水泥廠球磨機(jī)節(jié)電十法

水泥生產(chǎn)中粉磨所需的動力占生產(chǎn)總耗電量的75%左右，而用于粉碎和研磨的理論能量只占磨機(jī)耗電量的約3%，其余大部分能量都做了無用功，均消耗于研磨體之間以及研磨體與襯板之間的碰撞與磨損上，并以聲、熱、振動等多種形式消耗掉。一般來說，軸承、齒輪等純機(jī)械損失占12.3%，隨產(chǎn)品散失熱量占47.6%,從磨機(jī)筒體表面散失的輻射熱量占6.4%，空氣帶走的熱量占31.4%，因此，提高磨機(jī)的粉磨效率和用能效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)磨機(jī)節(jié)電，二者相輔相成，異曲同工。對大部分水泥企業(yè)而言，球磨機(jī)系統(tǒng)節(jié)電潛力較大，且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。筆者認(rèn)為可從以下十個方面入手實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)節(jié)電：

1　合理選擇磨機(jī)及粉磨工藝流程

一般而言，以大磨機(jī)取代小磨機(jī)，可以增產(chǎn)節(jié)電。同時還可以為錯峰用電創(chuàng)造條件與可能。按照我省目前峰谷分時電價的政策，高峰時段的電價是低谷電價的2.48倍。因此，調(diào)整傳統(tǒng)的磨機(jī)規(guī)格選型及配套方式，有著節(jié)約電能和降低成本的雙重意義。

從水泥廠粉磨工藝而言，目前主要有開路和閉路2種。前者優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡捷、設(shè)備少，操作簡單，物料出磨后即為成品。缺點(diǎn)是物料在磨內(nèi)流速慢，滯留時間長，為保證出磨物料的粒度全部符合要求，其中已磨細(xì)的物料也不能及時排出磨機(jī)，經(jīng)常造成過粉磨現(xiàn)象。開路磨系統(tǒng)生產(chǎn)能力相對較低，能耗較高，不可能隨時靈活地調(diào)整出磨物料的細(xì)度。閉路粉磨則加設(shè)了選粉設(shè)備，可及時地將已磨細(xì)的細(xì)粉排出磨外，有效地避免了過粉磨現(xiàn)象，并可通過調(diào)節(jié)選粉機(jī)的工作參數(shù)靈活調(diào)節(jié)成品水泥的細(xì)度。此外，閉路磨內(nèi)物料流速加快，各倉的研磨體分別恰當(dāng)?shù)爻袚?dān)著粉碎或粉磨任務(wù)，故產(chǎn)量提高，電耗降低，尤其是對水泥細(xì)度要求較高時，其高產(chǎn)低耗的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。

可以說，采用閉路粉磨是水泥粉磨工藝的必然趨勢。

由于球磨機(jī)干法粉磨時的能量利用率僅為2%~3%，國內(nèi)外工程技術(shù)人員經(jīng)過多年的科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐，提出了“多破少磨，以破代磨“的預(yù)粉碎工藝。原因是，球磨機(jī)作為粉磨設(shè)備是比較理想的，但作為粉碎或破碎設(shè)備，它卻是低效率的。將粒度較大的十幾毫米甚至數(shù)十毫米的物料破碎過程從磨內(nèi)移至磨外，在專門的粉碎設(shè)備中進(jìn)行，使得入磨物料的粒徑縮小到3mm~5mm甚至更小，是提高球磨機(jī)生產(chǎn)能力的有效途徑。“多破少磨”，即努力減小入磨物料粒度是多年來水泥粉磨作業(yè)實(shí)踐向人們昭示的寶貴經(jīng)驗(yàn)，因而預(yù)粉碎（磨）工藝的應(yīng)運(yùn)而生就是十分自然的了。根據(jù)粉碎理論，脆性物料從數(shù)十毫米破碎至數(shù)毫米，其碎裂的本質(zhì)是內(nèi)部裂紋的不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展，而促使這一過程的外界因素即是以一定的方式對其施加的強(qiáng)大作用力-粉碎力。通常采用壓縮粉碎和沖擊粉碎方式，相應(yīng)的系統(tǒng)有輥壓機(jī)＋球磨機(jī)和沖擊粉碎機(jī)＋球磨機(jī)兩種預(yù)粉碎（磨）工藝。使磨機(jī)的產(chǎn)量大幅度提高，粉磨電耗也明顯降低，增產(chǎn)節(jié)能效果很好。

