一、项目依据 《石灰煅烧成套装备技术要求》国家标准计划编号：20192044-T-609，由中国建筑材料联合会提出，全国建材装备标准化技术委员会（SAC/TC465）归口，项目工作组组长单位江苏鹏飞集团股份有限公司。 石灰是由石灰石经高温煅烧生成的碱性较强的氧化物，是钢铁基本原料，也是重要的建筑材料。石灰煅烧装备主要分为石灰竖窑、双膛窑、套筒窑、回转窑、气烧竖窑和梁式窑等六大类窑型。 该标准主要参编单位：江苏鹏飞集团股份有限公司、北京嘉永会通能源科技有限公司 、中国中材国际工程股份有限公司 、天津水泥工业设计研究院有限公司 、江苏省建筑材料研究设计院有限公司 、中信重工工程技术有限责任公司 、盐城工学院 、山东辰岳重型机械有限公司 、唐山冀东装备工程股份有限公司 、广西柳钢新材料科技有限公司 、江苏中圣园科技股份有限公司 、石家庄奋进科技有限公司 、南京凯盛国际工程有限公司 、西安西矿环保科技有限公司 、江苏永赛机械科技有限公司 、南京恒辉粉体技术工程有限公司 、珠海经济特区顺益发展有限公司 、中国建材机械工业协会等。 二、标准主要内容 该标准主要规定了石灰煅烧成套装备的装备构成及基本参数、要求、安全和环保、安装验收和调试、性能测试、交付文件等。 石灰煅烧成套装备适用于石灰回转窑煅烧成套装备和石灰竖窑煅烧成套装备。包括双膛竖窑、单膛竖窑、环形套筒窑和梁式窑等装备。 对于石灰煅烧生产企业来说，不同的矿石原料和市场需求情况，生产线的工艺流程存在很大的不同，主机配置也完全不同。使用粉状或气体燃料的石灰煅烧成套装备，由筛分设备、计量设备、上料设备、煅烧设备、燃烧器、风机、出料设备、输送设备、烟气处理设备和电气控制设备等组成。使用块状燃料的石灰煅烧成套装备，由筛分设备、计量设备、上料设备、单膛竖窑、风机、出料设备、输送设备、烟气处理设备和电气控制设备等组成。 回转窑装备和竖窑装备具体的要求 回转窑装备：测温元件、筒体温度监测扫描仪、料位仪、高温看火系统、位移监测装置、压力变送器、压差变送器、测速装置、气体分析仪和其他在线监测装置应有监测信号输出，并有预警功 能；预热器料位应与上料设备实现联锁控制；主辅传动装置的控制应互锁；窑头应设置火焰监测系统；冷却器料位应与出料设备实现联锁控制；尾排风机急停应与燃烧器实现联锁控制。 双膛竖窑装备：窑顶入料应设置料位监测报警装置，并与上料设备启停实现联锁控制；窑底出料应设置料位监测报警装置，并与出料设备启停实现联锁控制；窑膛及双膛之间通道应设置温度和压力检测装置，并应能对非正常情况预警；应设置根据窑膛煅烧温度和时间自动切换气体流向的装置，并与出料设备实现联锁控制。 单膛竖窑装备：自动化控制装置应符合JC/T 2582的规定；窑顶入料应设置料位监测报警装置，并与上料设备实现联锁控制；窑底出料应设置料位监测报警装置，并与出料设备实现联锁控制；温度、料位及压力出现异常现象时应能预警。 按照标准编写的性能原则，为确保石灰生产线正常投产，该标准对设备的安装验收、调试和性能测试进行了规定。 三、标准实施影响 1、该标准的实施有利于降低石灰生产能耗，实现石灰清洁生产达标排放，提升国产石灰装备在国际市场的地位和竞争优势。 2、有利于促进国际产能融合，扩大一带一路影响，推进“一带一路”沿线国家石灰项目工程总承包建设，扩大石灰煅烧成套装备出口规模。 3、有利于规范引领行业健康发展，促进节能减排、绿色发展，促进企业转型升级，提高产品质量，实现高质量发展。 标准调研过程中得到广西兴业柳钢资源有限公司、江西长峰实业有限公司、安徽池州贵兴非矿新材料有限公司、张家港联峰钢铁有限公司等单位的大力支持，提出了许多有价值的改进建议，对标准起草中有争议的技术问题进行实际确认，为标准编写提供技术支撑，在此向他们的辛勤付出表示衷心的感谢！ 石灰行业新一代技术装备进一步创新与拓展窑体功能，提升单体石灰窑生产能力，优化提升高能效预热预分解和烧成技术，攻克与突破氮氧化物和粉尘排放的途径和技术瓶颈，充分运用和推广小粒径石灰石煅烧技术，提高产品质量和降低能耗，融入现代智能技术，使我国石灰行业技术、装备、资源能源利用效率、节能减排、自动化水平、经济技术指标得到较大的提升。 江苏鹏飞集团石灰煅烧回转窑的应用，对节能减排，循环经济产生积极的推动作用。公司先后承建宝钢湛江、东方希望、晋中铝业、唐山港陆、唐山凯全十多条重要客户日产1000吨活性石灰回转窑项目。重点用户还有新疆托克逊、联丰钢铁、重钢集团、铜陵钙业、芜湖钙业、中石钙业等，累计生产石灰回转窑60多台套，融合最新的制造技术，为我国石灰回转窑装备发展提供重要保证。  

