非凡MPS3750B生料立磨系统粉磨矿渣的改造应用实践[1].doc

非凡MPS3750B生料立磨系统粉磨矿渣的改造应用实践
（1.湖南韶峰南方水泥有限公司 湖南 湘潭 411423 ；2.合肥中亚建材装备有限公司 安徽 合肥 230051）
摘 要：为了将非凡MPS3750B生料磨系统用于矿渣粉磨，对原料输送系统、磨机本体系统、收尘系统等进行了技术改造，系统改造后经济效益明显，实现了我国水泥工业生料立磨系统粉磨矿渣的首次尝试。
关键词：非凡磨；矿渣；粉磨系统；改造
湖南韶峰南方水泥公司为了充分利用现有闲置固定资产，扩大企业的经济效益，利用已淘汰的日产2000t/d 熟料生产线生料粉磨系统的部分设施，经过一定的技术改造，形成年产30万吨矿渣微粉的生产能力。
一、 原生料系统慨况
原系统中生料立磨为德国非凡MPS3750B进口立磨，设计产量为160t/h，细度为R0.08≤16%；生料立磨功率为1600KW中心压力框架，磨机及其辅机非常完整，设备状况良好，原料中转及输送系统中输送皮带、中转仓及除尘器、循环风机土建基础完好。可以满足技术改造的生产需要。
二、改造要求其性能参数和目标指标
　1、 技术参数
　　1）、表1为MPS3750B矿渣立磨的技术参数．设计产量为>45t/h．年产量30万t
表1 矿渣立磨的技术参数
参数说明
技术参数
型号规格
MPS3750B 
允许人磨物料粒度/mm
Max.50，95%<10mm
允许人磨物料水分/%
<15
出磨矿粉细度/(m2/kg)
420
出磨矿粉水分/%
0.5
生产能力/(t/h)
45（干基）
系统风量/（m3/h)
180000
要求入磨的正常/最大热风温度/℃
220/300
出磨的正常/最大气体温度/℃
90/100
2、目标指标:
矿粉产量>45t/h（干基）；细度45um筛余<1.5%；比表面积>400m2/kg；电耗<45kWh。
3、改造后工艺流程图

图1 改造后工艺流程图
2）主机设备选型表
表2 主机设备的技术参数
设备名称与型号
数量
主要技术性能
生产能力
t/h
装机功率
kW
回转锁风喂料机（代替三道锁风阀）
1
规格：SW100×100
120m3/h
7.5
矿渣立磨（原有改造）
1
产量：≥45t/；表面积：410～430㎡/kg；粉磨电耗：≤45kwh/t；原分离器改为HRM28S-01动-静态分离器（P=132kW）
45
1690
沸腾炉
1
产生热量(正常值)：9×106kcal/h
燃料消耗耗(正常值)：1043kg/h(5000kcal)

75
LMC低压长袋脉冲袋收尘器
1
规格型号：LLMC192-2×3F；处理风量：180000m3/h；
排放浓度：≤30mg/ m3

8
立磨排风机（不考虑变频）
1
规格型号：Y9-38No19D；风量：170000m3/h；风压: 7500Pa；温度：80ºC；型号：YKK500-6；电压：6kV

560
高效钢丝胶带斗提
1
N-TGD400x53.5m
70
30
散装机
2
库底散装
150
5.5
三、改造措施
该项目采用一台经改造的德国非凡MPS3750B立磨，由立磨、高浓度收尘器和高效节能沸腾炉等设备组成立磨粉磨系统，具有产量高，能耗低的显著优点。原料调配库内的矿渣原料通过调速电子皮带称计量、皮带运输机输送后喂入立磨系统烘干、粉磨和分选，热源由一台以碎煤为燃料的沸腾炉提供。
磨机工作原理：电动机驱动减速机带动磨盘转动，需粉磨的物料由锁风喂料设备送入旋转的磨盘中心，在离心力作用下，物料向磨盘周边移动，进入粉磨辊道。在磨辊液压力的作用下，物料受到挤压、研磨和剪切作用而被粉碎。同时，热风从围绕磨盘的风环高速均匀向上喷出，粉磨后的物料被风环处的高速气流吹起，一方面把粒度较粗的物料吹回磨盘重新粉磨，另一方面对悬浮物料进行烘干，细粉则由热风带入分离器进行分级，合格的细粉随同气流出磨，由收尘设备收集下来即为产品，不合格的粗粉在分离器叶片作用下重新落至磨盘，与新喂入的物料一起重新粉磨，如此循环，完成粉磨作业全过程。
改造内容主要由以下几个系统组成：
1、原料中转及输送系统
矿渣通过公路汽车运输和铁路火车运输进厂，储存于原料堆棚或矿渣储存堆场，现原料预均化堆棚外有大约4000㎡场地可供堆存水渣，储量1.5万吨以上。使用装载机，皮带运输机等输送设备将矿渣输送到原料调配库待用。立磨工作时，湿矿渣经原料调配库底部的调速电子皮带称计量后由皮带运输机输送至立磨的喂料装置。
2、粉磨系统（立磨本体改造）
在不改变原MPS3750B主体结构前提下，进行如下改造和调整：
（1）、原生料磨喷口环设计风速30-40m/s，达不到粉磨矿粉的风速要求。去掉原下风环处的盲板，缩小上风环处喷口环间隙，调整间隙至原来的一半，即130mm，并把风环导向角度由原来的70°改为为65°，提高入磨风的吹入斜向度，形成一个螺旋上升的热气流，更易于带起物料和形成稳定的料层。一般风速在工况下达到60m/s即能满足矿粉的粉磨要求；
（2）、增加挡料环高度至140mm，便于磨内形成稳定、合理的料层；
（3）、相较于生料粉磨，矿粉物料颗粒较细，粉尘含量高，为了得到稳定的料层，把磨内喷水由原先的雾化状态改为水柱喷射（喷水装置前移至衬板外边缘到磨机轴心2/3处）。喷水量一般控制在磨内矿渣含水量12%以内为宜。非凡磨MPS3750B磨内风环改造示意如图2所示。

