锤式冲击磨（IMP）工艺过程控制

适用性：

所有活动和生产现场，配备锤式冲击磨机的场所。

解决问题：熟石膏的质量和成本取决于您使用锤式冲击式粉碎机的方式。本过程控制描述了要遵守的流程，以便高效运行，进而提高石膏性能和规范性

主要内容：

控制设备

运行控制参数

锤式冲击磨机维护

熟石膏质量控制

结构：

1.本标准实施规程的目的

2.高效利用锤式冲击磨机的关键成功因素

2.1.锤式冲击磨机应用概述

2.2.锤式冲击磨机过程控制指南：

控制设备

运行控制参数

锤式冲击磨机维护

熟石膏质量控制

3.衡量进展

4.附录

一 本标准规程实施的目的

目的是帮助优化熟石膏的质量和成本：

设置并校准正确的控制设备设定和控制关键生产参数执行检查和维护计划控制熟石膏质量

为此，它提供了如何有效使用锤式冲击磨机的指南。

二高效利用锤式冲击磨机的关键成功因素

有效的控制基于以下几点：

了解锤式冲击磨机流程以非常精确的方式操作

1. 锤式冲击磨机工艺概述

锤式冲击磨机是一种高速、气扫、摆锤式磨机。它与用于干燥和快速煅烧FGD石膏的卧式空气加热器以及用于控制产品粒度的分级机相结合。当这三个过程结合在一个系统中时，最终结果是生产不同尺寸的熟石膏而且高速、高产和可靠的方法。

操作模式相当简单，即进料与外部加热系统空气混合，并引入磨机室。当石膏/空气混合物进入腔室并填充腔室时，材料会受到摆动锤的冲击，并冲击锤面、锤体本身和安装在腔室内表面上的衬板，直到其粉碎。当物料尺寸减小时，系统空气将其输送至磨机出口，并通过管道输送至分级机。分级机通过重力将大小颗粒与粗颗粒分离，并允许大小颗粒传递到系统集尘器和老化箱。粗颗粒从分级机中排出，并重新引入进料，以便再次通过磨机。循环往复的进行磨碎和分选。

这一基本工作原理用于许多的制粉工厂，但由于锤式冲击磨工艺的演变和所接收的FGD石膏的一些差异，存在一些细微的差异。

进料系统的一种变体是在向锤式冲击磨机进料之前，利用雷蒙德笼式磨机作为闪蒸干燥器。另一种变体是将干燥和煅烧与冲击磨机内的干燥和煅烧结合起来，从而消除了干燥所需的笼式磨机系统的需要。熟石膏冷却和后煅烧系统的一种变体使用先进先出的圆形锥形底后煅烧仓。其原理是在温度>21华氏度（100摄氏度）的条件下保持熟石膏10分钟。该熟石膏通过旋转阀排入熟石膏冷却和储存系统。另一种变型利用到冷却系统的活底排放。最后一种变体使用精加工螺钉对熟石膏进行后校准，然后将其排放到冷却系统中。锤式冲击磨机皮带给料机和螺旋给料机的给料机系统变量。石膏储仓的排放方法包括犁式旋转给料机以及双宽螺旋给料机。

虽然由于不同的要求，每个锤式冲击磨机系统的具体细节可能不同，但最终结果基本相同。

以下是锤式冲击磨机系统的典型流程图：

典型锤式冲击磨机示意图：

锤式冲击魔机施工照片：

2. 锤式冲击磨机过程控制指南

控制设备

2.1控制回路

锤式冲击磨机必须由自动控制回路控制，以确保一致的操作。锤式冲击磨系统中始终有3个主要控制回路，包括煅烧温度控制、空气加热器压力控制和进料速度控制。

最新系统上有第四个控制回路，即空气流量控制。安装在该系统上的主系统风扇具有驱动电机的VFD控制，而所有其他锤式冲击磨机系统均为定速系统风扇。

煅烧温度控制：

保持除尘器入口的温度，以确保熟石膏结晶水的一致性。该温度可能因磨机进料不一致或其他因素而变化。设定点（SP）是除尘器入口温度，单位为华氏度。过程变量（PV）是由热电偶监测的入口测量温度。控制变量（CV）是燃烧器阀到空气加热器的输出，处于%打开状态。典型设定点为325华氏度，范围为2-3度。

