ولمعالجة القضايا في نظام طحن الأسمنت -مثل التكوين غير المعقول لوسائل الطحن في الطاحونة الكرية والاستهلاك العالي للطاقة في المحرك الرئيسي بسبب التشغيل منخفض السرعة على المدى الطويل -تم تنفيذ ترقية تقنية موفرة للطاقة في الطاحونة الكرية. واستعيض عن جزء من كرات الصلب في الغرفة الثانية من طاحونة كرات طحن الإسمنت بكرات خزفية، وأضيف محول ترددات إلى المحرك الرئيسي للتحكم الدقيق في الطاحونة الكروية#39;s سرعة الدوران. حسنت هذه التغييرات بشكل كبير طحن الكرة#39;s كفاءة العمل وخفض استهلاك الطاقة.

بعد أن بالتحول، كلاهما أن الرئيسي محرك التيار و أن الأسمنت درجة الحرارة في أن طاحونة منفذ التيار الكهربائي السقوط بشكل ملحوظ، بينما أن الجودة ). أن انتهيت الأسمنت بقيت إسطبل بالإضافة إلى ذلك، مع أن استخدام ). أ) التردد محول، أن الساعة المخرجات ). أن الكرة طاحونة زيادة عن طريق حوالي 40 طن لكل فرد ساعة واحدة، و أن محددة الطاقة الاستهلاك ). أن الرئيسي محرك انخفاض عن طريق حوالي 1.3 كيلوواط/ساعة لكل فرد طن. هذا النتائج في و سنويا الكهرباء التكلفة المدخرات ). حوالي 1.06 مليون دولار يوان (رينمينبي)، مع أ) رد الدين الفترة ). 1.01 سنوات.

وفي عملية إنتاج الإسمنت، يعتبر طحن الإسمنت مرحلة إنتاجية حرجة. واستهلاكها للطاقة له تأثير كبير على الاستخدام العام للطاقة وتكلفة إنتاج الأسمنت. الجدير بالذكر أن استهلاك الطاقة في المحرك الرئيسي يمثل أكثر من 40% من إجمالي استهلاك الطاقة في عملية الإنتاج. ولذلك، فإن تنفيذ عمليات تحديث موفرة للطاقة للمحرك الرئيسي في نظام طحن الأسمنت أمر حاسم لتحسين الكفاءة الاقتصادية لإنتاج الأسمنت.

العميل أ &#يستخدم نظام طحن الأسمنت في 39 عملية طحن مزدوجة الدائرة المغلقة تتكون من مكبس أسطواني وطاحونة كروية. وترد في الجدول 1 بارامترات المعدات الرئيسية لنظام طحن الأسمنت. وتبلغ طاقة إنتاج النظام السنوي من الأسمنت 1.2 مليون طن، مع استهلاك للطاقة على نطاق المنظومة يصل إلى 27.5 كيلوواط/ساعة للطن الواحد. من هذا، تستهلك الكرة التي تعمل على المدى الطويل بسرعات منخفضة ما يصل إلى 13 كيلوواط ساعة لكل طن، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف إجمالي استهلاك الطاقة في النظام. وبالمقارنة مع الشركات ذات الأداء الأعلى في الصناعة، فإن هذا يمثل فجوة كبيرة. وللحد من استهلاك الطاقة وتعزيز الكفاءة، نفذت الشركة تحسينا تقنيا للطاحونة الكرية، مما أدى إلى خفض كبير في استهلاك الطاقة وحقق نتيجة ناجحة.

2. قضايا في نظام طحن الأسمنت مطحنة الكرة

2-1 تكوين كرات الطحن على نحو غير مقبول قبل التحديث التقني، كانت وسائط الطحن في طاحونة كرات نظام طحن الإسمنت التابع للعميل ألف تتألف بالكامل من كرات فولاذية، بمعدل ملء يبلغ نحو 8 في المائة في الغرفة الأولى ونحو 30 في المائة في الغرفة الثانية. إن سحق وطحن المواد بواسطة كرات الصلب يستهلك كمية كبيرة من الطاقة، وهو أحد الأسباب الرئيسية لارتفاع استهلاك الطاقة في الطاحونة الكرية.

2-2 سرعة طاحونة الكرات غير المناسبة المكبس في النظام له كفاءة عمل عالية، والمادة الداخلة إلى الطاحونة لها صبغة 45 ميكرومتر أقل من 35 ٪. ومع ذلك، فإن الطاحونة الكروية تعمل بسرعة منخفضة نسبيًا، مما يتسبب في بقاء المواد في الطاحونة لفترة أطول. ونتيجة لذلك، تكون كفاءة الطحن عالية في البداية ومنخفضة في النهاية، مما يقلل من كفاءة الإنتاج الكلية ويزيد من استهلاك الطاقة في النظام.

