我国水泥粉磨技术现状调查分析（三）

我国水泥粉磨技术现状调查分析（三）
邹伟斌
【期刊名称】《新世纪水泥导报》
【年(卷),期】2014(000)006
【总页数】13页(P4-16)
【作者】邹伟斌
【作者单位】中国建材工业经济研究会水泥专业委员会，北京 100024
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.632
国内水泥粉磨成品分级系统选择应用O-Sepa高效选粉机的较多。

O-Sepa高效选粉机于1979年由小野田公司研发推出，是笼式选粉机的代表，属于第三代空气选粉机，其技术核心环节由“分散、分级、收集”三个部分组成，“分散是关键、分级是根本、收集是保证”，三个环节互为关联与约束。

O-Sepa高效选粉机采用负压抽吸式操作，成品经上部出风管道进入尾部的布袋收尘器集中收集，不同规格
O-Sepa高效选粉机设计有两个或四个进料口及三个（或两个）进风管道，其中，一次风为主风，进风比例约占总风量的67.5%，二次风占22.5%，三次风占10%。

O-Sepa高效选粉机进风形式：一次风、二次风由水平方向切向进入，随导风叶片分配及笼型转子旋转形成平面涡流形式空气流场，入机物料先经撒料盘进行分散，再完成分级；三次风则由下部锥体圆周上水平180°均布的两个风管或水平120°均布的三个风管进入机内，实施再次清洗、分选（大型O-Sepa高效选粉机无三次
风管）。

O-Sepa选粉机在水泥粉磨系统中的配置，分为磨尾单风机和磨尾双风机两种系统（见图35）。

两种系统各有特点：磨尾单风机系统中少用一台收尘器，磨尾通风管道接入O-Sepa选粉机一次风管，实际生产中调节不太方便，需在磨尾至选粉机风管上增设辅助风阀，否则，不易平衡磨机通风与选粉机用风，两路相互干扰。

磨尾双风机系统中磨机通风与选粉机用风各自单列，互不干扰，调节自由度大，方便快捷；现有大型闭路水泥粉磨系统都采用磨尾双风机配置。

O-Sepa选粉机外形及笼型转子与耐磨钢板制作的切向导风静叶片结构见图36。

由于这两个部件在主轴运转过程中，笼型转子叶片与切向导风静叶片长期受到18 m/s以上风速的高浓度粉尘冲刷，产生冲蚀磨料磨损，影响正常的分散、分级与
收集；笼型转子及切向导风叶片磨损后，会显著降低选粉机的分级性能。

完好的笼型转子与导风叶片以及磨损的切向导风静叶片（见图37）必须采用较高硬度、高
强度的HARDOX500、HARDOX550、HARDOX600或RaeX450、RaeX500、
信铬钢、高硬度双面复合等耐磨钢板制作，亦可在切向导风静叶片迎风面镶贴U
形防磨陶瓷片，可有效延长动、静叶片的使用寿命（亦可采用高硬度合金铸造耐磨材料制作，使用前将表面打磨光洁安装即可），使选粉机长期保持稳定而较高的选粉效率。

选粉机在进风管壁及蜗壳部位承受高浓度粉尘环境下的高速气流冲刷，防磨措施既可以涂敷高强度耐磨陶瓷涂料，也可镶贴耐磨陶瓷块。

两种无机材料实际应用中的防磨效果良好。

由于物料水分及系统风量等缘故，选粉机一次风管及出口弯管会严重积灰，导致气体流场不均，影响分级效果（见图38）。

闭路作业过程中，选粉机循环负荷及选粉效率两个重要参数直接影响系统生产能力。

（1）循环负荷K：选粉机回料量（即粗粉）与成品量的比值。

可用下述公式求得：式中：K—循环负荷，%；
A—出磨物料（即入选粉机物料）细度筛余，%；
B—回料（选粉机返回磨机粗粉）细度筛余，%；
C—产品（选粉机细粉-入库成品）细度筛余，%。

