摘 要：在水泥生产过程中，受原材料特性、水分、生产设备等因素影响，粉磨系统易发生结库、堵料、冲料等情况，如不及时处理，会改变原料配比，导致水泥指标不达标，水泥性能改变。文章通过理论分析，结合现场设备工艺和运行数据，对系统中的问题环节进行局部改造，在一定程度上解决了水泥生产中频繁堵料等问题，提高了水泥粉磨系统运行的稳定性和水泥产品质量。

关键词：配比；稳定性；粉磨系统

水泥是国民经济建设的重要基础原材料，目前，国内外尚无一种材料可以取代水泥的地位。但由于生产水泥的原材料都是大宗散装的块状粒状、粉状形态，无法精确计量和控制进料量导致原材料配比波动较大，影响了水泥的质量。水泥的生产过程是一个多变量因素之间相互耦合的复杂过程，生产过程中任一变量发生改变，都会影响其他工艺变量。水泥的质量检测和反馈存在滞后性，需人工取样、做样，经检测后才能得到结果，加之不同批次的原材料，质量上存在较大差异，以及人工操作的差异性等因素，都会导致水泥质量差异。水泥质量稳定性本来就不高，若遇上堵料、冲料的情况会使水泥质量波动更大而提高水泥粉磨系统运行稳定性是保证水泥质量的关键。

1 项目背景

水泥粉磨系统采用大型辊压机加球磨机联合粉磨工艺，水泥磨配料站分设熟料、石膏、矿渣及备用混合材，共四个配料仓，各种物料经各自仓底的皮带计量秤，按设定的配料比例卸出，再由皮带机输送至水泥粉磨系统。粉煤灰由库底粉煤灰计量系统经斜槽和斗式提升机直接送入球磨机内。水泥磨配料站的混合料，由斗式提升机送至辊压机上方的称重稳流仓和V型选粉机分选出的粗料一并喂入辊压机，出辊压机的物料用斗提机提升进V型选粉机，经V型选粉机分选出的细料随选粉气流进入旋风分离器收集后，再送入水泥球磨机。

生产中石灰石、熟料、矿渣、脱硫等，因物料特性，容易出现架空卡料、压秤、铁块划伤皮带积料、冲料等现象，每班均需人工多处清理或进行清库作业，劳动强度较高且存在一定的安全隐患。主要问题有：

(1)由于熟料皮带科波动较大，加之矿粉转子秤无法有效锁料，导致冲料严重，改变了水泥原料配比，水泥质量波动较大。

(2)矿渣库、脱硫仓无料位监测，无法准确把控库内料位高低。

(3)皮带、皮带秤及矿渣库内卡料、架空压秤等现象，属于视觉盲区又无相应防治措施，导致人工投入大、劳动强度高。这些隐性的主要表现为：

①大块物料卡料后，物料完全架空，即使进料皮带调至最快，物料也不能进料。

②大块物料压秤后，中控画面显示物料进料量正常，但实际进料量却很少。铁块或大块硬物料压秤时，会划破称重皮带。

③辊压机冲料，会因电流过大或辊缝间隙过大而跳停，或使提升机压死跳停。导致后续工艺中矿粉掺入过多，水泥质量波动。以上情况会导致水泥粉磨系统在运行中可控性差，当出现卡料等情况时，工作人员难以及时发现，长则1小时，短则几分钟，严重干扰水泥原料的进料比。若处理不及时，会影响水泥参数指标及水泥产品质量。

2 解决思路及原因

要想提高水泥粉磨系统运行的稳定性，必须杜绝卡料、积料、冲料等极端情况，即便偶然发生也要第一时间发现并及时处理，但在实际生产中，往往难以发现这些异常现象。针对这些隐蔽性问题，首先，要尽量实现自动报警或自动处理功能，即使做不到自动处理，也要让工作人员能够及时发现、及时处理，以减少异常进料时间。其次，应实现可视化功能。结合以往矿渣库积料等情况，对库内结构进行优化改造，对系统输送溜管加装高分子板，再利用摄像头、雷达料位计、空气炮、振打装置、断料开关等，解决矿渣积库水泥配料站和粉磨系统运行中的一系列问题，避免人工清库造成安全风险，保证水泥粉磨系统稳定运行。

