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2025水泥磨中控案例分析试题及答案

某南方水泥有限公司5000t/d熟料生产线配套Φ4.2×13m双仓管磨机（主电机功率3150kW，设计台时产量140t/h，入磨物料综合水分≤1.5%，入磨物料80μm筛余≤25%），配备N3000型OSepa选粉机（主电机功率160kW，设计转速80180r/min）、气箱脉冲袋式收尘器（处理风量180000m3/h，过滤风速0.9m/min）及循环风机（型号Y47314No28D，功率1250kW，额定风量180000m3/h）。2024年11月15日中班（16:0024:00），中控操作员发现如下异常情况：

16:30磨机主电机电流由正常的420A缓慢下降至405A，磨音由清脆转为沉闷；

17:00选粉机电流由65A升至72A，出磨斜槽负压由800Pa降至500Pa；

17:30磨尾排风机入口温度由95℃升至110℃，袋收尘器入口压差由1200Pa升至1500Pa；

18:00成品细度（80μm筛余）由正常的3.5%升至6.2%，台时产量由138t/h降至125t/h；

19:00磨头稀油站回油温度由45℃升至55℃，磨机主轴承温度由42℃升至48℃；

20:00循环风机电流由210A升至235A，系统总压差（入磨负压出磨负压）由3500Pa升至4200Pa；

21:30磨尾漏灰点增多，袋收尘器出口排放浓度目测明显升高；

22:00选粉机突然出现周期性异响（频率约0.5次/秒），振动值由0.8mm/s升至2.2mm/s（报警值2.5mm/s）。

（注：该生产线当日使用混合材为矿渣（占比30%，水分2.0%）、粉煤灰（占比20%，水分1.2%）、石灰石（占比10%，水分0.5%），熟料（占比40%，水分0.3%）；入磨物料粒度≤25mm占比95%，≤15mm占比70%；研磨体级配：一仓（φ60φ80mm钢球，填充率30%），二仓（φ16φ25mm钢段，填充率28%）；开磨前已进行60分钟空磨预热，系统拉风正常。）

问题一：分析16:3018:00时段磨机产量下降、成品细度变粗的主要原因（15分）

问题二：说明17:3021:30袋收尘器压差升高及出口排放浓度增大的关联机理（15分）

问题三：判断22:00选粉机异响及振动异常的可能故障点，并提出排查步骤（20分）

问题四：针对全时段异常现象，制定系统性处理方案（30分）

问题五：从工艺优化角度提出预防同类故障的改进措施（20分）

问题一答案（15分）

主要原因分析（需结合参数变化逻辑链）：

1.入磨物料水分超标：混合材综合水分计算为（30%×2.0%+20%×1.2%+10%×0.5%+40%×0.3%）=1.19%（接近设计上限1.5%），但实际生产中矿渣水分易波动（当日可能局部超过2.0%）。水分过高导致物料在磨内流速减慢，一仓钢球表面形成“料垫”，研磨效率下降（表现为磨音沉闷、主电机电流下降）；同时微粉黏附在衬板及研磨体表面，产生“包球”现象，进一步降低粉磨能力（台时产量下降）。

2.系统通风量不足：出磨斜槽负压由800Pa降至500Pa，说明磨内风速降低（正常风速1.01.2m/s）。通风量不足导致磨内热量无法及时排出（磨尾排风机入口温度升至110℃），物料易结露黏连，细粉不能及时被风带出，在磨内过粉磨后团聚，增大研磨阻力；同时选粉机入口物料中粗颗粒比例增加，选粉机需提高转速（电流由65A升至72A）维持分级效率，但高转速下细粉分离不彻底，成品细度跑粗（80μm筛余升至6.2%）。

3.研磨体级配失衡：长期运行后，一仓钢球磨损（直径减小）导致平均球径降低，破碎能力下降；二仓钢段磨损后长度缩短，表面积减少，研磨能力不足。结合主电机电流下降（负载减轻），推测一仓大球比例不足，无法有效破碎入磨物料（粒度≤25mm占比95%），导致粗颗粒进入二仓，超出钢段研磨能力，成品细度变粗。

问题二答案（15分）

关联机理分析（需明确因果关系）：

1.袋收尘器压差升高直接原因：

磨内通风量不足导致系统循环负荷增加（选粉机回粉量增大），更多细粉未被分选直接进入袋收尘器，粉尘浓度升高（入口含尘浓度由正常的80g/m3升至120g/m3），滤袋表面粉尘层增厚，阻力增大（压差由1200Pa升至1500Pa）。

磨尾排风机入口温度升高（110℃），气体体积膨胀（标准状态下气体体积与温度成正比），实际处理风量超过袋收尘器设计值（180000m3/h），过滤风速由0.9m/min升至1.1m/min，局部滤袋风速超限，加剧压差上升。

2.出口排放浓度增大根本原因：

压差持续升高导致清灰系统超负荷运行（