随着水泥市场竞争的日趋激烈，产能过剩严重，企业产能利用率降低，盈利空间缩小，如何进一步降低水泥生产成本、提高市场竞争能力是企业发展的关键。近几年生料立磨终粉磨制备已成趋势，生料电耗最低可控制在13kWh/t左右，而早期投产的立磨系统，生料电耗平均在20~22kWh/t之间，甚至更高，逼近管磨机生料电耗，如何进一步缩小与先进生产线生料电耗的差距，是目前攻关的一项课题。某公司5000t/d生产线生料立磨型号为ATOX50立磨，于2004年10月投产运行，运行初期生料电耗接近21kWh/t左右，与当前先进的生产线还存在一定的差距，如果采取辊压机终粉磨技术改造，投资较大，固定资产造成较大浪费，投资回收期较长，而且改造时影响正常生产运行。因此，公司自2007年至2012年对生料立磨系统相继采取了一系列节能降耗措施，实施精细化管理，挖掘节能潜力，加强操作与维护，缩小与先进辊压机终粉磨电耗差距，意义重大。
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制定考核指标加强操作维护从2007年开始，采取细化指标，制定单机考核管理制度，对生料台时产量和电耗每月实施考核，每周对比分析，关键指标为磨机台时产量、磨机电耗、循环风机电耗、选粉机电耗及磨内喷水消耗等。制定考核奖励机制，每月考核一次，主要考核对象是中控操作员及生料工段相关技术管理人员，以此来提高操作、维护水平，进一步降低主机单耗指标。通过以下几项措施达到降低磨主机电耗的目的。
(1)通过优化操作，合理控制磨机研磨压力在11.5~12.0MPa之间，经过摸索，比较经济的运行参数是研磨压力控制在11.5MPa左右时，相对台时产量较高，电耗较低。2010年立磨平均台时产量在415t/h时，单位电耗为7.5kWh/t，低于研磨压力给定12.0~12.5MPa时的7.8kWh/t。
(2)调整磨内喷水位置，加强磨内维护管理，喷水位置采取边缘伸到磨内，避免了磨辊相对移动造成连接活节处漏水，稳定料层，料层厚度平均在65~85mm之间，并尽量减小波动，磨机运行状态最佳，料层波动相对较小。
(3)2009年通过对立磨刮板室检查排渣堆积情况，发现边缘始终存在一定的排渣“死区”，因刮板原设计尺寸偏大，虽能对“死区”排渣料多刮走一部分，但增加了磨主电动机的负荷。为此，尝试对刮板室8个刮板进行改进，缩短刮板长度，原尺寸由1250mm×550mm改为850mm×550mm，厚度不变仍为35mm，并且在刮板底侧堆焊耐磨层，如图1所示。
图1 改进后的立磨刮板改进后的刮板安装时与下部间隙尽可能缩小，平均在15mm左右，避免因间隙大引起卡料增加负荷现象。同时刮板可延长一年左右的使用寿命，因刮板面积变小，相应磨机主机电流下降3~5A，降低了磨机负荷。改进前后对比磨机状态各参数及台时产量未发生变化，也不影响排渣输送，改进后能够有效地降低磨机单耗。
(4)2007年通过多次停磨试验，采取缩短主机空运行时间措施，提高有效运行。立磨正常停磨操作时，抬辊后甩磨时间由原来的15min降低到8min，降低了空运行时间，相应降低了生料电耗，同时加强现场对物料下料的巡检监控，尽可能减少断料、止料影响。
通过采取以上几项措施，2011年以后磨机台时产量保持在415t/h左右，磨机功率由3285kW(额定功率为3800kW)下降到3010kW，电流由320A下降到平均295A左右，生料电耗相对下降1.56kWh/t。