1.1輥壓機(jī)＋球磨機(jī)粉磨工藝。

我國輥壓機(jī)及擠壓粉磨技術(shù)經(jīng)過近20年的研究與應(yīng)用已日趨成熟，尤其是通過工藝系統(tǒng)的深入研究和主機(jī)可靠性的提高，輥壓機(jī)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率已達(dá)到球磨機(jī)系統(tǒng)的水平，擠壓粉磨的高效節(jié)能特點(diǎn)更加充分地發(fā)揮出來。輥壓機(jī)采用的是高壓料層粉碎原理使物料得以粉碎，屬大能量一次性輸入方式。為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)性作業(yè)，采用一對相向運(yùn)動的輥?zhàn)樱ㄆ渲幸恢还潭ㄝ佉恢换顒虞仯?，液壓力通過活動輥將楔入兩輥之間的物料壓實(shí)粉碎。輥壓機(jī)輥?zhàn)觾啥嗽O(shè)有側(cè)擋板以減少漏料。

由于輥壓機(jī)具有邊緣效應(yīng)、選擇性粉碎等固有缺陷，當(dāng)其作為預(yù)粉碎設(shè)備時，一般都配套有分級設(shè)備，常見的分級設(shè)備有V型選粉機(jī)和打散分級機(jī)。輥壓機(jī)、分級設(shè)備與球磨機(jī)共同組成各種擠壓粉磨系統(tǒng)，其中以預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨、半終端粉磨三種工藝較為常見，此外還有混合粉磨和輥壓機(jī)終端粉磨等。

目前應(yīng)用較多的是由“輥壓機(jī)+分級設(shè)備+球磨機(jī)”組成的擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。該系統(tǒng)可分為：開路擠壓聯(lián)合粉磨和閉路擠壓聯(lián)合粉磨。物料經(jīng)擠壓、打散并分選后，粒徑0.5mm～2mm的細(xì)粉先送入球磨機(jī)粉磨,開路系統(tǒng)則由球磨機(jī)直接粉磨至成品；閉路系統(tǒng)先由球磨機(jī)粉磨后送入選粉機(jī)選出成品，粗粉再返回磨內(nèi)繼續(xù)粉磨。其特點(diǎn)是所有的成品完全通過球磨機(jī)再次粉磨完成，產(chǎn)品顆粒分布寬、微粉含量高，因而適合應(yīng)用于水泥成品粉磨。

據(jù)國外資料介紹和國內(nèi)眾多應(yīng)用實(shí)例的統(tǒng)計(jì)表明：采用輥壓機(jī)預(yù)粉磨工藝可使原單純球磨機(jī)系統(tǒng)提高產(chǎn)量為30%～40%，降低電耗約20%（3kW·h/t～4kW·h/t）；而采用擠壓聯(lián)合粉磨工藝則提產(chǎn)幅度可超過100%，粉磨系統(tǒng)電耗降幅大于30%（8kW·h/t～10kW·h/t），節(jié)電效果十分顯著。