（2）选粉效率η：进入成品中某一规定粒级与选粉机入料中该粒级的重量百分数，可用下式求得：
式中：η—选粉效率，%；
A、B、C符号含义同前。

当磨内粉磨效率低，出磨细度偏粗，合格成品量少，则循环负荷高，选粉效率低，回料量多；反之，则选粉效率高，循环负荷低。

选粉机分选能力大，选粉效率高。

当成品细度不变，循环负荷随出磨细度变粗而增大，选粉效率降低；出磨细度越细，回料细度越粗，则循环负荷越低，选粉效率越高，回料量越少，系统处于良性循环状态。

辊压机联合粉磨系统经挤压分级后的入磨物料粒径缩小，易磨性显著改善，循环负荷一般在50%～120%范围内，大多数应在70%～110%，高值应不超过150%为宜。

循环负荷越高，细粉回收率越低。

循环负荷与细粉回收率的关系见图39。

选粉效率与循环负荷率的关系：选粉效率提高时，循环负荷会下降。

只有在合适的情况下，设法提高选粉效率，才能提高磨机台时产量，降低系统粉磨电耗。

循环负荷越高，选粉效率越低。

不同的选粉机结构和性能差别较大，所得到的选粉效率或循环负荷是不一致的。

在成品细度一定的条件下，循环负荷实质上是由出磨物料细度决定的，合理的出磨细度，也就决定了合理的循环负荷。

那么，采取必要的技术手段，在磨内将物料磨细，有效提高出磨比表面积才能提高出磨物料中的成品颗粒含量（比例）。

为此，在保持成品质量指标不变时，可适当降低选粉机主轴转速
（即降低系统循环负荷、提高选粉效率），从而有效提高系统产量，显著降低粉磨电耗，但实施这一操作方式的前提必须是充分实现“磨内磨细”。

在磨机有效长度一定的前提下，单位时间内出磨的成品量越多，说明粉磨效率越高。

在闭路水泥粉磨系统中，当成品细度不变，循环负荷随出磨细度变粗而增大，选粉效率降低。

出磨细度越细，回料细度越粗（成品选净度高），则循环负荷越低，选粉效率越高，回料量越少，系统处于良性循环状态。

出磨细度受磨内物料流速及磨内粉碎条件等诸多条件所影响，总的规律是：磨内物料流速快，亦即物料在磨内停留时间短，出磨物料粗，循环负荷大；流速慢，停留时间长，出磨物料细，循环负荷小。

磨机直径大，长度短，物料流速快；磨尾用风量大，物料流速快；对于双仓管磨机，一仓研磨体填充率高及平均球径大、二仓研磨体填充率过低。

物料流速快，磨细能力差；隔仓板与出磨篦板篦缝选择过大，物料流速快，出磨细度粗，系统循环负荷大。

实际生产过程中，应同时注重提高出磨水泥（入选粉机前）的比表面积，由于水泥粉体中5μm以下颗粒含量决定比表面积的高低，颗粒粒径越小，所占比例越多，比表面积越高。

可以认为：实现磨内磨细，提高出磨水泥比表面积（入选粉机前）就是整体降低水泥粉体颗粒粒径，即增加对水泥强度增长的有效颗粒粒径含量供给选粉机分级。

O-Sepa选粉机撒料盘及密封圈结构见图40。

案例：AH水泥有限公司采用170-140辊压机（物料通过量830 t/h，主电机功率1 250 kW×2）+V选（循环风机风量280 000 m3/h，风压4 000 Pa，电机功率450 kW）+Φ4.2 m×13 m管磨机（主电机功率3 350 kW，研磨体装载量240 t）+O-Sepa N-4000选粉机（最大喂料能力720 t/h，选粉能力240 t/h，轴功率240 kW，选粉风量240 000 m3/h，风压6 500 Pa，系统风机功率630 kW）组
成的双闭路联合粉磨系统，生产P·O42.5级水泥（成品比表面积≥360 m2/kg）；预粉磨系统与管磨机系统装机功率比为：辊压机功率2 500 kW/管磨机功率3
350 kW=0.746。

改造前产量180 t/h，系统粉磨电耗36 kWh/t ；改造后产量210 t/h，增幅
16.7%；系统粉磨电耗降至31 kWh/t，按年产120万t水泥计，改造后年节电600万kWh，节电效益360万元。

