الصفحة الرئيسية > الأخبار > تعديل لمصعد إضافي في نظام الطحن بمكبس الأسطوانة الأسمنتي

تعديل لمصعد إضافي في نظام الطحن بمكبس الأسطوانة الأسمنتي

تستخدم عملية طحن الأسمنت نظامًا مركبًا ذي دائرة مفتوحة. ويتألف هذا النظام من مكبس أسطواني بقطر Φ200-180 ومصنع بقطر Ø4.2m×13m المطحنة الكروية. ومع ذلك، واجه مصعد إعادة تدوير المواد في النظام مشكلات كبيرة. فقد كان يعمل تحت أحمال وتيار كهربائي مرتفعين. ونتيجة لذلك، تعرضت السلاسل والدلاء وشبكة التوزيع في الفاصل من النوع V لتآكل شديد. وأدى ذلك إلى ارتفاع معدل الأعطال، وزيادة عبء العمل المتعلق بالصيانة، وإصلاحات مكلفة. وفي النهاية، أدت هذه المشكلات إلى انخفاض إنتاجية النظام وارتفاع استهلاك الطاقة في عملية طحن الأسمنت.

تمت إضافة مصعد جديد إلى نظام المكبس الأسطواني. ولم يقتصر تأثير هذا التعديل على تخفيف الحمل على المصعد الدوار الأصلي فحسب، بل أدى أيضًا إلى زيادة معدل دوران المكبس الأسطواني. علاوة على ذلك، ساهم في خفض معدل الأعطال والجهد المبذول في الصيانة والتكاليف. وقد تم بنجاح تحقيق الهدف المتمثل في زيادة الإنتاج وخفض الاستهلاك.

مقدمة

تدير إحدى الشركات خط إنتاج كلنكر بسعة 5000 طن في اليوم وخط إنتاج كلنكر آخر بسعة 2500 طن في اليوم. وقد بدأ تشغيل الخط الذي تبلغ سعته 5000 طن في اليوم في نوفمبر 2020. ويستخدم خط طحن الأسمنت الداعم له، من طراز #3، عملية الطحن المركبة ذات الدائرة المفتوحة مع مكبس أسطواني مقاس Φ200-180 ومطحنة كروية مقاس Ø4.2×13 م. ويبلغ الإنتاج التصميمي للمطحنة في هذا الخط 260 طنًا في الساعة، وتبلغ طاقته الإنتاجية السنوية 1.9 مليون طن.

في الوقت الحالي، يواجه نظام طحن الأسمنت #3 قيودًا بسبب السعة غير الكافية للمصعد الحالي لإعادة تدوير المواد القادم من المكبس الأسطواني. ويؤدي ذلك إلى انخفاض إنتاج الأسمنت وارتفاع استهلاك الطاقة. ولذلك، قررت الشركة تحديث نظام المكبس الأسطواني بإضافة مصعد جديد.

الوضع قبل عملية التحديث

يستخدم نظام طحن الأسمنت #3 عملية الطحن المركبة ذات الدائرة المفتوحة، مع مكبس أسطواني مقاس Φ200-180 ومطحنة كروية أبعادها Ø4.2 م × 13 م. وحاليًا، لإنتاج الأسمنت P·O 42.5، تبلغ طاقته الإنتاجية 240-270 طن/ساعة، ويبلغ استهلاكه للطاقة في عملية الطحن 33-34 كيلوواط ساعة/طن. وبالمقارنة مع الأنظمة الأخرى التي تستخدم نفس المعدات الرئيسية، فإن طاقته الإنتاجية منخفضة نسبيًّا واستهلاكه للطاقة مرتفع.