1.2沖擊式破碎機(jī)＋球磨機(jī)粉磨工藝。

從20世紀(jì)80年代的細(xì)碎顎式破碎機(jī)到近年來的各種沖擊式細(xì)碎機(jī)，有力地推動了水泥粉磨工藝的 改革和創(chuàng)新。這些細(xì)破碎設(shè)備大致有如下幾種：細(xì)顎式破碎機(jī)（PEX型）、立軸反擊式破碎機(jī)（PFXL型）、高細(xì)錘式破碎機(jī)（PCX型）、立軸錘式細(xì)碎機(jī)、高效節(jié)能破碎機(jī)、立式?jīng)_擊制砂機(jī)（第三代制砂機(jī)）和渦動沖擊破碎機(jī)等。它們的平均出料粒度均可達(dá)3mm以下，其中立式?jīng)_擊破碎機(jī)的出料平均粒徑＜2.5mm。這些細(xì)碎破碎機(jī)的共同特點(diǎn)是破碎比大，產(chǎn)品粒度小，金屬消耗少，單產(chǎn)電耗低。將細(xì)碎機(jī)與球磨機(jī)串聯(lián)作為與粉碎設(shè)備，可以大幅減小入磨物料粒徑，充分發(fā)掘球磨機(jī)粉磨做功的潛力，一般情況下，該系統(tǒng)可以提高產(chǎn)量30%～60%，節(jié)電10%～25%，與帶輥壓機(jī)的擠壓粉磨系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價低，維護(hù)費(fèi)用少，易于實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)該指出的是，無論是輥壓機(jī)還是上述各種細(xì)破碎機(jī)，技術(shù)上的突出問題是輥面或粉碎工作部件的使用壽命，只有工作部件具有高硬度和高耐磨性，才能保證它們長期有效地工作；否則，較短的使用壽命和更換周期勢必影響系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率和生產(chǎn)能力，同時也會增大材料消耗，不利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。

2　控制合適的入磨物料水分和粒度

物料的水分直接影響著配料的準(zhǔn)確性和磨機(jī)的產(chǎn)量與電耗。當(dāng)入磨水分偏大時，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中易出現(xiàn)糊球、糊襯板、隔倉板篦縫堵塞等現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)“飽磨”而被迫停磨處理。一般情況下，入磨物料綜合水分每增加1%，磨機(jī)產(chǎn)量會降低8%~10%；當(dāng)水分大于5%時，干法粉磨作業(yè)基本上就無法進(jìn)行。但水分偏低時易出現(xiàn)靜電吸附團(tuán)聚等效應(yīng)，也影響磨機(jī)產(chǎn)量，這也是大型水泥磨機(jī)粉磨回轉(zhuǎn)窯熟料時，在磨內(nèi)噴水的原因之一。

實(shí)踐證明入磨物料平均水分在1.0％左右為好。

降低入磨物料粒度，可降低單位產(chǎn)品電耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，破碎機(jī)電能的有效利用率為30％左右，而球磨機(jī)電能有效利用率不足3％，上述第一節(jié)中所述的各種先進(jìn)粉磨工藝，其重要特點(diǎn)也是為了實(shí)現(xiàn)“多破少磨”，減少入磨物料粒度。生產(chǎn)實(shí)踐證表明，當(dāng)入磨物料平均粒徑從25mm分別降至5mm、3mm、2mm時，則磨機(jī)產(chǎn)量可分別提高38%、53%、66%。但入磨物料粒度不宜過小，因隨著破碎產(chǎn)品粒度的減少，破碎單位產(chǎn)品所消耗的功率在增加。對于一定的物料而言，進(jìn)入磨機(jī)的粒度存在一個最佳值，在這一點(diǎn)物料的碎、磨綜合能耗最低，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最佳入磨粒度一般為0.005D（D為磨機(jī)筒體有效內(nèi)徑）。

3　加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)