[22]
据笔者了解，以辊压机+V选+Φ4.2 m×13 m管磨机+O-Sepa选粉机的双闭路联合粉磨系统为例：辊压机配置及磨尾成品选粉机选型较大时（如180-120辊压机
与磨尾成品选粉机O-Sepa N-4500），由于系统潜力发挥良好，粉磨电耗低于
30 kWh/t，甚至28 kWh/t；而辊压机配置及磨尾成品选粉机选型较小时（如
170-100辊压机与磨尾成品选粉机O-sepa N-3500），因系统出现瓶颈，系统粉磨电耗在35 kWh/t以上，比大辊压机、大规格成品选粉机配置的双闭路联合粉磨系统吨水泥电耗多出5～8 kWh/t以上。

7.1 普通开路粉磨系统与一级闭路粉磨系统
普通开路粉磨系统与一级闭路粉磨系统见图41。

普通开路粉磨系统（图41左）与一级闭路粉磨系统主要区别是系统中是否带有选粉机。

开路系统属于直通型，物料自磨头进入，磨尾卸出，一次性粉磨为成品；而一级闭路系统则在磨尾配置一台成品选粉机（图41右），分级后的成品进入水泥圆库，粗粉再回到磨头，由此形成闭路循环。

目前，这两种粉磨系统仍在少量水泥厂和一些水泥粉磨站应用。

由于入磨物料不经任何预处理，粒径分布范围较宽，粗细不均，需要在管磨机一仓完成全部的破碎与粗磨。

相对一般破碎机而言，管磨机粗碎能力较差，粗碎1 t物料需要消耗电能20 kWh/t以上，而破碎机只需2～4 kWh/t。

故开路粉磨或一级闭路粉磨系统电耗较高，随磨机直径的增大，虽系统产量有所增加，但粉磨电耗亦
呈上升趋势，一般在38 kWh/t左右，甚至超过42 kWh/t以上。

现有状况下，多采用磨内筛分技术对开路系统或一级闭路系统进行改造，即使用带有内筛分功能的隔仓板及实施磨内配置组合的优化，能进一步提高粉磨效率。

一般来讲，采用筛分隔仓板比普通隔仓板可使系统增产10%以上，节电3%～5%，但因粗碎功能全部由管磨机承担，比带有磨前预处理工艺的粉磨电耗至少要高出5～8 kWh/t。

在资金较充裕时，应积极采用高效预粉磨及动、静两级气流分级设备，组成联合粉磨（或半终粉磨）系统，可实现较大幅度的节能降耗。

7.2 辊压机预粉磨系统
目前，辊压机预粉磨系统（见图42）仍有少部分水泥企业在应用，初期配置时一般辊压机的处理能力较小，虽然后续管磨机生产潜力有富裕（相当于小辊压机+大球（管）磨机），但前置辊压机对物料一次挤压，做功较少，入磨物料颗粒粒径分布较宽（粒径极差大），仍需要在管磨机一仓完成部分粗碎功能。

辊压机挤压力6 000～7 000 kN/m2，辊压机与系统能力比值约200%左右，单位通过量电耗约在2.5～3.0 kWh/t，只相当于一般的挤压破碎机的功能。

后来改进为：在挤压过程中切出一定的边料参与循环，挤压后的物料不经分级而直接入磨（挤压后入磨物料R80筛余为70%～80%左右，比表面积大约只有80～100 m2/kg），系统增产幅度基本在30%～70%，平均节电幅度10%～20%。

经辊压机一次挤压后的物料粒径分布见表5。

案例一：HN某2 000 t/d预分解窑水泥生产线水泥粉磨系统采用由KPP—
92/100-76.5辊压机（物料通过量260 t/h，主电机功率375 kW ×2，辊子线速度1.6 m/s）+Φ4.2 m×13.5 m双仓闭路磨（磨机工作转速16.01 r/min，主电机功率3 170 kW，装载量209t）+Sepax-375-222(主轴电机功率160 kW，旋风筒4个，主轴工作转速90～140r/min)高效选粉机组成的水泥粉磨系统，设计生
产能力：不投辊95t/h，投辊130 t/h。