3. خطة الترقية الفنية

3-1 استخدام محرك الترددات المتغيرة في المحرك الرئيسي باعتماد تكنولوجيا هذا المحرك الرئيسي، يمكن تعديل سرعة دوران الطاحونة الكروية في الوقت الحقيقي استنادا إلى ظروف التشغيل، بما يكفل سلاسة تدفق المواد عبر الطاحونة.

3-2 استخدام كرات الطحن غير المعدنية مع الحفاظ على معدلات التعبئة المناسبة وكفاءة الطحن للطاحونة الكروية، والحد من الكمية الإجمالية لوسائط الطحن يمكن أن يقلل بفعالية من استهلاك الطاقة. وقد أظهرت الممارسة العملية أن استبدال جزء من وسائط الطحن بنسبة 2 إلى 1 من الصلب إلى الكرة الخزفية يمكن أن يقلل إلى حد كبير من استهلاك الطاقة مع ضمان تشغيل الطاحونة بشكل مستقر.

4. تنفيذ التحديث التقني

4-1 الاستعاضة الجزئية عن الكرات الفولاذية في الغرفة الثانية بكرات سيرامية مقارنة بكرات الفولاذ، وكرات السيراميك أقل كثافة وأخف وزناً بنسبة 50 في المائة تقريباً، مما يقلل فعلياً من الحمل على المطحن، وبالتالي يقلل من احتياجات المحرك الرئيسي من الطاقة. كرات السيراميك، كونها مواد غير عضوية غير معدنية، وتولد الحد الأدنى من الحرارة أثناء الطحن ولا تنتج كهرباء استاتيكية، والحد بشكل كبير من الجذب الكهروستاتيكي بين جزيئات الأسمنت.

بالإضافة إلى ذلك، تظهر وسائط الطحن السيراميكية التآكل المنخفض للغاية -أقل بكثير من كرات الصلب. كما أن خصائصها في الطحن البلوري الدقيق تؤدي بفعالية إلى زيادة نسبة الجسيمات من 3 إلى 32 ميكرومتر في الإسمنت النهائي، مما يحسن توزيع حجم الجسيمات ويعزز قوة الإسمنت.

ويبين الجدول 2 مقارنة للبارامترات بين كرات الطحن المصنوعة من السيراميك والفولاذ.

تلبية متطلبات سعة السحق العالية للغرفة الأولى في نظام طحن الأسمنت#في المصنع الكروي 39، أبقت الترقية التقنية على استخدام كرات الصلب في الغرفة الأولى. تم استبدال جزء فقط من كرات الصلب في الغرفة الثانية بكرات السيراميك.

وباعتبار أن الحد الأدنى لقطر كرات الصلب في الغرفة الأولى هو 20 مم، وباعتبار أن الحد الأقصى لقطر وسائط الطحن في الغرفة الثانية ينبغي ألا يتجاوز الحد الأدنى لقطر وسائط الطحن في الغرفة الأولى، فقد استخدم مزيج من كرات خزفية كبيرة وكرات فولاذية صغيرة. ويساعد هذا النهج في الحفاظ على كفاءة الطحن للطاحونة الكروية ويعزز بشكل كامل التأثير التآزري بين كرات السيراميك والفولاذ.

ويبين الجدول 3 مقارنة لتدرج وسائط الطحن في الغرفة الثانية قبل التعديل وبعده.

4-2 تعديل محرك أقراص الترددات المتغيرة لمحرك بول ميل الرئيسي

وفي حالة استخدام نفس الحجم من وسائط الطحن (كرات الصلب وكرات السيراميك) في المطحنة الكرية، تكون المساحة المحددة لسطح المنتج بواسطة كرات السيراميك في المتوسط أقل بنحو 20 في المائة من مساحة سطح كرات الصلب. فضلاً عن ذلك فإن كتلة كرات السيراميك أقل بنسبة 40% إلى 50% من كتلة كرات الصلب. وبما أن كرات السيراميك وكرات الصلب تتبع مسارات حركة مختلفة داخل الطاحونة، فإن سرعة الدوران المثلى للطاحونة الكروية باستخدام كرات السيراميك تختلف عن تلك التي تستخدم كرات الصلب.

