1设计简介

    1.1总图布置

    在总图布置中，除了按照常规设计要求外，该项目充分考虑了以下特殊因素：①充分并合理利用原有生产设施，节省项目投资总额，如铁路、行车库、烘干车间、配电所等；②利用原立窑系统拆除后腾出的空地进行布置，新水泥生产线包围在原生料粉磨系统和原水泥粉磨系统之间，建设场地非常狭小；③施工区即为生产区，地下管网电缆、地面道路交通、空中输送廊道纵横交错，极其复杂，建设期内工厂生产不间断或基本不间断，项目竣工后新旧生产线应能及时切换。由于建设场地在市区，空间狭小，环保要求高，总平面布置难度大。为满足生产工艺流程及厂区条件约束，经多方案比较，优化设计，确定以水泥粉磨车间及水泥库为中心，其它车间呈“Ｚ”字形布置的方案，见图1。水泥库和成品库周围设环形通道，便于提货车辆通行流畅。新线建成后，拆除原有4台小水泥磨及水泥库，其场地作为湿矿渣堆场。竖向布置结合地形特征分为3个台阶：原料库、水泥磨、水泥库及包装为1个台阶；成品库及其周围停车场为1个台阶；行车库及烘干等原有设施为1个台阶。新构筑的2个台阶南高北低，高差约1m，厂区排水由南向北。总平面布置十分紧凑，占地面积约2.3×104m2，建筑系数37.51％，利用系数70.79％。

    1.2主机设备选型华新集团已建和在建的80万t/年以上规模水泥粉磨生产线6条，分别采用了辊压预粉磨、CKP预粉磨、辊筒预粉磨、CKP与球磨分别粉磨和球磨闭路粉磨等粉磨工艺系统，基本上包括了当今最先进的水泥粉磨技术。根据华新集团的使用经验和该项目的实际，磨机选型拟定方案有2个。

    球磨系统具有产品性能稳定、运转率高、易维护等优点，特别是在解决了大型传动国产化后，球磨系统的优势进一步明显，因此，确定采用方案2，选用3.8m×11.5m单边双传动滑履磨，配套选用改进型O-sepa选粉机组成闭路粉磨系统，该系统占用空间小，有利于解决场地狭小的矛盾。其中磨机筒体及支撑装置由公司自制，设备制造车间距水泥磨房仅6km，运输十分方便，2台磨机从起吊到工地卸车花费时间不多，免去了大型设备运输难的问题。边缘双传动减速机为华新公司自主开发，国内联合制造，为国产首台同类最大规格减速机。全部采用国产设备，特别是主机自己制造、自己安装，配件来源和生产维护十分方便。在建设生产线的同时开发制造大型设备，使公司向水泥生产、贸易、运输、设备制造、科技开发、工程施工及监理等多元化发展，进一步壮大公司综合实力。设备选型详见表2。

    1.3原料系统粉磨站采用旋窑熟料、混合材、石膏配料生产，混合材为矿渣、石灰石或煤矸石、粉煤灰，可根据品种生产的需要选用1～3种混合材进行配料。熟料采用华新5600t/d干法生产线优质熟料，通过B1000高速皮带机运输进厂，输送能力600～800t/h，一班作业制。矿渣通过铁路运输进厂经堆场、行车库、2.4m×18m回转式烘干机烘干后进干渣库。石子与干渣共用1台NE150斗提机进石子库，交替作业。粉煤灰采用火力发电厂干排灰，通过散装车运输进厂，在圆库旁设高压气源与散装车相连后泵送入圆库，避免另设中间仓和气力泵。石膏经破碎后提升入石膏圆库。

    设置4－12m×28m和1－6m×17m圆库，原料库兼作配料库，通过库底调速皮带秤进行配料，B800汇流皮带入磨。由于采用圆库配料，仓压大，配料秤料流稳定，有利于提高配料精度。配料点与磨房分开，有利于磨房环境改善。

    1.4粉磨工艺流程由球磨与O-sepa选粉机组成单级循环闭路系统。

    该系统具有以下特点：

    （1）选粉系统采用二级收尘收集成品，减少了第二级袋除尘器的负荷，第一级采用双出风高效旋风筒，结构上采用内衬耐磨陶瓷片，收尘效率高；

    （2）磨机通风单独设置收尘器，使系统的风量、风压调节十分方便自如，有利于不同品种水泥生产的工艺参数调节；

    （3）磨机通风收尘器收集的细粉可根据产品质量指标要求回磨或作为成品入库，满足质量和节能的需要；

    （4）采用磨内自动喷水冷却系统，避免了筒体淋水冷却对磨机筒体的腐蚀，极大地节省冷却水量，并有利于磨房环境改善。

    1.5水泥装包发运系统水泥库设计方案有2个。方案1，选用6-15m×30m，有效储量4100t；方案2，选用9-12m×28m，有效储量35000t。方案1纵向平面尺寸较大，受总平面的限制无法布置，因此只能采用方案2，而且方案2储库个数多，适合了多品种生产的需要。

    水泥库底设计4个卸料口，采用单管变节距稳流螺旋卸料器，台时卸料量25～30t/h。卸料时开启对角线2台卸料器，其中1台为恒速，另1台采用变频调速器控制，以调节流量。采用这种卸料方式，符合断面切取料原理，对出库水泥有一定的均化作用。

