邹伟斌中国水泥工业水泥粉磨系统现状调查分析(连载二)

中国水泥工业水泥粉磨系统现状调查分析邹伟斌中国建材工业经济研究会水泥专业委员会（北京100024）（连载二）摘要：本文以水泥企业调查的实际生产设备配置及运行技术参数为依据，在水泥生产线采用不同粉磨工艺条件下，水泥粉磨系统的主、辅机设备配置及粉磨电耗水平进行了调查分析，列举了不同粉磨系统实现较低粉磨电耗的优秀案例，探讨了水泥行业高效粉磨技术的发展方向。

本文以连载方式刊发，第一部分论述了辊压机系统配置的各种分级设备技术性能特点、水泥粉磨系统低能耗优秀案例分析及辊压机应用过程中出现的问题与处理措施等。

第二部分论述了CKP立磨预粉磨以及筒辊磨、立磨料床水泥终粉磨案例分析以及管磨机运行中出现的异常状况与处理措施；第三部分论述了水泥粉磨系统成品选粉机使用过程中出现的技术问题及解决办法以及其他水泥粉磨系统（辊压机预粉磨系统、辊压机半终粉磨系统；球破磨、棒磨机、破碎机、柱磨机或单传动辊压机预处理组成的粉磨系统）与案例分析；总结了水泥联合粉磨系统实现高产、低能耗的技术关键与措施。

关键词：水泥制成工艺粉磨电耗调查分析（接上期）3.CKP立磨（料床）预粉磨机以及带有CKP立磨（料床）预粉磨的水泥粉磨系统（工艺流程见图15）由日本秩父小野田与川崎重工推出的CKP立磨（料床）预粉磨系统配套于管磨机，对入管磨机前水泥熟料进行连续碾压预粉磨，有效降低入磨物料粒度，可提高系统产量50%--100%、节电20%--30%。

用于预粉磨水泥生料，可使系统增产100%—200%，节电幅度达30%—40%。

CKP立磨和一般风扫立磨的主要区别是取消了顶部成品选粉机与风机及收尘器，系统装机功率低。

其主要功能是作为预粉磨，碾磨后的物料不经任何分级直接入磨，虽颗粒粒径分布较宽，但碾磨后的物料具有“晶格微裂纹”，易磨性显著改善。

与后续管磨机可以组成开路或闭路粉磨等系统；CKP立磨特点：顶部无选粉机、采用边部机械卸料（30%物料参与循环以密实料床、70%物料入管磨机）、固定料床粉磨、运行能耗低、工作性能稳定、磨辊与磨盘采用高性能耐磨材料，使用寿命达30000h以上，实现了长寿命、高效率运转。

图15 用于预粉磨的CKP 立磨（左） CKP 立磨预粉磨工艺流程（右）案例一：冀东水泥有限公司二线采用CKP240立磨（主电机功率功率2100kw ）配置在Φ4.8×7.5m 闭路水泥磨（主电机功率2500kw ）前，系统产量180t/h —200t/h 、粉磨电耗32kwh/t 左右；烟台冀东水泥公司采用CKP240立磨+Φ4.8×9.5m 闭路管磨机（主电机功率3550kw ），生产P.O42.5R 水泥，系统产量达208.45t/h ，粉磨电耗33.02kwh/t ；【1】案例二：江南小野田水泥有限公司4000t/d 生产线，水泥粉磨系统采用CKP170立磨作预粉磨（磨盘直径：1700mm 、磨辊直径1160mm 、宽度450mm 、磨辊数量：3个、主电机功率：950kw 、处理能力180t/h ）； 后续管磨机：φ4.0 × 12.0 m （主电机功率2700kw ）；成品选粉机：0-Sepa N —2500（主轴电机功率132kw 、处理能力450t/h 、成品产量150t/h ）组成的预粉磨闭路系统；生产P.ΙΙ52.5级硅酸盐水泥（成品比表面积365m2/kg —370m2/kg ）、台时产量108t/h —110t/h 、系统粉磨电耗39.5kwh/t ；经CKP 立磨处理后的入磨粒径P80平均为1.7mm 、90μm 以下微粉含量达45%以上，CKP 投入功耗仅6.8kwh/t 左右；该粉磨系统中CKP 立磨有30%物料参与循环以密实料床、稳定碾磨效果。