立磨磨辊部件是立磨粉磨的关键部件，其运行状态的好坏直接关系到生产的安全运行以及生产效率的高低，尤其对水泥矿粉等企业节约运行维护成本起着关键作用。   由我公司供货的某水泥厂立磨于2017年10月投入使用，2018年6月发现磨机振动偏大、产量降低、运行工况较差，停机检查过程中发现磨辊轴承盘动困难。专业技术人员对磨辊轴承进行检查发现，有2套磨辊轴承出现损伤，借助专业工具检查后，发现轴承出现剥落、掉块等现象，于是安排返厂进行进一步分析检查。   1　失效件拆解分析 通过对失效的磨辊拆解检查发现，圆柱轴承与圆锥轴承均出现不同程度的损坏，主要表现为以下几个方面：（1）圆柱轴承、圆锥轴承滚动体表面点蚀（锈蚀）严重，局部有剥落；（2）圆锥轴承外圈滚道面碳化发黑，剥落严重；（3）圆锥轴承保持架局部变形严重，局部掉块，个别滚动体脱离保持架；（4）圆柱轴承有2个滚动体碎裂。   2　轴承损坏的原因 磨辊是立磨的核心部件，而轴承则是核心部件的心脏，轴承的正常工作是磨辊可靠运行的关键。磨辊轴承是在高温、冲击、低速、重载的复杂工况下运行的，外部有高温粉尘的恶劣环境。基于此，磨辊轴承一般选择知名品牌的进口轴承，满足设计寿命在80 000 h以上，正常使用寿命保证50 000 h以上。   磨辊轴承在短时间出现损坏，需要认真分析轴承损坏原因，利于彻底解决问题，化解客户疑虑及判断事故责任。   2.1　润滑不良 磨辊轴承润滑是通过集中润滑系统来实现的，通过稀油站向磨辊内部供油，油品为460#极压工业齿轮油。磨辊装置结构及润滑油走向如图1所示。   图1　磨辊装置结构 现场检查发现，磨辊腔体内部油品发黑、油品黏度较低，现场对油品取样进行分析，结果如表1所示。由表1可以看出，该牌号油品40 ℃正常的运动黏度应该在460 mm2/s，实测值为287.7 mm2/s，水分超标，润滑油本身碳化严重，品质下降，铁与锌杂质含量增加。从分析结果判断，该型立磨使用的油品已不满足磨辊轴承正常运行所需要的油品条件。 表1　油品分析结果   2.2　现场操作维护不当 立磨润滑系统原理如图2所示，磨辊润滑系统工作原理为：润滑系统工作时，油液经供油泵从油箱抽出，经过滤器、冷却器、分流器等进入磨辊内部，经循环润滑换热后，由回油泵从磨内强制抽出，送回油箱，润滑系统通过循环往复实现磨辊的润滑功能。单个磨辊供油泵分配流量为13 L/min，单辊配置一个能力为20 L/min的回油泵强制回油。 图2　磨辊润滑系统原理 正常工作时磨辊的回油温度一般比环境温度高30~50 ℃，中控联锁设置回油温度要求75 ℃报警，85 ℃停主机。正常情况下停磨4~6 h后打开磨门，停机后拆开磨辊后端盖检查内部轴承，轴承温度应在70~90 ℃，该项目磨辊内轴承温度约为120 ℃。   中控记录显示在轴承损坏前2周回油温度长时间基本接近环境温度，中控人员未重视该异常情况，也未把该异常情况及时通知现场人员进行检查，同时现场维护人员也未对润滑系统供、回油情况等进行定期检查。经复查，损坏磨辊对应的润滑油站供油阀门开度较低，单独开启油站验证，该磨辊后端测试供油量约为0.5 L/min，远远低于正常要求。   从2017年10月投产以来，磨辊润滑油站从未更换过油站滤芯，拆下检查发现滤芯金属泥较多，油品中的杂质也会导致轴承损伤。   以上现象说明由于操作人员维护不当或者不及时，致使磨辊内部供油不足，导致磨辊内部热量无法及时带出，润滑油黏度下降较多，无法正常形成润滑油膜，使磨辊内部润滑工况恶劣，连续运转导致轴承损伤或损坏。   2.3　油封失效 检查发现磨辊油封处有漏油现象，根据磨辊油封设计原则，漏油表明磨辊内部油封损坏，但因磨辊本身还有2道防尘密封，防止外界物料等细小杂物进入损坏轴承，故暂时无法判断是否有粉料等杂物进入轴承。   