當(dāng)物料水分偏大而磨機(jī)通風(fēng)不良時，磨內(nèi)水蒸氣排放困難，不僅潮濕細(xì)粉粘附隔倉板堵塞篦縫，降低了單位時間內(nèi)物料的通過量及流速，而且研磨體在研磨物料時由于靜電原因還會使細(xì)粉在襯板工作表面附著形成緩沖墊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致研磨體對物料的沖擊破碎功能大大減弱。當(dāng)襯板表層粘附細(xì)粉厚度達(dá)到1mm時，能使研磨體對物料的沖擊力減至無料時的33%，進(jìn)而導(dǎo)致磨機(jī)產(chǎn)量下降，粉磨電耗上升。而加強(qiáng)通風(fēng)則有利于加快磨內(nèi)流速，提高磨機(jī)產(chǎn)量，且可達(dá)到收集細(xì)粉的目的，同時因提高產(chǎn)量相應(yīng)地降低了磨機(jī)電耗。但通風(fēng)量過大將使收塵顆粒增大，從而影響粉磨產(chǎn)品細(xì)度，對質(zhì)量不利，當(dāng)通風(fēng)量增大到一定程度時，會使粉磨單位產(chǎn)品電耗增加，實(shí)踐證明磨機(jī)最大產(chǎn)量與粉磨系統(tǒng)最小電耗范圍內(nèi)存在一最佳通風(fēng)量。閉路粉磨的球磨機(jī)，磨內(nèi)風(fēng)速應(yīng)保持在0.8m/s~1.2m/s，而開路粉磨時應(yīng)控制在1.2m/s~1.5m/s，這樣才能適應(yīng)磨機(jī)節(jié)能、高產(chǎn)的要求。

4　合理的鋼球級配和裝載量

合理的鋼球裝載量對降低電耗有利。磨內(nèi)研磨體的體積占球磨機(jī)筒體有效容積的比值稱為填充率。每臺磨機(jī)在工藝條件相對穩(wěn)定的情況下，都存在一個最佳的填充率，此時產(chǎn)量最高而電耗又最低。實(shí)踐證明，每增加1t研磨體，球磨機(jī)臺時產(chǎn)量約能增加0.8t~1.1t，創(chuàng)造條件增加研磨體裝載量是磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的有效途徑。近年來，隨著“軸承磨”的推廣，不少企業(yè)以滾動軸承代替原來的滑動軸承，研磨體裝載量普遍增加了10%~15%，磨機(jī)產(chǎn)量明顯提高，電耗相應(yīng)下降。近年來國內(nèi)外廠商（如馬克托公司）開發(fā)的新型磨機(jī)襯板重量大幅度減輕，也為磨機(jī)增加裝載量提供了空間。磨機(jī)存在一個單位電耗較低的最佳鋼球裝載量值。具體數(shù)值應(yīng)在粉磨系統(tǒng)最佳裝載量和球徑配比試驗(yàn)中確定，根據(jù)最新生產(chǎn)實(shí)踐，現(xiàn)磨內(nèi)填充率由原來傳統(tǒng)工藝規(guī)范中的29%～31%已能提高到36%~40%。

研磨體的級配與入磨物料的粒徑、粉磨流程等因素有直接關(guān)系，入磨物料粒度如有變化，研磨體的級配則應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。當(dāng)球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)增加預(yù)粉碎工藝后，在維持原裝載量不變的情況下，要降低各倉的平均球徑。如果入磨物料粒度均齊，則應(yīng)將大規(guī)格鋼球撿出；如入磨物料粒度不夠均齊，則也應(yīng)適當(dāng)減少大球，同時增補(bǔ)相同裝載量的小球。

5　改善物料易磨性和 喂料均勻性

物料的易磨性又叫易碎性，是物料本身的特性，表示其被粉磨的難易程度。易磨性的大小是用易磨系數(shù)來表示的。易磨系數(shù)大表示物料容易磨細(xì)，小則相反。易磨系數(shù)的大小與物料的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，即使同一類物料，它的易磨系數(shù)也可能不一樣。熟料的易磨性與各礦物組成的含量，以及冷卻方式有很大關(guān)系，實(shí)際上這也是熟料礦物組成和巖相結(jié)構(gòu)對易磨性的影響的反映。實(shí)踐證明，熟料中硅酸三鈣的 含量較多、冷卻得快，它的質(zhì)地較脆，易磨系數(shù)就大；如果硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣含量多，冷卻慢，或者因還原氣氛而結(jié)大塊，則這種熟料的韌性大，較致密，易磨系數(shù)小，因而難磨。