【2】案例三：秦皇岛浅野水泥有限公司4000t/d 生产线，水泥粉磨系统采用CKP-170立磨（功率800kw ）配置于Φ3.9×12m （主电机功率2400kw ）闭路水泥磨前，系统产量115t/h 。

4.HOROmill3800（筒辊磨）水泥料床终粉磨系统（工艺流程见图16） 筒辊磨1993年由法国FCB 公司研发推出的高效率料床粉磨设备，并应用于水泥工业生产。

依靠高速旋转过程中的筒与内部可加压的辊对物料实施反复碾压（筒体转速为临界转速1.6倍左右，物料在辊柱面与筒体内环面碾压通道多次碾压），物料啮入角在18°左右，料层厚度较薄，属于中等压力料床粉磨；与高效选粉机组成闭路粉磨系统，适宜于水泥、矿渣微粉、生料的制备，能量利用率高，系统粉磨电耗低；图16 HOROmill（筒辊磨）水泥料床终粉磨系统工艺流程我国牡丹江水泥厂2002年从法国FCB公司引进一台HOROmill3800筒辊磨，2003年6月13日正式投运，与其他粉磨系统相比，节电效果非常显著。

HOROmill3800筒辊磨技术参数见表2：【3】表2 HOROmill3800筒辊磨技术参数相同型号的HOROmill3800筒辊磨水泥终粉磨系统于2005年1月在陕西中材汉中水泥公司投运，磨机电机功率2500kw，粉磨P.O42.5级水泥（比表面积353m2/kg）产量87.9t/h、系统粉磨电耗为33.18kwh/t；【4】5.立磨水泥料床终粉磨系统（工艺流程见图17）1980年7月，德国非凡公司在汉诺威Teutonia水泥厂投产了世界上第一台正式用于生产水泥的立磨，型号为MPS3750C，磨盘中径Φ3750mm、磨辊直径Φ2700mm、装机功率1900KW、选粉机型号SLF6700（PZ45水泥产量78t/h），由此揭开了水泥立磨终粉磨的篇章；辊套和衬板净磨耗：粉磨快硬PZ45水泥6.5g/t、粉磨矿渣水泥（78%矿渣）38g/t。

【5】除上述非凡公司MPS水泥立磨案例，在国、内外运行的尚有以下知名公司的水泥立磨终粉磨系统：图17 水泥立磨料床终粉磨系统工艺流程5.1 LM56.3+3C/S水泥立磨料床终粉磨系统（见图18）图18 莱歇水泥立磨终粉磨系统案例一：湖北亚东水泥有限公司采用德国莱歇公司LM56.3+3C/S立磨终粉磨水泥（磨盘直径5600mm、磨机电机功率5300kw，配用LSKS 87选粉机（功率400 kw，工作转速50r/min--125r/min），生产P.O42.5水泥台时产量215t/h、粉磨电耗33kwh/t；磨制P.C32.5水泥台时产量255t/h、系统粉磨电耗30kwh/t；【6】案例二:CEMEX公司在阿联酋Jebel Ali 5000t/d线水泥制成系统，采用德国莱歇公司的LM56.3+3C/S大型水泥立磨(配套主电机功率5700kw)，粉磨纯硅酸盐水泥(成品比表面积351 m2/Kg)，磨机产量210 t/h --220 t/h，系统粉磨电耗34.6kwh/t。