وفي الوقت الحالي، يعتمد مبدأ التصميم الشائع الاستخدام لتحديد سرعة دوران الطواحين الكروية في إنتاج الأسمنت على زيادة الطاقة العادية لوسط الطحن إلى أقصى حد. يعمل هذا المبدأ بشكل جيد مع المطاحن التي تركز على وظائف السحق. ومع ذلك، بالنسبة للطواحين ذات وظيفة الطحن الأولية، يؤدي هذا النهج إلى فائض كبير في الطاقة الميكانيكية وهدر كبير للطاقة.

ولمعالجة هذه المشكلة، تمت إضافة محرك ترددات متغير (VFD) إلى المحرك الرئيسي للطاحونة الكروية، مما يسمح بالتحكم الدقيق في الطواحين#سرعة دوران 39;s لتحسين استخدام الطاقة.

وبالإضافة إلى ذلك، تضمن التعديل استخدام جهاز VFD عالي الفولطية لتشغيل نظام نقل الطاحونة الكروية. وهذا حل تحديات فعالة مثل تشغيل محرك عالي الطاقة، واتصال الشبكة، وضبط الحمل. يتيح نظام VFD المتخصص للطاحونة الكروية التشغيل متغير السرعة مع وسائط طحن السيراميك في أنظمة طحن الأسمنت واسعة النطاق، مما يضمن التشغيل الطويل الأجل والمستقر.

استخدم هذا التعديل مجموعة CHIC2000 ذات الجهد العالي "AC-DC-AC" VFD المصممة خصيصا للتحكم في سرعة طاحونة الكرة. وهو يستخدم هيكل سلسلة خلايا الطاقة لتحقيق مخرجات الجهد العالي المباشر. يمكن إدارة منطق الحماية والتحكم الكهربائي للنظام مركزيًا في الموقع أو تشغيله بشكل ملائم من خلال خزانة مخصصة لنظام التحكم المنسق تأتي مع نظام VFD.

ويرد في الشكل 1 رسم تخطيطي لتحسينات التحكم الكهربائي في نظام المحرك الرئيسي للطاحونة الكروية.

5. نتائج التحول الفني

5-1 آثار استبدال وسائط الطحن في المقصورة الثانية

مقارنة بين طاحونة الكرة#ويبيّن الجدول 4 بارامترات تشغيل شركة قبل وبعد الاستعاضة جزئياً عن كرات الصلب في الحجرة الثانية بكرات السيراميك.

وفقا للجدول 4، بعد استبدال جزء من كرات الصلب بكرات السيراميك في الحجرة الثانية، انخفض الناتج في الساعة من الطاحونة الكرية قليلا، كما أظهرت كفاءة الطحن في الحجرة الثانية انخفاضا طفيفا -ولكن ليس بشكل كبير. وانخفض التيار الرئيسي لمحرك نظام طاحونة الأسمنت الكروية انخفاضاً كبيراً بنحو 20 أمبير، وهو ما يرتبط مباشرة بانخفاض حمل وسائط الطحن. وبالإضافة إلى ذلك، انخفضت درجة حرارة الأسمنت الخارج من المطحن بشكل ملحوظ بحوالي 5 درجات مئوية. ويعزى ذلك إلى الخصائص المادية لكرات السيراميك. كمواد غير معدنية غير عضوية، كرات السيراميك تولد الحد الأدنى من الحرارة أثناء الطحن وتنتج تقريبا أي كهرباء استاتيكية، وبالتالي خفض درجة حرارة الطحن عموما.

وترد في الجدول 5 مقارنة لمؤشرات أداء الأسمنت النهائي قبل وبعد استبدال وسائط الطحن في الحجرة الثانية بكرات السيراميك.

وكما هو مبين في الجدول 5، بعد استبدال جزء من كرات الصلب في الحجيرة الثانية بكرات خزفية، لم تتغير مساحة السطح المحددة، وقوة الأسمنت، وتوزيع حجم الجسيمات في الأسمنت النهائي تغيراً كبيراً. وما زالت جميع المقاييس تفي بمعايير الإسمنت المنجزة، مما يؤكد كذلك جدوى خطة تعديل وسائط الطحن.

5-2 تأثير إضافة محرك متغير التردد إلى محرك بول ميل الرئيسي

ويبين الجدول 6 إنتاج المحرك الرئيسي واستهلاكه النوعي للطاقة قبل استخدام محرك التردد المتغير. ويبين الجدول 7 تأثير تردد المحرك على الإخراج في الساعة واستهلاك الطاقة عند إنتاج الأسمنت P·O42.5 بعد استخدام VFD.