對剛出爐的熔融高爐礦渣進(jìn)行急冷處理，可得疏松多孔、顆粒細(xì)小的水淬礦渣，易磨系數(shù)大，約為1.2~1.3；但是，溫度已明顯降低才給予水淬的礦渣，就出現(xiàn)結(jié)晶顆粒致密，易磨系數(shù)比較小，約為0.7~0.9之間。

由此可知，選擇原料及燒制熟料對磨機(jī)產(chǎn)量和電耗有很大影響。為了改善物料易磨性，在可能條件下應(yīng)盡量選用或生產(chǎn)易磨性大的原料。如生產(chǎn)硅酸三鈣含量高且冷卻快的熟料。出窯熟料經(jīng)過一段時間貯存，使熟料塊產(chǎn)生一些細(xì)微的裂紋，對于改善其易磨性也是一個有效的措施。

均勻喂料是磨機(jī)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、節(jié)電的基礎(chǔ)，同時又是保證磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要因素。生產(chǎn)過程中調(diào)整喂料時應(yīng)均衡、逐漸地進(jìn)行，以免突然增大或減少，并要根據(jù)物料的變化，如粒度、水分、硬度及磨頭倉存料的多少等，及時調(diào)整操作，不要等到粉磨情況發(fā)生顯著變化時才采取措施。

6　選用先進(jìn)的磨內(nèi)結(jié)構(gòu)

磨內(nèi)結(jié)構(gòu)是指磨機(jī)筒體內(nèi)的襯板、篦板、隔倉板和進(jìn)出料裝置等。球磨機(jī)的機(jī)型、直徑、長度、轉(zhuǎn)速、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和研磨體選擇都應(yīng)根據(jù)物料特性來確定。但對已有設(shè)備，由于機(jī)型、規(guī)格已經(jīng)確定，可供優(yōu)化選擇的余地有限，除改變物料品種、粒度、水分等控制指標(biāo)之外，主要是進(jìn)行磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及研磨體級配的優(yōu)化，以控制磨內(nèi)物料流速在適宜范圍，達(dá)到最佳的粉磨效率和用能效率。

對老式磨機(jī)可按物料特性選擇帶篩分功能的隔倉板和出料篦板。不僅增加了控制料流及平衡各倉粉碎能力的功能，而且具有粗細(xì)顆粒的分級作用。磨內(nèi)可選用雙曲面襯板等新型襯板，在軸向和圓周方向均有傾斜曲面，不僅能夠增加鋼球的橫向分級，還能提高鋼段、鋼球的研磨效率。在較長的倉內(nèi)安裝活化環(huán)，能為研磨體創(chuàng)造三維運(yùn)動條件，強(qiáng)化研磨能力，使鋼球與物料更充分接觸，從而使研磨體的能量利用率和粉磨效率大幅提高。

磨內(nèi)物料的破碎能力應(yīng)與研磨能力相匹配與平衡，其關(guān)鍵在于磨內(nèi)研磨體的填充率與級配。如今進(jìn)相機(jī)、變頻調(diào)速器的使用和滾動軸承代替滑動軸承等技術(shù)應(yīng)用，使得磨內(nèi)填充率由傳統(tǒng)實(shí)踐的29%~31%提高到36%~40%，磨機(jī)轉(zhuǎn)速也提高了5%~10%，有的甚至接近臨界轉(zhuǎn)速，研磨體裝載量也相應(yīng)增加等，磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)，效果明顯。