【7】5.2 OK33-4水泥立磨终粉磨系统（见图19）图19 OK水泥立磨料床终粉磨系统案例一：2006年4月云南国资水泥东骏有限公司投用 F.L.S公司制造的OK33-4立磨（选粉机ROKS40.0）、磨盘转速25r/min、磨辊数量4只（轮胎形辊，中部带有排气凹槽）、磨盘直径Φ4760mm、磨辊直径Φ1950mm、主电机YRKK800-6、功率3000KW、主减速机MAAG-WPU142、额定功率2735KW；设计生产能力：矿渣粉84t/h（比表面积＞420m2/kg）、熟料粉150t/h（比表面积＞330m2/kg）；实际生产运行数据如下：磨制熟料粉台时产量150t/h--160t/h、粉磨电耗28.82kwh/t、磨耗3.02g/t；磨制矿渣粉台时产量85t/h--95t/h、粉磨电耗49.54kwh/t、磨耗12.06g/t；由于矿渣显微硬度高（HV450--HV700）、玻璃体含量高、磨蚀性大，磨制矿渣微粉时磨盘及磨辊的磨耗量比粉磨水泥时大；【8】5.3TRMKS43.4立磨水泥终粉磨（见图20）天津院研制的TRMKS43.4立磨用于水泥终粉磨，以下是国内与国外两个实际案例：图20 TRMK水泥立磨案例一：武汉阳逻（娲石）水泥有限公司采用天津院研制的TRMKS43.41立磨（主电机功率3150kw、风机功率1400kw、风量410000m/h、风压8000Pa、选粉机功率250kw），设计能力：S75级矿渣微粉90t/h、比表面积≥420m2/kg；P.C32.5级水泥130t/h、成品比表面积≥350m2/kg；生产P.C32.5级水泥产量140t/h、成品比表面积≥350m2/kg、系统粉磨电耗29kwh/t；生产S75级矿渣微粉产量103t/h、成品比表面积＞425m2/kg、系统粉磨电耗低于42kwh/t；【9】案例二：TRMSK43.4立磨成功用于哈萨克斯坦标准水泥有限公司，粉磨比表面积463.5m2/kg矿渣微粉，产量94.3t/h、系统粉磨电耗低于38kwh/t；粉磨比表面积352.3m2/kg的OPC水泥，产量112.6t/h、系统粉磨电耗低于28kwh/t；【10】5.4华新HXLM43.4水泥立磨终粉磨HXLM43.4立磨运行参数（主电机功率3150kw），磨机产量140t/h--160t/h （成品比表面积≥360m2/kg）；生产P.O42.5级水泥，粉磨电耗35kwh/t--38kwh/t；生产P.C32.5级水泥，粉磨电耗30kwh/t--32kwh/t；立磨磨辊、磨盘堆焊材料：高铬碳铁基硬质合金，吨水泥金属磨耗量：磨盘：5.2g/t；磨辊：2.6g/t；【11】6.管磨机系统（双滑履中心传动管磨机见图21）6.1关于入磨物料粒径与管磨机产量的关系入磨物料粒径与管磨机产量的关系：管磨机内部四周空间不限，研磨体随机做功，对于粉磨片状及粉状料的效果较好，但不能形成料床，粗碎能力不足、磨细能力有余。

总的粉磨规律是：入磨物料粒径越小、细粉比例越大、管磨机产量越高、系统粉磨电耗越低。

关于磨机产量与入磨物料粒径之间的关系，可由下式表述:x （1）Kd=（G2/G1）=（d1/d2）式中：Kd--磨机的相对生产率或称粒径系数；G1、G2--分别代表入磨粒径为d1、d2时的磨机产量(t/h)；X--指数，与物料特性、成品粒径、粉磨条件有关，一般X=0.15--0.35之间取值；现以X=0.20为例，以此推出不同入磨粒径时磨机的相对生产率Kd见表3：2.19倍，增产幅度达到219%，即实现了设计能力的翻番；以Φ4.2×13m水泥管磨机为例，以入磨物料粒径25mm计算，设计产量为90t/h；当采用预粉磨及高效分级设备将入磨物料粒径降至0.5mm时，磨机产量可达到197t/h，计算值与实际产量基本吻合。