وفقا للجدول 7، عندما يكون تردد المحرك الرئيسي 52.5 هرتز، تحقق الطاحونة الكروية أعلى إنتاج لها في الساعة، بمتوسط 268.38 طن/ساعة. عندما يكون التردد 51.5 هرتز، فإن الاستهلاك النوعي للطاقة للمحرك الرئيسي هو الأمثل، بمتوسط 11.69 كيلووات/طن. ومع ذلك، عندما يتجاوز تردد المحرك 52.5 هرتز، فإن معدل تدفق الأسمنت داخل الطاحونة يصبح سريعًا للغاية، مما يمنع الأسمنت من الوصول إلى دقة الجسيمات التي يتطلبها المصنف عالي الكفاءة. ويؤدي ذلك إلى مسحوق إرجاع مفرط، مما يؤدي إلى انخفاض في الإنتاج الساعي للطاحونة. ولذلك، وبالنظر إلى كل من الخرج في الساعة واستهلاك الطاقة لنظام طحن الأسمنت، فإن التردد الأمثل للمحرك هو 51.5 هرتز.

وبالمقارنة مع ما قبل التحول، بعد تركيب محرك التردد المتغير (VFD)، زاد ناتج الساعة للطاحونة الكروية عند إنتاج الأسمنت P·O42.5 بنحو 40 طن/ساعة، والمحرك الرئيسي#انخفض استهلاك 39 ٪ من الطاقة المحددة بما يقرب من 1.3 كيلوواط ساعة/طن.

5-3 الفوائد الاقتصادية ونتائج توفير الطاقة

في هذا التحول التقني:

• وتبلغ تكلفة نظام VFD للمحرك الرئيسي حوالي 700،000 يوان.

• تكلفة وسائط طحن السيراميك (محسوبة ب 15000 يوان/طن ل 2.5 طن) هي ما يقرب من 375،000 يوان.

• ويبلغ إجمالي الاستثمار حوالي 1.075 مليون يوان.

وبعد التحول، انخفض استهلاك الكهرباء في نظام طحن الأسمنت من 27.5 كيلوواط/طن إلى 26.2 كيلوواط/طن، محققاً معدل توفير في الطاقة قدره 4.73 ٪. وهذا يعادل توفير الكهرباء السنوي البالغ 000 560 1 كيلوواط/ساعة. واستناداً إلى إنتاج سنوي من الإسمنت قدره 1.2 مليون طن، يسفر ذلك عن توفير قدره 1.0608 مليون يوان صيني سنوياً، مما يدر فترة استرداد تبلغ 1.01 سنة تقريباً.

5-4 احتياطات التحول

خلال عملية طحن الكرة السيراميكية، وبسبب هشاشتها العالية من كرات السيراميك، يمكن أن يحدث الكسر بسهولة. وهذا يمكن أن يؤدي إلى انسداد الشبكة، وزيادة الضغط السلبي الداخلي، والتأخير في تفريغ المواد، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى زيادة التحميل على الطاحونة وانخفاض الناتج.

ولتجنب هذه المشاكل:

• استخدم كرات الالومينا الجافة المصممة خصيصًا لطحن الأسمنت، والتي توفر قوة أعلى ومقاومة أفضل للبلى، مما يقلل من خطر الكسر.

• تجنب خلط كرات السيراميك مع كرات الصلب، لأن هذا يزيد من خطر كسر الكرة الخزفية.

• افحص بانتظام فجوات الشبكة الداخلية وقم على الفور بإزالة الانسدادات للحفاظ على التهوية السليمة والتدفق السلس للمواد.

6. خاتمة

واشتمل هذا التحول على استبدال جزء من وسائط الطحن الفولاذية في الحجرة الثانية من طاحونة الأسمنت الكروية بكرات من السيراميك، وإضافة مادة VFD إلى المحرك الرئيسي للتحكم بدقة في سرعة الطاحونة. وتمثلت النتيجة في حدوث تحسن كبير في كفاءة الطحن، وانخفاض ملحوظ في استهلاك الطاقة، وأثر ضئيل على نوعية منتجات الأسمنت ومؤشرات الأداء الرئيسية. وانخفض استهلاك المحرك الرئيسي للطاقة بحوالي 1.3 كيلوواط/طن، مما حقق فوائد اقتصادية كبيرة للمؤسسة.

ومن أجل هذه الترقية التقنية، قمنا بتزويد الزبون "أ" بنسبة 92 في المائة بكرات الألومينا للطحن الجاف، والمصممة خصيصا للطحن الجاف في إنتاج الأسمنت. هذه هي أصعب من كرات الألومنيوم القياسية وأقل عرضة للكسر.

وبالإضافة إلى توفير كرات السيراميك العالية الجودة، يمكننا أيضا إيفاد فريق تقني لتقديم الدعم في الموقع، إذا لزم الأمر.