根据辊压机冲料时物料及设备的工况分析冲料主要是因为进入辊面的物料较细，细物料在稳流仓内的流动性较差，容易结拱架桥，当物料突然松动、塌料时，大量物料就会直接冲入辊面导致辊压机冲料或辊压机、提升机跳停、压死另外，工作人员操作不当，以及设备存在缺陷，都会导致辊压机冲料现象。辊压机发生冲料的主要原因有：

(1)V型选粉机的通道堵塞或打散隔板磨损,V型选粉机是靠打散隔板打散料饼，分离出的细粉被风带走，经旋风分离器收集后进入水泥磨中进一步研磨，粗粉则经稳流仓进入辊压机再次挤压碾碎。打散隔板磨损后，部分物料未经打散直接下落，很多细粉也被裹挟着进入恒重稳流仓，经辊压机循环挤压，仓内的细粉越来越多而引发冲料。另外，当V型选粉机的进、出风口或打散隔板间的通道堵塞后，选粉机内通风量变小，只能带走一小部分极细粉料，其余细粉经稳流仓进入辊压机,导致进入辊压机的物料变细,引发冲料。

(2)风机影响。当风机的转速较低或叶片受损后，会使风压和风速变小，导致V型选粉机的选粉细度变细，大量细粉不能被带走而进入稳流仓中，引发冲料。

(3)当辊压机的辊面磨损或侧挡板与辊子之间间隙较大时，大量细粉料通过间隙直接进入提升机中，导致提升机跳停或压死。

3 解决办法

3.1 熟料秤波动大和抑制矿粉冲料问题

(1)更换皮带秤信号电缆，增加屏蔽层，并有效接地，避免动力电缆干扰称重信号。

(2)清理原有托辊粘料，并更换部分托辊，包胶处理头轮，提高皮带秤运行稳定性。日常生产还需加强管理，经常进行检查并及时清理。

(3)将矿粉风格轮更换为密封风格轮，强化锁料功能，通过调整密封条控制锁料强度

(4)在风格轮底部增加缩口，缩小矿粉绞刀进料口,拆除部分绞刀叶片,通过控制风格轮转速，调整喂料量

3.2 实现盲区可视化

在各下料口增加监控摄像头,观察下料情况如遇大块或铁块无法自行排出时，及时通知工作人员清除，并在矿渣仓、脱硫仓增加雷达料位计,实时监测料位。具体做法如下：

(1)在熟料输送三合一皮带头部增加1组监控摄像头，并辅以照明，以及时掌握三通堵料情况和除铁器运行情况。

(2)在配料站库顶和石灰石、脱硫、矿渣输送皮带头部增加2组摄像头，监控下料溜管的堵料情况。

(3)一、二线矿渣库增加3个摄像头及照明,监控库内堵料和料位情况。

(4)在1#、2#、3#、4#配料皮带头部下料口处增加4个摄像头及照明，监控格筛堵料情况。

(5)在4台脱硫皮带秤、2#、3#配料站底 12台皮带秤处增加 16 个摄像头(熟料秤 2个、煤渣秤2个、矿渣秤1个、石灰石1个)，监控堵料及下料情况。

(6)在矿渣铲车进料仓格筛、石灰石进料仓增加2个摄像头，监控下料情况。

(7)在矿渣和脱硫板喂机下料口增加2个摄像头，监控下料情况。

(8)在石灰石(脱硫、矿渣)输送皮带头部增加1个摄像头，监控堵料情况

(9)将一、二线矿渣仓内一分为二，增加 4台雷达料位计，分别监测一、二号磨仓料位情况。

(10)在4台磨机脱硫仓内增加4台雷达料位计，监测脱硫料位情况，结合仓内监控，实时控制仓内料位。