投辊运行前后，P•Ⅱ52.5级水泥（比表面积336 m2/kg）产量分别为93.5 t/h和116.7 t/h，即投辊后增产了23.2 t/h，
增幅24.81%；粉磨电耗由投运前的40 kWh/t降至35.3 kWh/t，降低4.7
kWh/t，节电幅度11.75%。

该系统生产P·O42.5级水泥台时产量可达160 t/h。

[13]
案例二：CZ水泥有限公司原采用Φ4.2 m×13 m管磨机（主电机功率3 550 kW）+O-Sepa N-3500选粉机（主轴电机功率200 kW，最大喂料能力630 t/h，选
粉能力210 t/h，理论配风量210 000 m3/h，实际配置系统风机风量250 000
m3/h，风压7 500 Pa）组成一级闭路粉磨系统，生产P·O42.5级水泥，台时产
量为90 t/h，系统粉磨电耗40.7 kWh/t；后配置120-80辊压机（物料通过量260 t/h，主电机功率500 kW×2）作为预粉磨，入磨物料颗粒粒径分布较宽，P·O42.5级水泥产量120 t/h，系统粉磨电耗降至36 kWh/t；再改造为辊压机+
筛孔5.0 mm的回转筛筛分分级的闭路系统，确保分级后的物料最大粒径＜5 mm，入磨物料粒径均匀，颗粒分布范围变窄，P·O42.5级水泥产量达到158 t/h，系统粉磨电耗继续下降至32.8 kWh/t。

[23]
7.3 辊压机半终粉磨系统
7.3.1 采用下进风TESu双分离高效选粉机的半终粉磨系统
由天津院推出的辊压机水泥半终粉磨系统工艺流程及下进风TESu双分离高效选粉机，工艺流程见图43。

该系统具有以下技术特点：
（1）与传统联合粉磨工艺系统相比，须采用一台物料处理能力较大的辊压机和一台喂料、分选能力大的下进风TESu双分离高效选粉机（同时分选V选与管磨机供给的上、下两股料流），V型选粉机与双分离高效选粉机则共用一台系统风机，取消了联合粉磨系统中一台循环风机与旋风收尘器（双旋风筒或单旋风筒）及部分管道和输送设备，减少了设备数量及维护点，维修成本降低。

（2）半终粉磨系统中直接采用高浓度布袋收尘器收集由辊压机段挤压所产生的及管磨机段粉磨后生产的水泥成品，避免了大量＜45μm的细粉进入管磨机内部，导致细磨仓出现“过粉磨”所引起的研磨体及衬板表面严重粘附现象，使管磨机系统始终保持较高而稳定的粉磨效率。

（3）水泥成品经过高浓度布袋收尘器收集，后续管道与系统风机中的粉尘浓度显著降低，彻底消除了传统联合粉磨工艺系统中导致管道与循环风机叶轮磨损严重的因素，降低了系统设备磨损并减少了装机功率，设备磨耗明显降低，整个系统粉磨电耗降低。

（4）该系统的管磨机段既可由闭路粉磨流程转换为开路粉磨流程，亦可由开路粉磨流程转换为闭路粉磨流程，实现一套粉磨系统可开、可闭的灵活转换与调节，转换操作简单、快捷。

实际生产过程中，当水泥胶砂强度较高而标准稠度需水量较大时，可以采取半开半闭操作，根据水泥的胶砂性能，基本上只能够实现30%～35%开路、65%～70%闭路，但其前提仍然是改进磨内结构，实现“磨内磨细”。

即
通过磨尾分料装置，将管磨机出磨水泥分出其产量30%～35%的开路水泥不进入
选粉机而直接入成品库，其余65%～70%部分的出磨水泥进入下进风TESu双分
离高效选粉机分选，可以扩宽水泥的颗粒分布，有效降低水泥的标准稠度需水量。

一般来讲，以水泥标准稠度需水量为28.5%为例，在不考虑混合材品种对需水量
影响的前提下，管磨机每切出10%比例的开路水泥（即10%出磨水泥不进选粉机，直接送至成品库），经入库混合后的成品水泥标准稠度需水量约降低0.5%左右。

