辊压机预粉联合粉磨工艺技术改造

摘要：将次序给料，逐级取出成品，磨机粗粉自循环粉磨技术应用于已有水泥生产线上，在不增加系统功率的情况下，将一段辊压机产生的合格粉取出。

提高磨机的效率，提高系统产量。

同时对管磨机磨内结构，进行适合喂入经辊压机挤压后的细粉物料的适应性改造，以避免研磨体级配困难，磨机跑粗现象，和混合材过粉磨现象，提高比表面积，改善因筛余难于控制，而导致的水泥台时产量偏低的情况。

关键词：提产、取出成品、节能、降耗辊压机预粉磨工艺技术改造作者：李宪章（北票市理想粉磨研究所所长）地址：辽宁省北票市邮编：122100前言：辊压机联合粉磨工艺系统，其技术核心在本质上属于“分段粉磨”。

目前，国际水泥制成工序广泛应用由辊压机+ V型选粉机（静态分级设备）或打散分级机（动态分级设备）+管磨机开路（或配用高效选粉机组成双闭路）组成的联合粉磨工艺系统，在实际运行过程中，由于各线生产工艺流程及设备配置、物料粉磨特性、水份等方面因素不尽相同，导致系统产量、质量及粉磨电耗等技术经济指标也参差不齐，本文拟对水泥联合粉磨双闭路系统的工艺技术进行探讨分析，并提出我们的节能降耗的解决办法，文章中不足之处恳望予以批评指正一、辊压机、管磨机双闭路粉磨系统的提产改造方法1、辊压机、管磨机双闭路粉磨工艺存在的缺陷：针对辊压机、V型选粉机，粗细粉分离器、开流管磨机粉磨工艺存在的磨机跑粗现象严重，尤其是混合材的过粉磨现象，设计部门采用了管磨机圈流粉磨工艺，出磨水泥80um筛余得到控制，磨机台时产量有所提高，但是粉磨系统增加了提升机、选粉机、除尘器，循环风机等较多的设备，以4213磨机需要增加电机功率近1000kw。

我们按原生产线吨水泥电耗35kw.h/t来计算，那么1000kw.h/t的电耗应该增加28t的磨机台时产量。

其粉磨电耗没有得到根本的降低，粉磨po42.5级水泥的电耗仍然需要在35kw.h/t以上的水平。

另外圈流粉磨水泥成品存在着比表面积偏低的现象，水泥成品20um-50um的颗粒含量偏高，水泥熟料的粉磨细度没有达到400以上的比表面积要求，水泥熟料的可利用强度没有达到完全发挥，熟料利用率偏低，吨水泥熟料百分比用量偏多，生产成本偏高。

针对早期辊压机、打散机、管磨机圈流粉磨生产线存在的缺点，应该采用北票理想粉磨研究所开发成功的《逐级取出成品，二合一圈流粉磨技术》进行改造，改造后粉磨电耗会达到30kw.h/t以下的效果。

辊压机联合粉磨双闭路粉磨工艺流程图2、辊压机加V选机圈流预粉磨系统技术改造针对辊压机联合粉磨双闭路粉磨系统的缺点，理想粉磨研究所在中国建筑材料经济研究会理事、水泥专业委员会专家委员、粉磨工艺设备专家组组长李宪章同志的带领下，经研究实验，并与水泥生产厂家实践多点取料二合一闭路粉磨新工艺，成功解决了辊压机联合粉磨双闭路粉磨系统的缺点，而且实现了高产量、高质量、低电耗的生产效果，使企业取得了可观的经济效益。

其工艺流程：挤压破碎部分依然是闭路，只是在V型选粉机后面使用一台多调整方式的选粉机，将辊压机产生的达到水泥标准的细粉分离出来经输送设备送入成品库储存待售。

中细粉作为管磨机的原料，喂入管磨机，经管磨机粉磨后的产品再通过输送装置送入V型选粉机后面的选粉机进行选别，合格的水泥成品送入成品库，粗粉回到管磨机。

这样构成多点取料二合一闭路粉磨新工艺，挤压破碎部分和管磨机粉磨部分共同使用一台选粉机即磨机尾部圈流与辊压机圈流相合并，省去一台管磨机专用的选粉机的投资和与其配套的风机功率及风机，既保证磨尾物料的选粉功能又解决辊压机所产生的成品进行收集的作用，以达到减少过粉磨现象，提高磨机粉磨效率的作用。

