吨熟料发电量(kWh/t

技改前

209

10

22.58

24.2

技改后

222.8

12

17.13

33.13

 

技改后生料单位产品电耗下降了5.45kWh/t,降低23.3%,吨熟料发电量增加8.93kWh/t,增加了37%,节能降耗效果十分明显。

3广东英德宝江水泥公司
    该公司改造的主要原因是原生料球磨机胴体开裂,严重威胁生产线的正常运行。
    改造前: 2011年平均产量221/时,电耗22.3kwh/时,细度12.2%
        20121-5月份平均产量215.7/时,电耗21.41kwh/时,细度11.8%
        改造后:HRM3700立式磨系统于528日开始投料,产量从180/时提高到现在的290-300/时,电耗16.5kwh/时,细度12-13%

4河北某厂
    该厂是前几年投入运行2500t/d水泥熟料生产线的,选用了引进技术国产的原料立式磨及煤磨。由于煤磨产量低且煤粉细度太粗,满足不了生产需要,所以对煤磨进行了技术改造,采用HRM2200M立式煤磨更换了原来的立式煤磨(整体更换),效果很好,不仅能将煤粉细度降低到5%以下,而且产量也较高,完全能满足生产需要。
    2011年,该公司决定采用HRM3400立式磨对引进技术国产的原料立式磨进行改造,以解决产量低、振动大(经常跳停)、维护工作量大、消耗高等问题。经我们认真分析研究,提出改造方案如下:

保留原立式磨的主电机、主减速机及其润滑系统,同时保留原分离器,其他系统全部更换。
   我们查阅了原立式磨基础图,与HRM3400立式磨基础大小基本相同,只需采用钻孔的方法钻出地脚螺栓孔,经设计,绝大部分孔都可以在原设备运行的情况下施工,只有     个孔需在拆除原设备后施工,大大缩短了施工周期。
   设备拆除及安装仅花了一个月时间,就改造完毕,顺利投产。

原立式磨与HRM3400E磨机对比如下:
1. 磨机的用电情况
    原立式磨:主电机运行电流120A左右,
    HRM3400E磨机:主电机运行电流90A左右,比改造前节电约1.65 kwh /吨生料,节电效果明显。
2.生料细度
   原立式磨:生料细度20%0.08mm方孔筛筛余)左右细度超标严重。
    HRM3400E磨机:生料细度15%0.08mm方孔筛筛余)左右,有效地保证了水泥熟料的煅烧,确保熟料质量稳定和产量的提高。
3.生料产量
    原立式磨:190 t/h
    HRM3400E磨机:220 t/h,提产明显。

4.熟料产量的影响
    工作前,生料细度粗,回转窑投料190t/h
    HRM3400E磨机所磨生料,回转窑投料200t/h,熟料提产约6.0t/h
5.磨机振动值
   原立式磨垂直振动值4—5mm/s ,水平值8mm/s ,振动大。
   HRM3400E磨机:垂直振动值2mm/s  水平值5mm/s  振动值明显降低,保证了磨机、减速机、主电机等的长期安全运转。
6.易磨损件对比
   原立式磨磨损部位较多,包括辊皮、磨盘衬板、液压缸拉紧杆、压力框架导向板、入料三道闸门、机壳等多个部位,维护复杂繁琐,费用较高。
   HRM3400E磨机:磨损部位相对很少,包括辊皮、磨盘衬板,维护相对简单,节省了维护费用。

7.磨辊轴承润滑
   原立式磨磨辊轴承润滑方式为油池润滑,润滑效果欠佳,轴承温度常在90以上,几乎一年左右就需对磨辊解体检查轴承,并更换密封,轴承与密封圈价格较贵,即耗时又耗资。
   HRM3400磨机磨辊轴承润滑方式为循环润滑,润滑效果良好,温度75左右,磨辊轴承用盘根密封,价格低廉,且密封在机壳的外部,不用担心灰尘进入辊子内部,有效保障了磨辊的长期运行。

HRM型立式磨为水泥厂原料粉磨系统改造做出了成功的示范,无论是对球磨机粉磨系统改造还是对原立式磨系统进行改造,都能保证窑系统停产时间在一个月以内完成。改造投资省,节能降耗效果显著,是水泥厂节能技改的又一重要技术方案和装备,将再次为水泥工业作出重大贡献。



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