拆卸检查，发现磨辊防油密封损伤，橡胶部位有划伤，密封唇口无物料等杂物，说明油封防油功能虽然失效，导致磨辊部分有漏油，但防尘功能正常，无金属、粉料颗粒进入磨辊轴承内部影响轴承正常运转，基本排除油封失效造成轴承损伤。   2.4　轴承本身质量问题 通过查验轴承原始制造记录，轴承出厂前热处理、尺寸等相关检验数据合格，同时通过核对同型号的同批次轴承，均未出现上述情况的损伤。进一步对失效轴承硬度、化学成分与金相进行了分析。 （1）硬度分析结果为59.5~59.7HRC，符合订货要求中对轴承材质的要求。 （2）化学成分结果见表2，结果符合订货要求中对轴承钢100CrMnMoSi8-4-6的要求。 （3）金相分析结果显示，轴承材质中未发现屈氏体，符合订货要求中对材质的热处理要求。   上述结果说明，轴承本身不存在缺陷，轴承损伤与轴承本身无关。   2.5　装配问题 按照磨辊出厂编号，查验相关部件的尺寸记录，符合图纸设计要求，磨辊最终装配记录符合磨辊安装指导步骤要求，出厂游隙符合要求。   结合轴承损坏现象，通过分析可知，现场人员操作维护不当，加之润滑油品质低，造成润滑不良，是导致轴承损坏的主要原因。 3　改进措施 结合损坏结果与原因分析，为保证该厂后续持续正常生产，从以下几个方面改进： （1）拆卸完毕后，对所有部件进行清洗，然后严格按照设计图纸复检相关尺寸，保证所有部件符合出厂要求。 （2）对轴承等损伤部件更换，并对相关关键尺寸进行检查，保证符合使用要求。 （3）严格按照新产品出厂要求，装配相关部件，控制磨辊轴承出厂游隙。 （4）发货前磨辊内部灌装防锈油，保护轴承防止锈蚀。 （5）将原磨辊润滑油站中的润滑油全部排出，并且清洗所有磨辊润滑相关管路，保证管路内部清洁，无金属杂质、无水锈，然后检测相关泵组的供回油能力、温控系统的灵敏度与精度等。 （6）磨辊发往现场后，派出专业人员安装磨辊，调试油站，保证轴承供油充足，检查磨辊内润滑与轴承运转情况。 （7）从生产维护、故障判断、油品选择、油品检测等角度对企业员工进行免费的技术指导与培训，杜绝该类事件的再次发生。 摘自《水泥杂志》

摘要 本文介绍了水泥企业的供电特点，并根据其特点分析，提出相应的改进措施及建议，标明改进中的注意事项。介绍了技改后生产线的用电情况，达到了节电目的。 随着水泥生产技术的日益成熟，生产过程中使用的设备装机容量也越来越大。以我公司为例，水泥生产过程中，企业电费支出所占生产成本的比例一般要达到35％左右（有余热发电系统时电费所占比例有可能小于此值），可见减少电费支出对控制水泥企业的生产成本有积极意义。 以某水泥厂为例，该水泥厂建有一条4 000 t/d生产线，配套使用的生料立磨电动机为10 kV/2 800 kW，水泥磨电动机10 kV/3 550 kW，辊压机电动机10 kV/2 800（1 400×2）kW，窑尾高温风机电动机10 kV/2 240 kW，生料立磨循环风机电动机为10 kV/2 240 kW，以上设备的装机容量之和已经达到13 630 kW，还有煤磨、煤磨风机、窑主传、头排风机、尾排风机，还要有水泥磨循环风机、石灰石破碎机、皮带运输设备和堆取料机等，一条4 000 t/d生产线总装机容量往往要达到22 000 kW左右。厂区降压站装备有SZ11-12500/35变压器2台，并联运行。无功补偿装备3×900 kvar电容器一套。   1　水泥企业的供电特点 要想通过加强对降压站的管理，降低电费的支出，首先要对水泥厂的供电特点、线路布置进行分析。水泥生产企业的供电系统大多有以下特点： （1）水泥厂由于生产过程中会产生较多的粉尘、噪声，厂址一般距离城镇较远，外部供电线路较长。 （2）现在水泥生产企业的厂区面积相对紧凑，设备布置密度大。供电以厂区内的降压站为中心，向四周呈辐射状供电。供电距离短、半径小，只有几百米，一般不超过1 000 m。 （3）在初始设计时，出于安全系数的考虑，对供电电缆截面载流量的选型有一定的冗余，线路的电压降比较小。 （4）主机设备的装机容量较大，如示例中水泥磨电动机、辊压机电动机、生料磨电动机和窑尾高温风机电动机。