但实际操作中必须注意水泥强度的变化，若发现水泥强度有降低趋势，应减少开路水泥进入成品库的比例。

（5）辊压机水泥半终粉磨工艺系统中，当后续管磨机系统为全部开路方式操作时，即辊压机段创造的成品与开路管磨机粉磨系统生产的成品共同混合入库，成品颗粒级配范围比闭路操作时要宽。

（6）当后续管磨机系统为闭路方式操作时，即辊压机段创造的成品与闭路管磨机粉磨系统生产的成品共同混合入库，成品颗粒级配范围仍然比开路操作时要窄，且由辊压机制造的水泥颗粒球形度非常低，其颗粒形貌多呈不规则的长条状、多角形等。

采用辊压机高效率料床粉磨设备制得的水泥颗粒分布范围相对集中（窄），即颗粒粒径更均匀，均匀性系数n值增大，颗粒之间空隙增多，水泥粉体颗粒堆积
密度就小，难以形成最紧密堆积。

当达到相同流动度时就需要多加水，水则变成了填充物，充填于水泥颗粒之间的空隙、穴道（水孔多），导致水泥标准稠度需水量增大，对于混凝土的施工及耐久性不利。

在水泥制成过程中，成品选粉机的选粉效率越高，对系统增产、节电越有利，但成品水泥需水量增大现象则会越突出，这就是半终粉磨闭路工艺系统水泥标准稠度需水量普遍偏大的主要原因之一。

（7）该系统因辊压机段挤压生产的水泥中≤5μm以下微细颗粒含量较高，成品水泥比表面积与抗压强度一般均偏高，为综合利用工业废渣、大掺量制备复合水泥、降低水泥生产成本创造了先决条件。

该系统应权衡水泥使用性能与系统高效、增产、节电等几个方面的关系，并对系统中相关控制参数、管磨机内部结构以及所用混合材料品种等作出相应调整，以使水泥成品性能满足混凝土制备技术要求。

（8）该系统中管磨机磨尾配置有单独的通风、收尘设备，收尘风机采用变频调速控制，便于生产过程中磨内通风量的调节与操作。

在TESu双分离高效选粉机与V 选之间应增设一个补风阀，可显著降低管道含尘浓度，提高系统分级效率。

案例一：ZC有限公司5 000t/d预分解窑生产线，水泥制备工序采用辊压机+V型选粉机+下进风TESu双分离高效选粉机组成的水泥半终粉磨系统，主、辅机设备配置及改进前后水泥产量及系统粉磨电耗对比见表6、表7。

[4]
“分段粉磨”工艺电耗比一段粉磨工艺电耗更低。

高效分级设备的应用，使辊压机水泥半终粉磨（或辊压机水泥联合粉磨）工艺系统实现了良好的“分段粉磨”，但系统中每一段之间的接口都非常重要，诊断其中存在的技术问题可运用分段粉磨理
论与系统工程方法分析解决。

经过一段时间的生产磨合与调整，系统运行会更加顺畅，设备运转效率将显著提高，本系统设备运转率达90%以上。

辊压机水泥半终粉磨（或辊压机水泥联合粉磨）工艺系统，均由几个子系统（分段）组成。

第一段（辊压机）物料预粉磨非常重要，是整个粉磨系统增产、节电的技术关键，必须充分发挥辊压机高效料床粉磨的技术优势，摸索出该系统中辊压机适宜的工作压力、工作辊缝、两台主电机运行电流、V型选粉机及双分离高效选粉机用风等最佳技术参数。

辊压机系统投入的功耗越多，挤压做功效果越显著，该半终粉磨（或联合粉磨系统）工艺系统节电幅度越大。

辊压机预粉磨及分级段处理能力占系统产量因素的60%～70%。

经双分离高效选粉机分离成品后的入磨粗粉已具备“粒径效应”（入磨粒径细）及“裂纹效应”（晶格裂纹多），易磨性显著改善，邦德粉磨功指数降低15%～25%，送入后续管磨机研磨的物料中45μm以下细粉明显减少，可有效消除过粉
磨及研磨体、衬板工作表面粘附现象，大幅度提高管磨机的磨细做功能力。