磨內(nèi)結(jié)構(gòu)改造的范例是近年來興起的各種開流高細(xì)磨。其中江蘇科寶公司開發(fā)的KBM型高細(xì)磨具有一定的代表性。

KBM磨內(nèi)改造技術(shù)是對普通開流水泥磨機(jī)進(jìn)行內(nèi)部改造，設(shè)置選粉裝置，細(xì)磨倉采用小鋼段來實(shí)現(xiàn)的。物料從粗磨倉進(jìn)入細(xì)磨倉時，通過選粉裝備分選，將粗粉通過揚(yáng)料裝置自動送回粗磨倉，而讓細(xì)粉通過回料結(jié)構(gòu)順利進(jìn)入細(xì)磨倉。選粉裝置像一臺選粉機(jī)，它能分離出合格粒度的物料，相當(dāng)于磨外的選粉機(jī)移到磨機(jī)內(nèi)部，從而解決了球倉內(nèi)的過粉磨現(xiàn)象，提高了粗磨倉的效率。由于進(jìn)入細(xì)磨倉的物料相對較細(xì)，在細(xì)磨過程中所需要的能量小，對磨細(xì)起決定作用不再是沖擊力的大小，而是研磨次數(shù)大小和研磨表面積的大小。KBM磨內(nèi)改造采用小鋼段的數(shù)量是普通鋼段的20倍，而每噸直徑12×12鋼段的比表面積是直徑30×35鋼段的比表面積的1.8倍，對細(xì)粉的研磨次數(shù)及表面積相應(yīng)增加，研磨能力大為增強(qiáng)。為了改善遠(yuǎn)離筒體襯板表面鋼段層因不能有效帶動而減弱其運(yùn)動程度所形成的“滯留區(qū)”對粉磨效率的影響，進(jìn)而加強(qiáng)各段層的運(yùn)動，提高粉磨效率，鋼段倉內(nèi)安裝了多道活化襯板。

總之，KBM磨內(nèi)改造技術(shù)及裝備是將高產(chǎn)磨、高細(xì)磨、篩分磨技術(shù)優(yōu)化組合在一起，以選粉裝置、雙層隔倉板、活化襯板、料位調(diào)節(jié)裝置、擋料圈等代替原有的普通隔倉板及球段倉部分襯板；以合理優(yōu)化的球段級配，代替原有的級配方式；同時根據(jù)各廠磨機(jī)、物料情況及產(chǎn)量、質(zhì)量要求，對磨機(jī)倉長，選粉裝置位置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，徹底解決過粉磨現(xiàn)象，最終保證生產(chǎn)出高比表面積和高產(chǎn)量的成品。

使用該技術(shù)改造傳統(tǒng)磨機(jī)后，產(chǎn)量可提高30%～50%，僅節(jié)電一項(xiàng)4～6個月即可收回全部投資。同時磨內(nèi)改造工期較短，一般為2～4天。只需在磨進(jìn)行局部改造和球段級配調(diào)整，不需增加任何附屬機(jī)電設(shè)備。

7　合理確定細(xì)度目標(biāo)值

細(xì)度目標(biāo)控制值的表示方法，通常采用0.08mm方孔篩篩余和比表面積（m2/kg）2種。它直接影響生料的活性或水泥的凝結(jié)、水化、硬化和強(qiáng)度等一系列物理化學(xué)性能。在實(shí)際生產(chǎn)中，無論對于生料還是對于水泥而言，如果確定的粉磨產(chǎn)品細(xì)度值偏低，可抵消其它措施的作用，從而制約著磨機(jī)產(chǎn)量的提高，對降低電耗不利。雖然一定程度地提高細(xì)度目標(biāo)控制值對降低電耗有利，但須要在滿足質(zhì)量的要求，在保證質(zhì)量的前提下，選取合理的細(xì)度目標(biāo)值。

在一定的粉磨工藝條件下，出磨細(xì)度控制值越小，球磨機(jī)的產(chǎn)量越低。以水泥細(xì)度控制值取0.08mm方孔篩篩余10%時的磨機(jī)產(chǎn)量為1。

因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)物料的性質(zhì)（如水分、易磨性，強(qiáng)度等）靈活掌握并及時調(diào)整細(xì)度指標(biāo)，使其在滿足相關(guān)要求的前提下，兼顧磨機(jī)的節(jié)能降耗。