图2 风环改造示意图
（4）、原生料磨选粉机的选分细度指标远远达不到S95矿渣粉的要求（比表面积在>400m2/kg，细度45um筛余<1%），湖南韶峰南方水泥有限公司委托合肥中亚建材装备有限责任公司按照矿渣微粉粉磨的特点和要求对德国非凡MPS3750B立磨的分离器进行技术改造，把MPS3750B选粉机整体更换成合肥院HRM2800S动静态选粉机以满足矿粉选粉要求。两种选粉机结构对比如图3和4所示。

图3 MPS3750B选粉机内部机构 图4 合肥院HRM2800S选粉机内部结构
3、成品收集系统
利用原电收尘器土建结构进行改造安装。原收尘器系统去掉旋风筒和循环风机，新增袋收尘器尾排风机。原立磨系统的风机、风管因工艺参数相差较大，需重新配置。尾排风机出口利用原窑尾烟囱排风。现有生料均化库为Φ18x50m混凝土筒库，可用于储存矿渣微粉8500吨，储期约8天。用高效钢丝胶带斗提输送。库顶需更换收尘设备，库底卸料计量设备完好可以利用，可利用原有的出灰系统，增加斜槽和散装机用于散装罐车。
4、供气和供热系统
供气系统利用现有的压缩空气管网。供热系统由沸腾炉本体、燃烧系统、斗式提升机、煤仓、喂煤机、风机、管道等组成。供热能力70GJ/Hr，能力富余30%~50%，入磨温度为300℃左右，出口风温为90℃±5℃左右。
四、 改造后运行情况
原系统改造后，进行了带料调试，具体的运行记录如下表所示：
表3 改造后磨机运行记录表
湖南南方韶峰水泥矿渣磨系统中控操作记录表（10月18日）
时间
MPS3750B主要运行参数
系统风机
运行参数
比表面积
矿粉细度 R0.045筛余(%)
喂料量（t/h)
主机电流（A）
磨辊压力（Bar)
磨机震动值(mm/s)
尾排风机
阀门开度（%）
>400 m2/kg
1.5
8:00
44
117
105
0.2
79%
402
1.3
9:00
44
120
120
0.4
79%
407
1.2
10:00
45
115
125
0.4
79%
398
1.0
11:00
45
117
125
0.5
79%
401
1.1
12:00
46
115
120
0.4
80%
406
1.4
13:00
46
119
120
0.6
80%
410
1.1
14:00
47
118
120
0.3
80%
408
1
15:00
47
125
125
0.7
80%
420
1.4
16:00
48
125
125
0.3
80%
397
1.2
17:00
48
135
130
0.4
81%
405
1.3
18:00
49
122
130
0.6
81%
413
1.1
19:00
50
118
130
0.4
81%
417
1.
20:00
50
125
130
0.7
81%
420
1.1
根据实践经验，磨机出口温度控制在85°-95°之间，磨压在105Bar-130Bar，震动值在0.2-0.7mm/m之间，主电机电流在117A-135A之间，磨机压差控制在-2500pa左右，除尘器压差在-1100pa以内，磨机运行较平稳，外循环量较少，产品平均比表面积>400m2/kg，细度在45um<1.5% ，达到改造目标要求。
五、技术经济分析和评价
1、投资成本
改造工程项目投资额为883.22万元，按设计年产量30万吨计，单位矿渣微粉投资29.44元/吨。投资构成见下表。
表4 改造工程投资构成
项 目
建筑工程
设备费
安装工程
其它费用
改造总投资
金额（万元）
79.00
623.00
62.00
119.22
883.22
百分比(%)
8.94%
70.54%
7.02%
13.50%
100.00%
2、经济效益
计算过程：水渣75元/t(包括水分损失约10%)，电耗：50*0.59=29.5元/t，热耗：30*700=21元/t，工艺成本小计：125元/t；其它成本包括工资、制造费、管理费、销售费用、转运费用等合计25元/t，则综合成本：150.5元/t。涟钢S95矿渣粉进厂无税价 181.00元/吨，则每年利润为：（181.00-150.5）*30万t=915万元。
改造费用大约880万，即投资回报期为一年左右。而投资新建同等规模的矿粉生产线需投资3000万元以上，对比之下，改造取得了明显的经济效益。
六、结束语
此次非凡MPS3750B生料磨系统粉磨矿渣的成功改造和运用，为我国水泥工业合理利用淘汰的生料系统的改建或改造提供了借鉴经验，不仅实现了良好的经济效益，也为投资者节约了投资成本。作为国内第一条生料立磨系统改造成矿渣立磨粉磨系统的成功案例，意味着科学的工艺布置、合理的设备选型及操作能够达到预期的改造目标，也标志着生料磨系统转型为矿粉磨系统是完全可行的。

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