كانت السعة التصميمية للمصعد الدوار الأصلي تبلغ 1650 طنًا في الساعة، بينما تبلغ سعته القصوى 2000 طن في الساعة. أما الإنتاجية التصميمية للمعصرة الأسطوانية فتتراوح بين 1500 و1800 طن في الساعة. بالإضافة إلى ذلك، تدخل أيضًا كمية تتراوح بين 260 و280 طنًا في الساعة من المواد الخام الجديدة أولاً إلى هذا المصعد الدوار. وتختلط هذه المواد مع المواد المعاد تدويرها، ثم تدخلان معًا إلى الفاصل من النوع V (المشار إليه فيما يلي بـ “الفاصل V”). وبالتالي، تصل السعة المطلوبة لمناولة المصعد الدوار إلى 1760-2060 طن/ساعة.

لضمان التشغيل المستقر والآمن، لا يمكن التحكم في معدل الحمولة للمصعد ذي الدورة المغلقة إلا في نطاق 85%-90%، مما يعني معدل مناولة فعلي يتراوح بين 1700 و1800 طن/ساعة. وإلا، فإن تيار محرك المصعد سيطلق إنذارًا بشكل متكرر، حيث يتجاوز 390 أمبير. ولن يتمكن من تلبية متطلبات معدل الدوران الأقصى للنظام من أجل إنتاج فعال (حوالي 2200 طن/ساعة).

ونتيجة لارتفاع معدل تدفق المواد، والحمولة الثقيلة، وارتفاع التيار الكهربائي، تعرضت السلاسل، والأوعية، وشبكة التشتت في جهاز الفصل على شكل حرف V لتآكل شديد. وأدى ذلك إلى ارتفاع معدل الأعطال في مخفض السرعة الخاص بالمصعد الدوار، مما استلزم أعمال صيانة مكثفة وتكاليف باهظة. كان من الضروري استبدال مجموعة كاملة من سلاسل المصعد والدلاء كل 1.5 سنة، بتكلفة تجاوزت مليون يوان صيني. كما تعطل جهاز التخفيض عدة مرات خلال السنة الواحدة.

ونتيجة لذلك، لم يكن من الممكن مواصلة الإنتاج إلا عن طريق تقليل حجم المواد المعاد تدويرها في نظام المكبس الأسطواني. وقد أدى ذلك إلى تقييد إنتاجية النظام وارتفاع استهلاك الطاقة لكل طن من الأسمنت.

حل التحديث

بعد مقارنة عدة خطط للتعديلات الفنية، قررت الشركة إضافة مصعد جديد إلى نظام المكبس الأسطواني (انظر الجدول 1).

تم نقل الرأس ونظام الدفع للناقل الحزامي الحالي القادم من صومعة خلط الأسمنت مسافة 2 متر باتجاه الصومعة لإفساح المجال للرافعة الجديدة. كما تم تفكيك صندوق التفريغ الخارجي الحالي، وتركيب الرافعة الجديدة على مستوى الأرض عند ارتفاع 0.000 متر. وتم إنشاء فتحات في ألواح الأرضية الحالية عند ارتفاعات 6.000 م، و12.500 م، و23.000 م، و30.000 م، و37.500 م لتمرير المصعد الجديد من خلالها.

تم استخدام جهاز تجميع الغبار الموجود بالفعل. وتم نقل جهاز تجميع الغبار الصغير والمروحة الموجودين على مستوى 12.500 م لتوفير التحكم في الغبار عند نقاط التحويل الخاصة بالمصعد الجديد. كما تم تركيب منصة صيانة فولاذية عند رأس المصعد الجديد، وتم تعزيز بعض الهياكل الفولاذية الموجودة.

تم توصيل كابلات الطاقة والتحكم الخاصة بالمصعد الجديد بدوائر احتياطية في غرفة توزيع الطاقة الحالية، كما تم تركيب أزرار تشغيل/إيقاف محلية جديدة. ويقوم المصعد الجديد بنقل العلف الطازج إلى أنبوب التغذية الموجود في الجزء العلوي من صومعة التثبيت، حيث يتم خلطه مع المواد الخارجة من الفاصل على شكل V قبل دخولها إلى الصومعة.