8　充分挖掘機(jī)電設(shè)備節(jié)電潛力

8.1匹配相應(yīng)的進(jìn)相機(jī)可降低電耗

球磨機(jī)多用異步電動機(jī)，它有兩大缺點(diǎn)：一是不能經(jīng)濟(jì)調(diào)速；二是激磁電流由電網(wǎng)供給，加大了無功功率，使功率因數(shù)變小，浪費(fèi)電力。要提高異步電動機(jī)功率因數(shù)，補(bǔ)償無功的最佳節(jié)電措施是加裝微機(jī)控制靜止式進(jìn)相機(jī)，功率因數(shù)可提高到0.99。

微機(jī)控制靜止式進(jìn)相機(jī)是一種用于提高大中型繞線式異步電動機(jī)功率因數(shù)的新型無功功率補(bǔ)償設(shè)備。它串接于繞線式電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路，可有效地提高電機(jī)的功率因數(shù)，減小定子電流，降低電機(jī)和電力系統(tǒng)的損耗，節(jié)約電能消耗。靜止式進(jìn)相機(jī)采用交流變頻和微機(jī)控制技術(shù)開發(fā)而成，是取代老舊感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)進(jìn)相機(jī)的新型進(jìn)相裝置，帶有自診斷和自修復(fù)等智能化技術(shù)。具有工作安全可靠，參數(shù)調(diào)節(jié)容易，環(huán)境適應(yīng)性好，使用壽命長，維護(hù)方便等特點(diǎn),可適配75—3000kW的高低壓三相繞線式異步電動機(jī)。投入進(jìn)相后可使繞線式電機(jī)的功率因數(shù)提高到0.95以上，降低無功功率60％，定子電流減少10％以上，節(jié)約銅耗和線損20%～30%，同時可降低電機(jī)溫升，提高球磨機(jī)的過載能力和電機(jī)效率。該機(jī)設(shè)有過流、過載、過溫保護(hù)及投入與解除進(jìn)相的自動轉(zhuǎn)化裝置，安裝調(diào)試及維修保養(yǎng)時不影響正常生產(chǎn)，可長期連續(xù)工作。

山西晉牌水泥集團(tuán)在其水泥磨主電機(jī)（2800kW）安裝了靜止式進(jìn)相機(jī)后，電機(jī)電流下降了14.5%，有利于進(jìn)一步挖掘電機(jī)潛力，并使電機(jī)溫升明顯降低。

8.2機(jī)械設(shè)備降低電耗的措施

由于磨機(jī)是靠電機(jī)拖動的機(jī)械，不可避免地存在各種各樣的傳動損耗，降低這些損耗是設(shè)備管理的主要目的，首先設(shè)備安裝時要認(rèn)真執(zhí)行相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，嚴(yán)格控制安裝誤差，確保安裝精度，減少各種不利的附加載荷造成的能量損耗。同時應(yīng)保持良好的潤滑，減少摩擦損耗。應(yīng)使?jié)櫥陀唾|(zhì)清潔，油量充足，油路暢通。另外，由于球磨機(jī)通常采用滑動軸承潤滑，軸頸與軸瓦接觸角一般為75°～90°，摩擦力矩較大，近來小接觸角（30°～40°），大側(cè)隙的新型刮瓦方式已被成功地運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐上，我們已知的許多大型磨機(jī)均采用以上新方式，降低電耗作用較為明顯，其原理在于減小了摩擦力矩，而Φ2.4m以下的小型磨機(jī)也可使用滾動軸承代替滑動軸承，因顯著降低摩擦阻力而降低磨機(jī)能耗，使用滾動軸承代替滑動軸承用在中小型磨機(jī)上，其技術(shù)已日趨成熟。

9　選用助磨劑

在水泥熟料的粉磨過程中，加入少量的外加物質(zhì)，能夠顯著提高粉磨效率或降低能耗，而又不損害水泥性能的這種化學(xué)添加劑通稱為水泥助磨劑。常見水泥助磨劑有液體和粉體（固體）兩種，都能顯著地提高磨機(jī)產(chǎn)量，或提高產(chǎn)品質(zhì)量，或降低粉磨電耗。