案例介绍2012我公司为河北省唐山市灯塔水泥有限公司，设计年产120万吨水泥粉磨生产线，采用了二合一闭路水泥粉磨新工艺，辊压机为1511规格，电机功率900×2=1800，磨机规格4013，电机功率3150kw。

磨机现在台时产量粉磨42.5矿渣水泥在180t/h，比表面积400㎡/kg以上。

粉磨一吨水泥的主机功率在27kw。

粉磨电耗在29kw.h/t。

多点取料二合一闭路新工艺、和开流粉磨系统中多点取料工艺应用的工艺流程图：3、磨机滑动轴承向滚动轴承技术改造现有管磨机有一部分的主轴承是中空轴巴士合金瓦滑动轴承，应该向滚动轴承改造，北票理想公司与96年就已经开始研究管磨机采用滚动轴承代替滑动轴承技术，经过10几年的技术革新，现在已经在国内推广使用，滚动轴承已经发展到第四代，并且已由企业的制造标准上升为国家行业标准，磨机采用滚动轴承之后有以下几方面的优点：1、实现降低粉磨电耗5-10%的节能效果。

2、增加研磨体装载量7-10%，提高磨机台时产量。

3、去掉原轴承润滑站，节省润滑油70%。

4、滚动轴承使用寿命8年以上。

5、滚动轴承由内套圈、外套圈、保持架、滚动体的4个部件组成，有损坏时可以随时更换一种部件，不需花费购买整套轴承的费用。

目前φ4.2×13m规格以下的磨机已经都采用滚动轴承了，5、现场改造时间4-7天。

制造时间60天。

6、安装时磨机中空轴不用卸下，可将轴承直接安装上去，更换滚动轴承座。

4、技术改造之后的效益分析使用这样的工艺，一般可以提高产量15-20%左右的产量，如果再配合管磨机做磨内对选出细粉后物料变化的适应性改造的话，那么产量会提高的更多，提产计算方法如下：1、预粉磨改造的提高产量效益为：磨机入料水泥成品含量×95%（这是粗细粉分离器可以提取出的合格品）÷2（提高的产量一般是前一段辊压机提出成品数量的一半）。

2、省去一台风机等（如表）节省近900kW电机功率3、管磨机主轴承向滚动轴承改造会提高产量5%左右，达到综合提高磨机产量30%的效果，粉磨电耗下降5-10度，粉磨po42.5级水泥综合粉磨电耗会在30kw.h/t以下的水平。

二、辊压机+V型选粉机+管磨机开流粉磨系统的提产改造方法1、辊压机、V型选粉机、粗细粉分离器圈流，管磨机开流粉磨工艺的缺陷：约在2005年之后，辊压机、打散机、作为预粉磨设备，存在被预粉磨的物料粗细粉的分离的效果不理想的缺陷，一种V型选粉机、加粗细粉分离器的分级设备取代了打散机（如图一）。