除尘器入口热电偶（PV）和气阀（CV）定位示意图：

空气加热器压力控制：

控制空气加热器出口压力，以保持系统中的轻微负压，以容纳燃烧气体，同时通过最大化再循环空气保持燃油的有效使用。手动排气挡板设置可能会影响整个系统压力。此设置通常不经常调整。设定点（SP）是以英寸为单位的出口压力。过程变量（PV）是以英寸水为单位的压力读数，控制变量（CV）是以%开度表示的再循环风门位置。正常最小操作负压约为-0.5英寸水（12毫米WC）。

压力传感器的位置必须位于管道顶部，以避免水凝结问题（管道沿线没有低点）。在某些电厂，调整烟囱挡板以保持压力控制。

改进结果的建议：烟囱挡板远程回路和再循环：挡板（手动）尽可能打开（仅当烟囱挡板几乎完全打开时才关闭）。

空气加热器压力传感器（PV）和再循环风门（CV）的示意图：

进料速度控制：

平滑一致的进料速度是获得最佳结果的必要条件。当进料变化时，如果配备了VFD，则需要不断调整温度和气流，或者由于压力变化需要调整挡板。不断的变化导致熟石膏结晶水不一致。

定位称重传感器（PV）和料仓卸料器（CV）测得进料比率的示意图：

气流控制：

调整系统风扇转速，以保持系统中的空气量恒定。气流通过除尘器出口处的文丘里管测量。设定点（SP）是从除尘器流出的空气体积，单位为m/s（注：将保持>20 m/s，以防止在管道中积聚）。过程变量（PV）是以m/s为单位测量的气流。控制变量（CV）是VFD上的%电机转速。

测量空气流量（PV）和%电机转速（CV）的示意图：

指导意见：

锤式冲击磨机必须具有煅烧温度、空气加热器压力和进料速度控制的控制回路。空气流量控制是可选的。系统将在自动控制下正常运行。手动控制必须受到限制，并且必须有书面程序作为指导。高度重视所有设备控制装置的维修和维护，以确保磨机高效运行。确保自动控制功能完全正常。气流控制回路（更好地保持熟石膏质量的一致性）将煅烧温度探头安装在离磨机尽可能远的地方（煅烧结束的地方）

2.2校准和传感器

指导意见：

必须至少每月检查一次系统石膏进料的校准。称重传感器的精度偏差必须小于2%。压力传感器的校准必须至少每季度进行一次。热电偶测量线必须至少每年检查一次。热电偶的最大尺寸必须为½英寸（包括外壳）这些校准应定期安排，并成为整个维护计划的常规部分。控制装置的关键备件必须有库存。

2.3运行参数控制

确保良好的煅烧需要仔细控制以下参数：

煅烧温度进料速度运行控制参数系统压力空气泄漏

2.3.1煅烧温度

必须持续监测煅烧温度，以确保熟石膏结晶水在目标范围内。该测量在除尘器入口进行。

指导意见：

煅烧温度范围目标值小于2%。典型的煅烧温度范围为325F+-5F。结晶水标准偏差为0.2%。每班对熟石膏进行多次取样，以确保质量和结晶水符合要求的规格。根据这些样本对流程进行调整。每个运行锤式冲击磨机系统的工厂应制定书面程序，以便在必须进行调整时采取措施。取样程序在石膏板熟石膏管理有描述。

2.3.2进料速度

指导意见：

计量装置的精度应在总进料量的2%以内。锤式冲击磨机的计量装置必须保持良好的工作状态。当计量装置使用皮带给料机时，排放必须平稳均匀。

如果使用螺旋给料机或螺旋将材料送入锤式冲击磨机，则必须将螺旋安装在称重传感器和固定轴点上。

无论使用哪种设备，都应每月对系统进行检查和校准。

2.3.3系统压力

控制烟囱或再循环挡板，使磨机入口的压力略为负值；

通过压力装置（文丘里管）计算空气流量；

Te再循环流量由主风扇转速调节，以使磨机入口温度低于供应商建议的温度。

指导意见：

必须了解系统空气压力和流量，并至少每年取样一次。控制装置，如压力传感器、位置指示器和热电偶，必须每月维护一次。典型系统压力应保持在负值。应考虑安装流量监测装置，以实现更好的工艺和质量一致性建议监控和了解磨机的压差。

