第2章粉磨工艺与技术

高职高专国家规划教材《水泥粉磨设备及技术》

唐山学院专科教育部彭宝利夏玉林

2 粉磨设备与工艺

2.1概述

2.2 粉磨系统

2.2.1 开路（开流）粉磨

2.2.2 闭路（圈流）粉磨

2.3粉磨设备

2.3.1 球磨机

2.3.1.1 构造及分类2.3.1.2 用于原料粉磨的几种典型的球磨机

2.3.1.3 用于水泥粉磨的几种典型的球磨机 2.3.1.4 球磨机的主要部件

2.3.1.5 球磨机的工作原理及主要参数 2.3.1.6 研磨体

2.3.2 立式磨

2.3.2.1 构造和粉磨原理 2.3.2.2 用于原料和水泥粉磨的几种典型的立式磨机

2.3.2.3立式磨结构特点的比较 2.3.2.4 立式磨的粉磨特性

2.3.2.5 立式磨的主要工艺参数

2.3.3 辊压机与打散机

2.3.3.2 辊压机主要部件 2.3.3.3 辊压机的主要参数 2.3.3.4打散机

2.4 生料粉磨工艺流程

7.4.1 尾卸提升循环烘干磨工艺流程

7.4.2 中卸提升循环烘干磨工艺流程

7.4.3 立式磨的生料粉磨工艺流程

7.4.4 辊压机生料粉磨工艺流程

7.4.4.1预粉磨工艺 7.4.4.2 半终粉磨工艺 7.4.4.3 终粉磨工艺 7.4.4.4 混合粉磨工艺7.4.5 生料粉磨工艺系统配置

7.4.5.1 中卸烘干磨的工艺系统主要配置 7.4.5.2 立式磨的工艺系统主要配置

7.4.5.3辊压机工艺系统主要配置

2.5 水泥粉磨工艺流程

2.5.1 高细高产粉磨工艺流程

2.5.2辊压机水泥粉磨工艺流程

2.5.2.1联合粉磨工艺 2.5.2.2 半终粉磨工艺 2.5.2.3 终粉磨工艺

2.5.3 分别粉磨和串联粉磨工艺流程

2.5.4 立式磨的水泥粉磨工艺流程

2.5.5 水泥粉磨工艺系统配置

本章提要：本章主要介绍生料、水泥的开路和闭路粉磨系统、粉磨工艺与系统配置；几种典型的球磨机整体及主要部件、立式磨及辊压机的构造、工作原理、工艺参数；研磨体在球磨机内的运动状态分析及级配方案与装载量的确定等，并附有大量形象、逼真的立体图和局部剖视图，让学习者直观地看到生料、水泥粉磨的工艺全过程，从而加深对生料、水泥粉磨的感性认识，为系统操作与控制、故障分析与排除、设备维护与检修奠定基础。

2.1概述

粉磨在制造水泥过程中占有非常重要的地位，无论是生料（半成品）还是水泥（成品），都需要通过粉磨来获得，每生产1t水泥，需要粉磨各种物料3t左右，电耗约为100~110kwh/t水泥，其中60~70%的

电能消耗在粉磨中。我们在《水泥工艺技术》课程中已经学习和掌握了水泥的生产过程：即从原料开采到水泥出厂，大致可以分为三个阶段：

第一阶段是生料制备：即把石灰石质（石灰石、泥灰岩、白垩、贝壳、珊瑚类，主要提供CaO）原料和粘土质原料（粘土、黄土、页岩、粉砂岩、千枚岩、河泥及湖泥类，主要提供SiO2、Al2O3及少量的Fe2O3），此外还需补充某些成分不同的校正原料（铁质校正原料：硫酸厂废渣、低品位铁矿或炼铁厂的尾矿；硅质校正原料：砂岩、河砂、蛋白石、硅藻土、硅藻石；铝质校正原料：炉渣、煤矸石、矾土校正原料）经破碎和烘干后，按照一定比例配合、磨细，并调配为成分合适、质量均匀的生料。

第二阶段是熟料煅烧：将制备好的生料送入水泥窑内煅烧至部分熔融，所得以硅酸钙（C

3S、C

2

S、

C

3A、C

4

AF）为主要成分的硅酸钙水泥熟料（颗粒状或块状）。

第三阶段是水泥粉磨：就是在把熟料磨细的过程中加入适量的石膏（主要含CaSO

4

•2H2O 和

CaSO

4

），有时还加一些混合材共同磨细成为水泥。我们把这三个阶段可以简单的称之为“两磨一烧”，两磨在水泥生产中的位置见图2-1-1和图2-1-2。

生料、水泥的粉磨是将颗粒状物料通过机械力的作用变成细分的过程，也是几种不同物料均匀混合的过程。从熟料煅烧方面来考虑，生料磨的越细、化学成分混合的越均匀，入窑煅烧水泥熟料时各组分越能充分接触、化学反应速度越快、越有利于熟料的形成且质量越高。从水泥的水化与硬化反应、胶凝性有效利用利、强度尤其是早期强度方便来考虑，水泥磨的越细越好，而且还能改善其泌水性、和易性等。不过不管是生料还是水泥，他们的细度也不能磨的过细，要考虑电耗和产量，水泥还要考虑产品的颗粒级配分布。力争做到节能、环保、确保质量。

近10多年来，随着水泥工业化的进程及生产工艺、过程控制技术的不断升级，生料、水泥粉磨工艺和装备由过去的以球磨机为主，发展为今天的高效率的立式磨、辊压机等多种新型粉磨设备并用、几种设备的工艺组合，而且在朝着粉磨设备大型化、提升工艺控制技术智能化方面发展，以满足水泥生产大型化、现代化的要求。

2.2 粉磨系统

按一定的粉磨流程配备的主机和辅机构成的系统称为粉磨工艺系统，无论是粉磨生料（湿法或干法）还是粉磨水泥，都有开路和闭路粉磨系统之分。

2.2.1开路（开流）粉磨

图2-2-3 (a、b)所示，也是直进直出式，物料一次通过磨机粉磨就成为产品了（确切的讲，生料是水泥的半成品）。它的流程简单，设备少，投资少，一层厂房就够用。不过它有很多缺点：那就是要保证被粉磨物料全部达到细度合格后才能卸出，那么被粉磨物料从入磨到出磨的流速就要慢一点（流速受各仓研磨体填充高度的影响），磨的时间长一点，这样台时产量就低了，相对电耗高了。而且部分已经磨细的物料颗粒要等较粗的物料颗粒磨细后一同卸出，大部分细粉不能及时排除（尽管磨内通风能带走一定量的细粉）在磨内继续受到研磨，就出现“过粉磨”现象了，并形成缓冲垫层，仿碍粗颗粒的进一步磨细。开路粉磨多用于小型磨机的水泥粉磨系统。