辊压机经V型选粉机之后的2mm 细粉含量明显减少，进入管磨机的＞2mm的颗粒的含量明显降低。

对管磨机的细粉磨起到一定作用。

但是由于经过辊压机预粉磨之后的物料在＜45um的物料含量会有20-40%的份额。

这一部分的物料进入到管磨机之后，再经过管磨机的二次微细粉磨之后，＜45um的向＜20um粒径靠近，＜20um 的颗粒形成＜3um的颗粒。

约有15-20%的物料产生过粉磨，很多专家都提出水泥颗粒在＜3um的粒径时对增加水泥的强度以及提高早期强度是没有什么作用的。

也就是说＜3um的颗粒越少越好。

那么水泥物料从20um向＜3um的颗粒形成，需要消耗大量的粉磨功率，是很大的浪费，直接影响粉磨效率。

另外用于水泥粉磨的开流管磨机其磨机的内部结构比较落后，对较低的入磨水份，较细的入磨物料都会出现流速过快，料面太低，空磨，部分研磨体空磨而降低粉磨效率。

针对上述粉磨工艺的缺陷，北票理想粉磨研究所成功开发逐级取出成品，微粉磨机的粉磨技术，改造后粉磨电耗会达到28kw.h/t以下的效果。

图1：早期辊压机+V型选粉机圈流、管磨机开流粉磨系统简图如上图采用V型分级机的挤压联合开流粉磨系统熟料、石膏及混合材料等按一定比例配料后，由皮带机、提升机送入稳流称重仓内，经辊压机挤压后，再由提升机送入V型分级机，V型选粉机选出的粗粉从下口回流到辊压机进行再辊压，半成品细粉出V型选粉机后进入旋风分离器组，进行半成品收集后送人管磨机再粉磨，出磨水泥即为成品，再由输送设备送入水泥库。

2、早期辊压机加V型选机圈流预粉磨系统技术改造目前使用此工艺的水泥生产企业很多，企业的管理者，追求的是利润最大化，企业的生产管理者追求的是在保证质量的前提下的成本最低，单位产量最高。

此工艺有没有更优的工艺布置，能不能通过简单的办法，使产能更高，成本更低，而且能保证企业控制的质量指标不变或更优呢？带着这个问题，理想粉磨研究所在中国建筑材料经济研究会理事、水泥专业委员会专家委员、粉磨工艺设备专家组组长李宪章同志的带领下，调查统计了众多水泥生产厂家，各家均存在着入磨物料中都含有大量的已经符合水泥成品细度的物料现象，这是因为：水泥混合物料在粉磨过程中每经过一道破碎或研磨的工序之后，都会有一定数量符合粒度要求的水泥成品产生，经过预粉磨设备的辊压机破碎之后物料会有20-40%的成品产生。

并且随着辊压机型号配置的增大，其细粉含量还会增加，辊压机联合粉磨系统不能使这些成品取出。

这些合格的细粉进入管磨机继续粉磨，不但浪费粉磨功率还会产生严重的过粉磨，影响水泥熟料和其它较硬物料的粉磨效率。

约束粉磨产量的提高。

甚至过粉磨严重影响成品质量。

为了解决这个问题，我们又做了大量的研究实践并与水泥生产厂家合作，使用多点取料粉磨新工艺，成功解决辊压机+V型选粉机+旋风分离器组艺流程存在的缺点：我们研发出在现有的预粉磨设备不变的基础上，增加一台三次分级设备，将产生的合格细度的物料提取出来，不进入管磨机。

图2我预粉磨系统取出成品的技术改造简图如图挤压破碎部分依然是闭路，只是在旋风分离器组的后面使用一台可调式粗细粉分离器，将辊压机产生的达到水泥标准的细粉分离出来经输送设备与管磨机粉磨出来的成品一起送入成品库储存待售，这样构成优化的粉磨工艺，当然，这里还要对V型选粉机和旋风除尘器进行工艺匹配性改造。

系统风阻会增加700-900Kpa一般不会对系统造成影响，所以一般不会增加补偿风机。

当然这些要经过实际测算才能确定。

3、开流管磨机设备的技术改造目前配套预粉磨工艺的多数用户的管磨机，都是普通磨机，其磨机的内部结构与预粉磨的物料不相适应，是因为经过预粉磨之后的物料粒径较小，水份低于0.5 ％，进入管磨机之后的物料出现流速过快，料层偏低，部分研磨体之间没有物料，产生无用的功耗，由于物料流速过快，在各仓内的停留时间缩短，部分物料没有达到要求的细度就会排出磨外，出现磨机跑粗，为了保证质量就得压低产量，这就是台时产量下降的根本原因。

另外由于比较好磨的混合材被粉磨的过细，达到450㎡/kg以上比表面积，部分水泥熟料没有粉磨到要求的细度，比表面积不足320㎡/kg。

大于32um~100um的熟料颗粒平均水化率不足20％。

大颗粒熟料较多时，熟料的的可利用强度不能得到发挥。

出现吨水泥熟料用量偏大，是造成生产成本偏高的原因。

为了解决这个问题采用以下技术改造方法就得到根本解决。

A:由原磨机的两个仓，改为三个粉磨仓，一仓能够起到对较大颗粒的破碎作用，更换磨机衬板，起到对研磨体提升和研磨的双重功能。