2.3.4 空气泄漏

尽量减少空气泄漏对于系统的有效运行和产生一致的熟石膏至关重要。控制和减少空气泄漏将使磨机以最有效的方式以最大容量运行。

空气泄漏的最常见位置为：

磨机入口接头（Imp 303的滑动接头）管道工程中的所有伸缩缝电子风门、环境空气风门和所有其他风门（蝶阀）集尘器盖密封件（顶部门设计）皮带给料机或JC Steele给料机燃烧器和空气加热器室检查门取样端口

指导意见：

维护人员和磨机操作员必须定期进行目视检查。氧气泄漏分析必须每年进行一次。空气泄漏必须控制在系统总空气流量的10%以下。

2.3.5 爬坡指南

如果在受控步骤中完成并附有书面程序，则可进行手动爬坡。典型的爬坡以10吨/小时的增量进行。SOP必须可用并张贴在HMI屏幕附近。一旦达到煅烧温度，系统应立即处于自动状态。

在自动模式下关闭系统。

强烈建议实施自动启动程序。

2.4锤式冲击磨机维护

彻底的锤式冲击磨机检查和维护计划是确保锤式冲击磨机高效运行的最可靠方法。所有维护必须按照制造商的建议进行。如果这些建议合理且有文件记录，则可能会出现偏离这些建议的情况。锤击检查就是一个例子。锤子磨损仅需每月检查一次，锤子仅在使用数月后更换（大约4-6个月，取决于正在研磨的FGD石膏类型）。由于产量增加、锤子数量减少以及材料的耐磨性，锤子的检查和更换可以每周进行一次。

指导意见：

冲击铣削设备必须按照制造商的建议进行维护。设备检查可根据当地条件进行调整，但必须至少每月进行一次。必须使用有组织的维护计划，该计划记录并列出每个系统组件的PM以及频率。

2.5熟石膏质量控制

熟石膏质量控制至关重要。要获取与此主题相关的详细信息，请参考以下标准做法：石膏板生产线熟石膏管理。

2.5.1样本收集

按照标准实施规程的规则和建议进行样品采集：在稳定过程中，有代表性熟石膏、清洁工具、清洁取样装置、关闭容器前的蒸汽、密封容器、不使用第一层样品、在样品采集后5分钟内进行试验。

熟石膏控制的目的是试验煅烧。因此，熟石膏样品必须代表煅烧出口处的熟石膏。

必须至少每4小时进行一次直接%CW控制，以控制煅烧水平。稳定运行期间，控制限值的标准偏差小于0.2%。

2.5.2 生产中的熟石膏质量控制

所有测试（热老化、冷态和混合熟石膏）均遵循规程。仅举几个测试，但不限于：石膏纯度测试、熟石膏直接结晶水、熟石膏PSD、熟石膏坍落度测试、熟石膏凝结测试和熟石膏PSD。标准偏差在熟石膏管理标准规定的范围内。

锤子布局和维护对于实现所需PSD至关重要。

所示为典型的40锤布置：

N=锁环S=小垫片LS=大垫片X=锤子

指导意见：

冲击铣削设备必须按照制造商的建议进行维护。设备检查可根据当地条件进行调整，但必须至少每月进行一次。

2.5.3 直接结晶水控制行动

如果CW水平超出范围，则必须调整煅烧温度。

必须制定SOP，并提供调整所需的确切步骤。

三 衡量进展

性能改善:

为了在搅拌机处实现一致和稳定的过程，应遵循熟石膏管理标准每月监测和报告煅烧热能消耗，单位为Kwh/吨根据熟石膏管理标准惯例，保持熟石膏质量的一致性。偏差情况下纠正措施的SOP到位（CW%和PSD在范围内）目前，所有工厂都在满负荷运行，以保持一致的熟石膏质量良好的性能反映了搅拌机的稳定过程，与根据标准规则和建议进行的适当熟石膏质量控制有关

四 附录

1.石膏进料校准指南

2.锤式冲击磨供应商操作手册

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