江西亞東水泥公司瑞昌制造二廠（以下簡稱“瑞昌二廠”）目前擁有2條KHDΦ5.2m×61m、設計熟料產能6?000t/d短窯生產線，配置了2臺HRM4800型生料立磨，生料配料為石灰石、砂巖、黏土及鐵質校正原料。生料立磨磨機進料量由磨內壓差控制，外循環量的多少由操作手對磨機系統風機進口擋板進行調節，其調節的精準性、實時性直接影響磨機進料量。近一年，技術團隊通過不斷摸索，將磨機進料量、磨內壓差、外循環量以及系統風機進口擋板開度四個變量進行系統性的研究，開發出了一套自動尋優控制系統，同時輔以硬件設施的改造及完善，使得生料磨系統風機功率下降了450~600kW，選粉機功率下降了50~70kW；另因磨輥止封改造，尾排風機功率下降了94.44kW，氨水用量下降3.83%，取得了較好的經濟效益。

1、控制系統的優化1.1進料及外循環系統原有控制HRM4800型立磨主要特征是通過大功率的磨機系統風機在磨機內部產生高速旋風，使得磨機進出口產生差壓，對物料進行烘干和輸送；同時因磨內壓差大小與磨機進料量多少為正相關特性，原控制系統的程序設計僅利用磨內壓差通過一個獨立的PID控制程序實現磨機進料量的控制。磨內非成品物料通過內外循環進行烘干及再次入磨研磨，因磨機系統風機全速運轉，需根據現場實際工況調整風機出口擋板開度，操作人員為保證系統運行穩定，擋板的開度比實際需求要大，甚至是全開，使得物料主要在磨內進行循環，磨外循環量僅占其總循環量的10%~20%，有時甚至更低，外循環提升機電流僅約30%，導致磨機系統風機用電量偏大。一般來說，因磨內利用風力輸送進行循環，而磨外通過機械輸送進行循環，效率上一定是磨外機械循環相對效率高，能耗低。磨內循環量高，磨內壓差相應地就會高，從而又會影響磨機進料量，使得磨機產量又受到限制，磨機研磨能力無法充分發揮。要使得磨機穩定運行，操作手最終會選擇將系統風機進口擋板開度操作得比實際需求大，交給磨內壓差自動控制進料量，以降低其操作的工作量及磨內塌料的風險。1.2自動尋優控制系統磨機出料外循環為手動控制，擋板開度大于實際需求量，導致磨機風機電耗高。為降低磨機風機電耗，同時保證產量，需提高磨機外循環量，通過不斷摸索、嘗試，引入外循環提升機電流，增設一個PID控制程序來自動控制磨機風機擋板開度，維持恒定的外循環量，使得擋板開度與實際需求自動匹配，從而使磨機風機電耗大幅下降。同時，磨機進料量因磨內循環量減少具備了加產的空間，但實際上受磨機進料PID中的進料量上限值限制，需依靠操作人員主動調整，這也與現時代自動化、智能化發展趨勢相悖，此種情況下，即使磨機工況較好時，也常常會因操作調整滯后，導致產量無法提高。為提高產能，降低電耗，減少操作人員操作頻次，將磨機進料系統與外循環系統控制相結合，如圖1所示，當系統剛啟動運行時，磨內工況不穩定，利用磨內壓差通過PID控制磨機進料量，外循環提升機電流通過PID控制磨機系統風機擋板開度，兩個PID系統獨立運作，互不干涉。當系統逐漸趨于穩定時，將上述兩個系統相結合，即磨內壓差、外循環提升機電流均小于設定值且與設定值的差值穩定時，利用該兩個差值設計了一套算法，用以判斷磨機是否自動加產及加產多少，反之自動脫離尋優控制，恢復原獨立PID控制。整體工藝流程如圖2所示。

2、控制系統的配套硬件優化2.1調整磨機擋料圈尺寸擋料圈高度由68mm降低至15mm，寬度由180mm提高至220mm，以便降低磨盤料床料厚，提高磨機研磨效率。圖1自動尋優控制系統邏輯示意圖2磨機工藝流程2.2調整磨機導風環角度導風環角度由17°改為24°，從而改善磨內旋流風的運動軌跡，使其更加順暢，減少了立磨系統的風阻。自動尋優控制系統上線后，瑞昌二廠兩臺生料立磨平均電耗下降0.605kWh/t。系統上線前后的參數對比見表1。表1自動尋優控制系統上線前后磨機相關工藝參數對比

3、止封改造立磨系統漏風會降低磨內風溫，造成熱損失，增加系統電耗，增加窯尾氧氣含量，也即增加了脫硝成本，因此也同步進行了止封改造。3.1磨輥止封改造原設計僅靠橡皮與密封罩之間的接觸式密封（見圖3），防止冷空氣進入。實際運行中因料層波動及直角處密封不佳，加之磨內9?000~11?000Pa的強大負壓，難以杜絕冷空氣進入，漏風及漏料問題很難得到徹底解決。現改用迷宮+風環新型多波節磨輥密封（見圖4），材料為高分子耐磨聚氨酯，可使立磨在高溫狀態下實現無間隙密封，從而解決磨輥止封不佳引起的漏風、漏料等問題。圖3磨輥止封改造前圖示3.2磨機回料止封改造原設計采用單層重錘式翻板鎖風閥加皮帶輸送，因磨機排渣連續性以及鎖風閥翻板易被顆粒料卡住，造成此處漏風嚴重且現場環境較差。現改用密閉式給料機，系利用兩臺振動馬達驅動給料槽沿傾斜方向，做周期直線往復振動來實現物料輸送。改造后較好地解決了排渣口漏風且減少了現場無組織排放，徹底改善了現場環境。見圖5。上述兩項止封改造，有效減少了磨機系統漏風并改善了現場環境；同時，磨機單位電耗下降0.2kWh/t，尾排風機功率下降94.44kW，窯尾氧含量降低0.57%。圖4磨輥止封改造后圖示圖5磨機回料止封改造前后圖示

4、總結（1）瑞昌二廠技術團隊針對2臺HRM4800型生料立磨，上線自動尋優控制系統并輔以止封改造，降低了運行成本，改善了現場環境。（2）自動尋優控制系統在初期實際操作過程中需要不斷摸索完善，以