“磨内磨细为根本”，应合理调整管磨机研磨体级配，尤其是细磨仓的研磨能力，充分挖掘第二段（管磨机）的增产潜力，提高研磨体的总表面积，充分发挥其“集群研磨效应”、每米多创造合格品的能力及与调整之适应的磨机通风参数，提高出磨物料比表面积（该半终粉磨系统每米研磨体粉磨的比表面积应≥10 m2/kg），
大幅度增加出磨成品颗粒含量，为双分离高效选粉机的有效分选创造先决条件。

案例二：贵州遵义某水泥公司采用TRP160-140辊压机（通过量780 t/h，1 120 kW× 2）+TVS96/20（风量220 000 m3/h）+TESu310双分离高效选粉机（风机风量290 000 m3/h，风压7 000 Pa）+Φ4.2 m×13 m单仓磨（主电机功率3 550 kW，研磨体装载量230 t；Φ17 mm～Φ30 mm四级配球，平均球径
DcP=20.7 mm）组成的半终粉磨系统。

系统装机功率比∶辊压机功率2 240 kW/管磨机功率3 550 kW=0.631。

生产P·O42.5级水泥（成品比表面积345 m2/kg），系统产量205 t/h，辊压机+管磨机主机电耗考核指标28.5 kWh/t，实际运行指标仅为23.9 kWh/t。

生产P·C32.5级水泥（成品比表面积450 m2/kg），系统产量185 t/h，辊压机+管磨机主机电耗考核指标为28.5 kWh/t，实际运行指标为23.8kWh/t。

[24]
系统特点：辊压机处理能力较大，挤压产生的成品率高；单仓磨通风能力好、系统阻力小；全磨采用小钢球，不易堵塞出磨篦板，成品水泥颗粒球形度高；系统运转率高、稳定性好。

7.3.2 采用两台成品选粉机的半终粉磨系统
这种系统由盐城某公司与成都建材工业设计研究院推出。

系统中采用两台成品选粉机，一台选粉机在管磨机之前，将辊压机子系统产生的成品进行收集，大约能够将V选拉出的成品量收集10%～25%左右；另一台磨尾选粉机对管磨机子系统产生的成品进行分离。

工艺流程见图51。

案例一：天山库车水泥有限公司原采用180-120辊压机（通过量610～850 t/h，电机功率1 250 kW ×2）+V选+Φ4.2 m×13 m（主电机功率3 550 kW）+O-Sepa N-4 500选粉机（最大喂料能力810 t/h，选粉能力270 t/h，主轴电机功率200 kW，选粉风量270 000 m3/h，系统风机功率710 kW）组成的双闭路联合粉磨系统。

改造前，P·O42.5级水泥系统产量230～250 t/h，系统粉磨电耗31 kWh/t。

改造后，P·O42.5级水泥系统产量达到350 t/h，在原系统基础上增产40%。

系统粉磨电耗降至25 kWh/t，节电幅度19.35%。

[7]
上述两种水泥半终粉磨系统各有其特点，天津院采用一台高效率的下进风TESu双分离选粉机，承担V选出口及管磨机喂入的上、下两股料流的分选，将最初半终粉磨系统中的两台成品选粉机合二为一，工艺更简化。