在實(shí)踐中，助磨劑以用在大型水泥磨機(jī)上粉磨水泥效果較好。由于助磨劑價格較高，其對降低電耗，提高產(chǎn)量的作用應(yīng)與成本的變化比較，最終來確定是否選用。使用水泥助磨劑后，在磨機(jī)狀況不改變的條件下可提高磨機(jī)產(chǎn)量10%~30%，同時可有效減少過粉磨現(xiàn)象，優(yōu)化水泥顆粒級配；或者維持原磨機(jī)產(chǎn)量不變或小幅度增產(chǎn)的條件下，提高水泥粉磨細(xì)度及比表面積，使水泥強(qiáng)度提高3MPa~5MPa；并且能大幅度降低粉磨過程中形成的靜電吸附包球現(xiàn)象及超細(xì)顆粒的再次聚結(jié)趨勢，進(jìn)而顯著改善水泥流動性，提高磨機(jī)的研磨效果和選粉機(jī)的選粉效率，從而降低粉磨能耗。使用助磨劑生產(chǎn)的水泥具有較低的壓實(shí)聚結(jié)趨勢，有利于水泥的裝卸，并可減少水泥庫的掛壁現(xiàn)象。作為一種化學(xué)添加劑，助磨劑能改善水泥顆粒分布并激發(fā)水化動力，有利于提高水泥早期和后期強(qiáng)度。

在閉路粉磨系統(tǒng)中使用助磨劑，要注意將出磨細(xì)度（篩余）控制在正常范圍內(nèi)，避免出磨篩余值逐漸增大的現(xiàn)象發(fā)生，否則，不僅磨機(jī)產(chǎn)量會降低，而且還會引起循環(huán)負(fù)荷率增加，磨尾提升機(jī)過載、堵塞，造成停產(chǎn)事故。

10　加強(qiáng)磨機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行管理

a)加強(qiáng)操作人員的技能水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓(xùn)教育，提高設(shè)備操作、檢修和維護(hù)保養(yǎng)的精細(xì)化管理水平，保障磨機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的連運(yùn)、穩(wěn)產(chǎn)，也是節(jié)能降耗的重要途徑；

b)在一定范圍內(nèi)，磨機(jī)實(shí)際功率隨著產(chǎn)量的增大而增大，由于磨機(jī)中存料與磨機(jī)自重相比，所占比例相對較小，磨機(jī)電流在完全無料空載時和滿載工況下相差不到10％，所以正常運(yùn)行時，給料量的增加并不明顯地增大磨機(jī)電耗，因此，磨機(jī)應(yīng)盡量在滿負(fù)荷（最大給料量）情況下運(yùn)行；

c)適時加裝鋼球，鋼球在磨機(jī)運(yùn)行中會逐漸磨損，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，為了保證磨機(jī)產(chǎn)量，一是要采用耐磨性好的鋼球，二是必須適時地補(bǔ)充鋼球。但補(bǔ)球時，一定要注意到粉磨過程中不同規(guī)格的鋼球磨損尺寸并不一致，例如通過實(shí)驗(yàn)測試得出：當(dāng)Φ90mm的鋼球磨損至Φ80mm時，同時Φ80mm的鋼球變?yōu)?Phi;71.11mm；Φ70mm的鋼球磨損至Φ63.20mm時，Φ60mm的鋼球已變成為Φ56.20mm。顯然，若定期只補(bǔ)Φ90mm的大球，則磨內(nèi)研磨體級配會漸漸發(fā)生變化，平均球徑會有變大的趨勢。

綜上所述，水泥廠球磨機(jī)節(jié)電工作是一項(xiàng)較復(fù)雜的系統(tǒng)工程，做好該項(xiàng)工作勢必要求水泥企業(yè)要提高綜合管理水平及專業(yè)技術(shù)水平，并不斷跟蹤行業(yè)節(jié)電技術(shù)的新進(jìn) 展，才能實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。

來源：山西晉牌水泥集團(tuán)有限公司

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