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降低循环风机转速操作2011年立磨循环风机采取降风操作，该风机于当年1月份实施技改，由工频操作改成变频操作，立磨工艺流程设计时出磨细粉通过4个旋风筒收集，出旋风筒压力实际达到-9.5~-10kPa以上，磨机入口负压也较大，达到-1.2kPa，参考工艺设计参数，旋风筒负压不超过-9kPa为宜，操作上逐步采取降低循环风机转速，磨机台时产量暂时按低限运行，400t/h左右，通过多次调整操作，由以往的最高985r/min逐渐降低到920r/min，风机功率下降130kW，循环风机额定功率3550kW，额定转速993r/min，磨机台时产量逐步增加到410t/h左右，实施风机降转速操作后，磨机状态未发生明显变化，出磨负压降低到-7.6kPa，入口负压降到-0.8~-0.9kPa，生料电耗相对下降0.33kWh/t。
同时依据风机特性曲线，尽量减小管网阻力，可降低风机轴功率，对风机入口及管线阀门进行检查、校正，保证开关到限位，运行时保证达到全开状态，实现风机最大限度的节电，以后每次检修检查调整风机入口及管线阀门作为常规检修项目。
03
立磨衬板规划使用磨辊衬板及时调面使用。根据多年运行经验，当磨辊衬板内外侧磨损量相差超过20mm时(即外侧比内侧多磨损20mm)，建议采取调面措施，避免出现衬板内沿接触碰撞现象，造成衬板开裂掉块等安全隐患发生，以确保磨机台时产量稳定和运行安全。磨盘衬板磨损后最大厚度到80~90mm时应及时离线或在线堆焊。
借鉴该公司2007年国内首次在ATOX50立磨上使用复合陶瓷衬板的成功经验，于2012年继续推广使用(如图2所示)。复合陶瓷衬板对比普通高铬耐磨衬板，耐磨性强。衬板磨损明显降低，磨辊衬板第一年运行3000h调面1次，之后每年(约6000h)调面1次，就可以满足正常运行，预计磨辊衬板使用寿命可超过23000h，磨盘衬板使用寿命可超过30000h。同时减少检修工作量，缩短检修时间，降低检修维护工作量和劳动强度。复合陶瓷衬板使用寿命约为普通衬板的2~3倍，每年可节约衬板费用60万元以上。
图2 复合耐磨陶瓷衬板04
降低挡料环磨损为降低挡料环的磨损，2010年公司自行研发制作挡料环防护板(如图3所示)，在挡料环外侧喷口环盖板上安装防护板，避免物料在盖板处沉积磨损挡料环，有效地减小了挡料环的磨损，同时减少内部漏风影响，降低了磨机排渣量，磨机台时产量相对提高5~8t/h，因排渣减少，排渣提升机电流由40A下降到35A，生料电耗也降低0.2kWh/t。节电的同时提高了设备运行质量，运行4年多挡料环磨损比较轻微，降低维修费用每年4万元。因增加挡料环防护板以后，与挡料环间隙较小，防止内漏风现象，这也是循环风机降低转速的一个因素。
图3 挡料环防护板05
选粉机转子及固定叶片耐磨处理
选粉机笼型转子磨损以后对细度影响较大，同时造成选粉机转速较高。2010年1月采用碳化钨耐磨板对转子外侧补焊修复，补焊宽度30mm厚度4mm，并对补焊后转子进行动平衡试验，达到要求。从2007年开始针对固定叶片一直采用表面镶嵌耐磨陶瓷片处理，并对固定叶片进行整体加固，避免运行时发生振动造成叶片损坏及陶瓷片脱落，如图4所示。
图4 选粉机转子及固定叶片耐磨处理
经过处理运行两年以后，发现笼型转子及固定叶片表面磨损量极小，稳定了产品细度，选粉机转速由1220r/min下降到1100r/min左右，选粉机功率下降18kW，另一有利因素是循环风机降转降风操作对细度操作有利。
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实施后效果通过不断加强生料立磨系统精细化管理，积极挖掘节能潜力，实施多项节能降耗措施以后，2012年到2017每年直接节省材料费用超过100万元，磨机台时产量保持在405~415t/h之间，2017年9月1日中控显示生料电耗由原来的21kWh/t下降到18.6kWh/t，与先进指标差距进一步缩小，经济效益非常显著，降低了生产成本，为公司的持续发展奠定基础。