其他设备的电动机容量一般不超过110 kW。 （5）所有设备中除回转窑及周边配套设备要24 h运转，其他设备配合仓存可以充分利用分时电价进行避峰填谷，分时段开机。 （6）用电设备相对集中，便于在中压电力室安装电容器柜，对功率因数进行集中补偿。 （7）现在的水泥生产企业大多使用集散控制系统（DCS系统）。 （8）水泥生产企业的行业特点是夜班在岗人员相比白天要少。   2　采取的相应措施 （1）降压站由于距离城镇较远，在设计初期，尽可能选用35 kV及以上电压等级进厂。选用的供电电压越高，线路的线损越小。在相同长度、相同截面的线路上输送相同功耗的电能，电压越高则电流越小，线路损耗也越小。 （2）对降压站的主变压器进行合理选型。在经济条件许可的前提下，优先选用新型节能变压器。例如我国生产的非晶合金铁心的S11系列配电变压器的空载损耗较S9系列要降低75%左右。 （3）运输设备在停机时要彻底把物料排空，杜绝设备带载启动，以降低因启动电流大、启动时间长而造成的电能损失。 （4）在做好“避峰填谷”的同时，尽量避免频繁地启动大型设备，一方面可以减少启动电流对线路的冲击，另一方面由于设备从启动到正常运行的时间段内不能立刻加载，这段时间的电动机效率较低。 （5）水泥生产过程中，特别是熟料的制备需要较高的温度，为了营造良好的工作环境，需要对车间的环境温度和主要设备部件的运行温度进行调控。应当针对设备的使用情况，加强对环境温度的监测，保证设备的温升在允许范围之内即可，不宜过于追求降温而产生不必要的电耗。 （6）充分利用变压器的有载调压功能，适当控制电动机的启动电压，可以降低损耗。根据文献[1]，运行电压+5％（399 V）左右下降到额定电压（380 V）时，有功功率下降9.37％，无功功率下降17.5％；如运行电压再下降5％（361 V）时，则有功功率下降2.83％，无功功率下降37.68％，综合节电率达到15％左右。现在很多电动机生产厂家生产的电动机，可以在供电电压偏离额定电压±10％的情况下仍能良好地运行。 （7）厂区内的水泵、风机等设备有条件要使用变频器或软启动，对于10 kV中压风机电动机选用高压变频器，磨机电动机选用水阻柜或进相机启动，可以提高电动机的功率因数，补偿无功功率，节约用电。 （8）降压站要安装电容器进行集中补偿，并对使用变频器多的电力室安装谐波治理设备，克服传统无功补偿和谐波治理装置的不足，为用电负荷提供快速、连续有源动态无功补偿和谐波滤波，具有补偿效果好、响应时间短的优点。 （9）由于水泥企业的生产特点，夜班在岗人员相比白天要少。可以通过DCS系统控制非必要地点照明，采取分时或分段式照明。同时，照明灯选用新型LED灯或其他节能型灯具，有条件的企业厂区内道路照明可以选用太阳能灯具。 （10）降压站的两台变压器可以采取分段运行的方式。在原料线和水泥磨避峰或间歇停机时，水泥厂内只有回转窑、煤磨和高温、头排、尾排、循环风机、篦冷机及风机群等设备用电。如果一台变压器的容量能够满足上述设备的负荷需求，可以只用一台变压器进行供电，减少变压器自身的损耗。   3　注意事项 （1）通过调节变压器的有载调压进行电压调整时，调节频次不宜过于频繁，要根据电压和负荷波动进行动态调节，现场实际操作中不宜过于频繁，以＜10次/24 h为宜。 （2）利用变压器的有载调压功能调低电压节约电能时，每次设备停机前要彻底开空，避免带载启动造成的闷车现象和启动电流过大对电动机性能的不良影响。 （3）降压站使用无功补偿装置时，由于设备的发热量大，要做好设备的通风降温和定期除尘。 （4）总降使用一台变压器时，两台主变压器可以轮换投入运行。既有利于变压器的散热，又可以对停电的变压器进行清尘检修，还可以避免变压器在夏季高温潮湿天气绝缘油的吸潮。   4　效果 2018年初，对某水泥厂降压站的供电设备采取了一系列节电措施，2017年该厂用电量统计见表1，2018年用电量统计见表2。 表1　2017年用电统计 表2　2018年用电统计   2018年的平均电价与2017年全年相比，在功率因数不变的情况下，单位电价下降了0.016元/kWh，2018年为企业节约电费支出99万余元。 摘自《水泥》