分析了非洲某工厂原料系统提产改造，通过理论计算找出主要设备瓶颈及改造方向，通过提高板喂机输送速度使能力提高至1?200t/h，降低破碎比提高破碎机能力至1?100t/h，更换大容积带齿刮板及料耙系统提高取料机能力至800t/h，提高皮带机带速、更换大尺寸头轮及大功率电机可相应提高皮带机输送能力。通过改造，原料系统运行整体平稳，提产效果明显，实现投资小、收益大的目的。
1、改造前系统情况
该原料系统包括矿山破碎及输送、预均化堆场及输送2个系统，原料配料库为新建项目不在改造范围内；破碎机及输送皮带、堆料机能力800t/h左右，取料机及输送皮带能力600t/h左右，现各设备运行能力均未超过设计最大能力。主要设备配置及参数见表1，工艺流程见图1。
表1原料系统主要设备配置情况
图1原料系统工艺流程示意
为了满足2条4?000t/d熟料生产线的石灰石供应，每天需要约10?600t石灰石（生料料耗1.56，石灰石配比0.85）；矿山供应每天约10h，石灰石破碎设备能力需达到1?100t/h才能满足要求，同时石灰石输送及堆料机设备能力不能低于1?100t/h。生料磨设计每天运行约20h（每天4h用于检修），石灰石配料库储期约4h，因此取料机每天运行时间不小于16h，能力不低于663t/h，考虑运行损耗等因素，取料机能力取800t/h。
根据上面参数确定改造目标，板喂机喂料能力由850t/h升级到1?200t/h，石灰石破碎机生产能力由800t/h升级到1?100t/h，1009及1010皮带机输送能力由900t/h升级到1?200t/h，堆料机能力由900t/h提高到1?100t/h，取料机能力由600t/h提高到800t/h，1045、1050及1060皮带机输送能力由660t/h提高到850t/h。
2、提产改造方案
根据改造目标每个设备能力需提升约33%，按照常规设计设备富余约20%，同时现场对设备满转试验，各设备能力均达不到目标能力，因此需要对设备进行提产改造。
2.1板喂机改造方案
原板喂机带宽2?250mm，实际料宽2?150mm，长度8?000mm，设计最高料层高度950mm，倾斜度20°，最大运行速度0.1m/s，喂料能力850t/h，功率45kW。根据公式（1）可知，板喂机喂料能力与运行速度成正比，要想能力提升到1?200t/h，经过理论计算需要运行速度提升到0.139m/s。
板喂机喂料能力计算公式：
Q=3?600BHVγ/1.15（1）
式中：
Q——板喂机喂料能力，t/h；
B——板喂机裙板宽度，m；
H——料面厚度，m；
V——运行速度，m/s；
γ——物料松散密度，t/m3。
电机轴功率按照P=kμLg1.15Q/3?600可知，功率与喂料能力成正比，通过理论计算当板喂机能力提升后电机功率需要约63kW，根据电机样板应选电机功率75kW。
通过如上计算，板喂机改造方案为更换大功率电机，由45kW变更至75kW，运行速度提高到0.14m/s。
2.2破碎机改造方案
原破碎机为上下双转子锤式破碎机，生产能力800t/h，出料粒度不大于40mm，功率700+1?000kW。破碎机示意图见图2。
破碎机生产能力计算公式：
Q=60（h+e）Ldynkγ（2）
式中：
Q——生产能力，t/h；
h——板锤升出宽度，m；
e——最后一段反击板与板锤的径向间隙，m；
L——转子体长度，m；
d——最大排料粒度，m；
y——板锤个数；
n——转子速度，m/s；
k——修正系数；
γ——物料松散密度，t/m3。
图2破碎机示意图
破碎机生产能力与破碎比有关，破碎比越大，生产能力越小，反之越大。因此进料粒度越小，需要的破碎比越小，破碎机生产能力越大。根据现场生产情况，矿山石灰石进料粒度大部分1m左右，可以适当减小放炮间距，同时采用液压车碎石锤二次破碎后入破碎机。根据公式（2）可知，破碎机生产能力与最大排料粒度成正比，现破碎机出料粒度控制在40mm，新增生料立磨采用华新自主设计生产，入磨粒度最大可以控制到75mm以内。通过对比计算，可通过控制入料粒度小于800mm、出料粒度50mm，破碎机生产能力可以达到1?100t/h，破碎机本体基本不用改造，只需扩大出料筛板间隙。
国内也有很多企业通过在破碎机及板喂机接口增加波动辊式给料机，筛分过滤小颗粒，破碎机只对大颗粒破碎，提高破碎效率，台时产量可提高约30%。该类改造方案需要截短板喂机、拆除破碎机上壳体及两侧壳体，投资约100万元，破碎机需要停产改造，对生产有一定影响。由于当地市场需求旺盛，因此优先考虑调整入料和出料粒度、扩大出料筛板间隙的方案，后期再考虑停窑检修期间实施增加波动