كما أُجريت تعديلات على قسم صومعة التثبيت الخاصة بالضاغط الأسطواني: فقد تم زيادة قطر المزلق الحالي الممتد من الفاصل على شكل حرف V إلى صومعة التثبيت لمنع الانسداد. وتدخل المواد الخام الآن إلى هذا المزلق عموديًا لمنع تفكك المواد؛ وقد تم تبطين المزلق بألواح مقاومة للتآكل. كما تم تركيب صفيحة توزيع داخل صومعة التثبيت لمنع التفكك، وتم تعديل الجزء المخروطي من الصومعة وتبطينه بألواح مقاومة للتآكل.

تم استبدال المزلق الذي يربط بين صومعة التثبيت والمكبس الأسطواني. كما تم تركيب بوابة قضيبية يدوية لأغراض الصيانة، وزيادة حجم الصمام الهوائي ذي اللوح المتحرك لضمان استقرار مستوى المواد والضغط قبل المكبس الأسطواني. كما تم استبدال جهاز التغذية الأصلي للمكبس الأسطواني وألواح الحواجز الداخلية للسماح بإجراء التعديلات اللازمة لضمان تباعد موحد بين الأسطوانات.

وقد اكتملت الأعمال الهندسية المدنية الخاصة بأساس المصعد الجديد، إلى جانب تركيب المعدات وإجراء التجارب التشغيلية بدون حمولة، خلال فترات الإنتاج. ولم يتطلب الدمج النهائي في النظام سوى إيقاف تشغيل المصنع لفترة صيانة من أجل توصيل الواجهات.

تبلغ سعة المصعد الجديد 400 طن/ساعة (بحد أقصى 450 طن/ساعة)، وهو ما يلبي احتياجات الإنتاج. وهو مزود بمستشعر للسرعة ومؤشر للمستوى في الجزء السفلي لمراقبة التشغيل. وقد تم الاحتفاظ بالنظام الأصلي الذي كانت تدخل فيه المواد الخام إلى المصعد الدوار كنظام احتياطي في حالة تعطل المصعد الجديد، مما يمنع توقف الإنتاج.

حل المشكلات أثناء التشغيل التجريبي ونتائج عملية التحديث

خلال مرحلة التشغيل التجريبي الأولي، كان المصعد الجديد يصدر بشكل متكرر إنذارات تتعلق بانخفاض السرعة وارتفاع المستوى والحمل الزائد، مما تسبب في توقفاته. وأظهر التحليل أن هذه الإنذارات كانت كاذبة، حيث نتجت عن تراكم المواد الذي أدى إلى ارتفاع مستوى المواد في قاعدة المصعد. تم تقليل عرض فتحة المدخل ومسافتها عن الجرافات، كما تمت إعادة ضبط جهاز شد المصعد. وبعد اتخاذ هذه الإجراءات، عاد تشغيل المصعد الجديد تدريجيًا إلى طبيعته.

يُظهر الجدول 2 المعلمات الرئيسية لعملية إنتاج الأسمنت P·O 42.5 قبل التحديث وبعده.

الخاتمة

عاد نظام الطحن المدمج للأسمنت إلى الإنتاج الطبيعي بعد فترة وجيزة من إضافة المصعد الجديد. ويعمل المصعد الجديد بسلاسة دون أي ضوضاء غير عادية، ولا يتطلب سوى الحد الأدنى من الصيانة. وزاد إنتاج النظام بسهولة بمقدار 30 طنًا في الساعة. وانخفض استهلاك الطاقة لكل طن من الأسمنت من 34.0 كيلوواط/ساعة قبل عملية التحديث إلى 29.8 كيلوواط/ساعة.

لم يقتصر هذا التحديث على تحقيق فوائد اقتصادية من خلال زيادة الإنتاج وخفض الاستهلاك فحسب، بل حقق أيضًا فوائد اجتماعية من خلال خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بانخفاض استهلاك الكهرباء.