(11)每次停机前用空磨机仓内脱硫及湿矿渣，减少仓内囤料，避免出现积料现象。

3.3 皮带秤加装自动监测振打功能

在各下料口、矿渣及脱硫仓，实现空气炮脉冲振打功能，中控可通过视频观察下料情况，下料不畅时，控制空气炮进行振打疏通。

(1)在石灰石、矿渣皮带秤下料口上方增加振打电机，如遇物料架空，可通过振打及时疏通物料。

(2)在皮带秤称量皮带处增加红外监测装置，实时观察下料情况，实现物料断料后自动振打功能。

(3)在大板喂机下料口增加空气炮脉冲装置与清料风机,间隔时间脉冲,实时清通下料口积料。

(4)在矿渣仓上方下料口增加振打装置，在仓内增加空气炮装置，以及时解决架空、积料等情况。

(5)在脱硫仓出口加设插板，减薄皮带秤上料层厚度，使脱硫秤转速加快，下料更加稳定。

3.4 辊压机冲料的改进

冲料主要是因为进入辊面的物料较细，与运行水平和设备情况有关。

(1)运行方面。在生产中要控制选粉细度

不可太细，当物料较细时，应作相应调整：

①提高循环风机转速，带走更多的细粉。

②关小流量调节挡板,减少辊压机的进料量,维持仓压稳定。

③减小但不能停止新熟料的进料量，以维持辊面的入料粒度，若停止进新料，会导致细粉在稳流仓内循环，容易引发冲料。

④恒重稳流仓堵料时，应先关闭进料阀，再击打疏通，使仓内物料自行压实，建立稳定的仓压后，打开进料阀，避免直接击打形成塌料而引发冲料。

⑤加强设备管理，及时清理杂物，更换受损的风机叶片和V型选粉机的打散隔板。

(2)对设备进行局部改造

①提高V形选粉机的入料溜管底板，将物料送到进料口中部，并在进料口安装导流板，改善入V型选粉机的料幕，更换内部受损的打散隔板可提高选粉效率,同时减少进入辊压机的细物料避免辊压机冲料。改造后,V型选粉机回粉0.08mm筛余由 75% 升高到 85%。

②将辊压机进料溜管由 600mmx1 000mm 的长方形溜管改成直径为 1 200mm 圆形溜管，使下料更顺畅，稳流仓仓压更稳定，避免因进料管内塌料而引发冲料现象。

③辊压机辊面磨损使辊子变小，导致液压缸行程不够。在动辊液压缸上加垫板，调节两辊面间支架垫板厚度，使两辊面间的间隙接近初始辊缝，避免辊缝过大引发冲料、跳停。

④及时焊修辊面，并调节侧挡板与辊子端面的间隙(见图1)，以避免大量物料通过间隙进入提升机中，造成提升机跳停或卡死。对侧挡板进行改造(见图2)，使其直接骑到子上，避免侧挡板间隙处漏料。

⑤在稳流仓内安装稳流装置及布料器，使进入辊压机的物料均勾混合，改善辊压机的运行状况，减少跳停次数。目前，辊压机做功可达到额定电流的 85%，运行稳定，出辊压机的物料余为 75%~80%。

4 结语

水泥粉磨系统稳定运行是水泥质量的重要保证,其工作状况会受到诸多因素影响,与系统工艺、初级粉磨效果、物料进入系统的方式、熟料的易性、工作人员的操作习惯、添加混合材的品种设备运行状况和各种辅材水分等有较大关系。相同的问题会有不同的解决办法，除共性问题外都有各自的特点，理论分析需结合生产工艺和现场设备的具体情况,以及各自问题的特点,以切实有效地解决问题。