某公司是在原双闭路联合粉磨系统中增加一台成品选粉机（实际上一分为二），工艺相对复杂一些。

选择应用这两种半终粉磨系统中的任一种，均能达到增产、节电目的。

但这两种半终粉磨系
统均适用于配置辊压机处理能力较大的工艺系统中，辊压机处理量越大，其挤压后产生的成品颗粒越多，系统增产、节电幅度越大。

一般要求辊压机通过量至少应在500 t/h以上。

物料处理能力越大，系统增产、节电效果越好。

7.4 带有球破磨预处理的水泥粉磨系统
带有球破磨预处理的水泥粉磨系统见图52。

与棒磨机预粉磨相比，球破磨内主要使用大直径钢球做研磨体冲击，破碎物料，设备运转率较高，维护操作方便。

钢球与物料之间为非紧密的“点接触”方式，钢球对物料做功具有一定随机性。

采用大直径钢球破碎物料时，球间空隙率较大，吨物料粗处理电耗高于棒磨机，约在4.0～5.5 kWh/t。

经处理后的入磨物料中2.0 mm以下颗粒比例占80%以上，且粒度分布较窄。

总之，采用球破磨单独预处理物料，其实质仍属于磨机接长，一般可使后续管磨机增产30%～50%，节电幅度在10%～20%。

案例：WY某粉磨站采用Φ3 m×4 m球破磨（主机功率630 kW，处理能力≥100 t/h）配置于Φ3.2 m ×13 m三仓开路水泥磨（主电机功率1 600 kW）前，投运前磨机台时产量55 t/h（P.C32.5级水泥，R80筛余≤2.0%），投运后台时产量达75 t/h，系统增产20 t/h，增幅33.33%。

粉磨电耗由36.l kWh/t降至31 kWh/t，节电13.89%。

7.5 带有破碎机预处理的水泥粉磨系统
近几年，国内高细碎能力破碎机（见图53）的研发制造进步较快，其主轴运动方式主要为立式或卧式。

水泥粉磨系统使用破碎机集中处理入磨物料，一般能够将入磨物料最大粒径控制在8 mm、5 mm甚至3 mm以下，也可设置闭路筛分，能够使后续管磨机增产10%～15%，节电5%～10%。

但其破碎机理主要是空中打击、搓揉的单粒破碎，入磨物料具有“粒径效应”而不具备“裂纹效应”，其效率远低于料床预粉（碎）磨。

由于破碎机的装机功率较低，预破碎电耗亦较低
（2.5～3.5 kWh/t），但出机物料中粉料较少，仅是物料粒径的缩小，但产生的
内在裂纹极少，对易磨性改善幅度不大，故系统增产、节电潜力较低。

此外，由于材质方面的原因，破碎机锤头与护板磨损量大，维护费用较高。

案例: JZ某粉磨站Φ3.2 m×13 m三仓开路水泥磨（主电机功率1 600 kW）未采取磨前预处理措施时，P·C32.5级水泥（R80筛余≤2.0%）台时产量只有53 t/h，粉磨电耗34.86 kWh/t 。

增加PCX100细破机（功率132 kW，处理能力90 t/h）单独处理熟料后，入磨最大粒度＜8 mm，磨机台时产量上升到62 t/h，增产
16.98%；粉磨电耗下降至29.8 kWh/t，节电10.23%。

7.6 带有棒磨机预处理的水泥粉磨系统
棒磨机属于短粗型（长径比L/D≥1.5）的磨机（见图54），与球磨机不同的是磨
机筒体工作转速较低，转速率一般小于70%。

磨内研磨体不是钢球，而是采用不
同直径的耐磨材质钢棒进行级配，实际应用中，研磨体填充率一般在22%～30%
之间(多数采用24%～28%)，根据入磨物料粒度，平均棒径多在62 mm～68 mm 之间选择。

与球破磨机相比，棒磨预粉磨物料时，钢棒与钢棒间以“线接触”方式及其对物料有效的碾、压、辊、轧与磨削，将物料破碎。

棒荷间的空隙率较低，有效克服了钢球与物料“点接触”的缺陷，棒荷对颗粒状物料具有其独特的“选择性粉碎”及“筛分功能”，对于0 mm～3 mm阶段物料粗处理及筛析能力与粉磨
效率比球破磨机要高得多，钢棒材质需兼顾硬度及冲击韧性，降低断棒而导致乱棒的几率。

可使用铸造合金钢或淬火轴承钢。

采用棒磨机预处理工艺，可使后续管磨机增产30%～50%，节电10%～25%。

在混合材掺量不变条件下，水泥成品比表面积提高30～50 m2/kg，也可在保持比
表面积不变的前提下增加混合材掺量3%～6%，降低生产成本。

案例：SH某单位Φ2.6 m×13 m开路水泥磨（主电机功率1 000 kW，设计装载
量78 t），生产P·C32.5级水泥平均台时产量31 t/h（比表面积380 m2/kg），。