江西亚东水泥公司瑞昌制造二厂（以下简称“瑞昌二厂”）目前拥有2条KHDΦ5.2m×61m、设计熟料产能6?000t/d短窑生产线，配置了2台HRM4800型生料立磨，生料配料为石灰石、砂岩、黏土及铁质校正原料。生料立磨磨机进料量由磨内压差控制，外循环量的多少由操作手对磨机系统风机进口挡板进行调节，其调节的精准性、实时性直接影响磨机进料量。
近一年，技术团队通过不断摸索，将磨机进料量、磨内压差、外循环量以及系统风机进口挡板开度四个变量进行系统性的研究，开发出了一套自动寻优控制系统，同时辅以硬件设施的改造及完善，使得生料磨系统风机功率下降了450~600kW，选粉机功率下降了50~70kW；另因磨辊止封改造，尾排风机功率下降了94.44kW，氨水用量下降3.83%，取得了较好的经济效益。
1、控制系统的优化
1.1进料及外循环系统原有控制
HRM4800型立磨主要特征是通过大功率的磨机系统风机在磨机内部产生高速旋风，使得磨机进出口产生差压，对物料进行烘干和输送；同时因磨内压差大小与磨机进料量多少为正相关特性，原控制系统的程序设计仅利用磨内压差通过一个独立的PID控制程序实现磨机进料量的控制。
磨内非成品物料通过内外循环进行烘干及再次入磨研磨，因磨机系统风机全速运转，需根据现场实际工况调整风机出口挡板开度，操作人员为保证系统运行稳定，挡板的开度比实际需求要大，甚至是全开，使得物料主要在磨内进行循环，磨外循环量仅占其总循环量的10%~20%，有时甚至更低，外循环提升机电流仅约30%，导致磨机系统风机用电量偏大。一般来说，因磨内利用风力输送进行循环，而磨外通过机械输送进行循环，效率上一定是磨外机械循环相对效率高，能耗低。
磨内循环量高，磨内压差相应地就会高，从而又会影响磨机进料量，使得磨机产量又受到限制，磨机研磨能力无法充分发挥。
要使得磨机稳定运行，操作手最终会选择将系统风机进口挡板开度操作得比实际需求大，交给磨内压差自动控制进料量，以降低其操作的工作量及磨内塌料的风险。
1.2自动寻优控制系统
磨机出料外循环为手动控制，挡板开度大于实际需求量，导致磨机风机电耗高。为降低磨机风机电耗，同时保证产量，需提高磨机外循环量，通过不断摸索、尝试，引入外循环提升机电流，增设一个PID控制程序来自动控制磨机风机挡板开度，维持恒定的外循环量，使得挡板开度与实际需求自动匹配，从而使磨机风机电耗大幅下降。
同时，磨机进料量因磨内循环量减少具备了加产的空间，但实际上受磨机进料PID中的进料量上限值限制，需依靠操作人员主动调整，这也与现时代自动化、智能化发展趋势相悖，此种情况下，即使磨机工况较好时，也常常会因操作调整滞后，导致产量无法提高。为提高产能，降低电耗，减少操作人员操作频次，将磨机进料系统与外循环系统控制相结合，如图1所示，当系统刚启动运行时，磨内工况不稳定，利用磨内压差通过PID控制磨机进料量，外循环提升机电流通过PID控制磨机系统风机挡板开度，两个PID系统独立运作，互不干涉。当系统逐渐趋于稳定时，将上述两个系统相结合，即磨内压差、外循环提升机电流均小于设定值且与设定值的差值稳定时，利用该两个差值设计了一套算法，用以判断磨机是否自动加产及加产多少，反之自动脱离寻优控制，恢复原独立PID控制。整体工艺流程如图2所示。
2、控制系统的配套硬件优化
2.1调整磨机挡料圈尺寸
挡料圈高度由68mm降低至15mm，宽度由180mm提高至220mm，以便降低磨盘料床料厚，提高磨机研磨效率。
图1自动寻优控制系统逻辑示意
图2磨机工艺流程
2.2调整磨机导风环角度
导风环角度由17°改为24°，从而改善磨内旋流风的运动轨迹，使其更加顺畅，减少了立磨系统的风阻。
自动寻优控制系统上线后，瑞昌二厂两台生料立磨平均电耗下降0.605kWh/t。系统上线前后的参数对比见表1。
表1自动寻优控制系统上线前后磨机相关工艺参数对比
3、止封改造
立磨系统漏风会降低磨内风温，造成热损失，增加系统电耗，增加窑尾氧气含量，也即增加了脱硝成本，因此也同步进行了止封改造。
3.1磨辊止封改造
原设计仅靠橡皮与密封罩之间的接触式密封（见图3），防止冷空气进入。实际运行中因料层波动及直角处密封不佳，加之磨内9?000~11?000Pa的强大负压，难以杜绝冷空气进入，漏风及漏料问题很难得到彻底解决。现改用迷宫+风环新型多波节磨辊密封（见图4），材料为高分子耐磨聚氨酯，可使立磨在高温状态下实现无间隙密封，从而解决磨辊止封不佳引起的漏风、漏料等问题。
图3磨辊止封改造前图示
3.2磨机回料止封改造
原设计采用单层重锤式翻板锁风阀加皮带输送，因磨机排渣连续性以及锁风阀翻板易被颗粒料卡住，造成此处漏风严重且现场环境较差。现改用密闭式给料机，系利