    库顶及库顶输送设备初步设计时选用风送斜槽，由于斜槽必须保证一定斜度，长距离输送时头尾高差大，使库顶及库底建筑空间高度增加，建筑费用加大，故施工图设计时改为FU链式输送机。缺点是链式输送机维修费用大于斜槽，且电耗相对较高。

    装包机选用了3台4嘴固定式装包机，采用人工接包装车方式，但预留了空间以便将来安装自动装车系统。该系统自动化程度低，但一次投资省，操作维护简单，并适合国有老企业精简下来的人员安置。另外有7座水泥库设置了库侧散装系统，散装能力大，而且多品种散装相互无干忧。

    1.6电气及操作自动化采用SIEMENS公司S7-300PLC控制系统。S7-300PLC体积小巧，功能强大，指令处理时间可达0.1/二进制指令，数字量可达1024点，模拟量可达128点，并具有超强的网络通讯能力。可根据生产管理的需要，建立生产管理信息网络，具有实时工艺流程图、实时历史趋势曲线、实时生产工艺参数查询、质量管理、生产分析、生产报表、材料及设备库房管理、产品销售管理和财务管理等功能，实现集团公司内远程生产高效管理，使物质流和信息流得到有效地控制和管理。

    2系统调试

    试车分单机试车、空载联动试车、80%研磨体装载量24h载荷联动试车、100%研磨体装载量72h载荷联动试车4个阶段，经过充分组织和准备，4个阶段在15天内完成并实现了一次投料试车成功，磨机台产达到了设计指标，系统各设备运行状态良好，特别是主机运行平衡，比预期的效果好。粉磨系统试生产有关技术指标见表3。

    3存在的问题及解决办法

    3.1库底配料点扬尘大原料库底有2排5个卸料点，均未采取除尘措施，其中石灰石、熟料皮带秤下料点扬尘特别大（粉煤灰库暂未投入使用），岗位环境恶劣。解决的办法是：

    （1）加大皮带秤传感器量程，使皮带上料层加宽加厚，皮带速度降低。

    （2）皮带秤与汇流皮带之间增设导流槽。

    （3）汇流皮带加密封罩，通风风管与库顶收尘器进风管相连，并用手动蝶阀调节风量，使库底配料点形成负压。

    3.2磨头进料溜子磨损磨头进料溜子原设计为400mm×400mm×2000mm，材质为A3钢板，未采取任何防磨损措施，累计生产水泥10000t时溜子底板磨穿。解决的办法是在溜子的两侧面及底面每间隔80mm平行焊接30mm高扁铁，进料时扁铁阻挡物料形成料层垫，从而保护溜子不受磨蚀。

    3.3循环风机及选粉机振动大磨机生产一段时间后，循环风机振动特别大，风机轴承座地脚螺丝振断，选粉机支撑楼板振动大。经检查发现产生振动的根本原因是循环风机叶轮为A3材质普通叶轮，经粉尘冲刷后磨损变动，叶轮失去平衡后产生剧烈振动。另外选粉机通过一次风管与风机钢性连接，使风机与选粉机的振动串联，加大系统振动。其次一次风管为矩形，截面大，风管壁稳定性差产生振动。解决的措施一是更换风机叶轮，采用耐磨材质并对迎风面进行耐磨处理；二是风管上增加橡胶软连接，避免振动串联产生共振，三是矩形风管外壁焊接角铁形成网状，增加稳固性。

    3.4选粉机收尘风管堵塞从选粉机一次风管到收尘器之间1000mm风管水平段长约2m，系统运行1个月后，水平段积灰厚度近500mm，致使系统效率及台产明显降低。分析原因一是水平段容易积灰，二是蝶阀开度不大时，粉尘撞击阀板形成尘降。解决办法一是取消蝶阀，通过收尘风机的风门调节风量，二是缩小水平段管径，加大断面风速，使积尘能及时随气流排出，同时缩小了直径的风管起到了喷吹管的作用，具有较好的清灰效果。最根本的办法是风管采取倾斜布置，去掉风管的水平段防止积灰。

    3.5磨机衬板螺栓漏灰严重投产之初使用橡胶垫圈，由于其热稳定性和机械强度差，紧固螺帽时橡胶垫圈已变形，磨机运转时筒体表面温度达65～90℃（采用磨内喷水冷却，筒体表面温度相对较高），垫圈进一步加大变形受损，极易造成螺栓松动甚至掉衬板。改用耐热橡胶垫圈效果仍不理想。后改用帆布胶垫圈，运转24h后收紧螺帽一次，长时间运转极少出现松动，效果极佳。

    3.6进库斗式提升机经常跳停，引起堵料和系统停车故障时操作信号反映均为斗式提升机皮带跑偏，但检查发现斗式提升机皮带均正常。分析原因为斗式提升机跑偏开关安装在尾部进料口一侧，极易受到物料的冲击，特别是收尘器清灰时水泥成品瞬间流量大，冲击跑偏开关，产生虚假信号，引起斗式提升机跳停。后将跑偏开关改装在斗式提升机进料口的另一侧，避开物料冲击，再未出现斗式提升机跳停。

    4结束语

    红旗公司粉磨站在较短的时间内建成投产，并实现了一次投料试车成功，各项指标达到了设计要求。特别是在设备开发、软件开发上取得了成绩，为其它粉磨生产线的建设提供了经验。

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