HRM型水泥立磨的实践与研究

HRM型水泥立磨的实践与研究

0 引言

粉磨技术必须向粉磨高效率、低电耗，研磨体低消耗，系统工艺流程简化方向发展。目前水泥厂粉磨设备主要有球磨、辊压机、立磨、辊筒磨，而立磨以其相对低电耗，集粉磨、烘干和选粉为一体，对物料适应范围广，细度及品种调节十分方便等优点深受企业青睐。HRM型立式磨以其独特结构设计，低阻、高效、节能、环保，工业生产大型化、精细化，目前在水泥生料粉磨、煤粉制备、矿渣粉磨等行业已占据半壁江山，在非金属矿等超细制粉行业更是处于垄断的地位。

对于立磨水泥终粉磨技术，目前还有很多人还存在水泥的粒级匹配、需水量、水泥强度、单位电耗、颗粒形态等方面的疑虑。为此，我们做了大量的试验，运用试验立磨系统和工业生产相结合的方法，分别对立磨终粉磨的水泥性能和能耗进行了研究。

1 立磨终粉磨水泥性能

为了研究立磨终粉磨对水泥性能的影响，我们分别取了峨眉山、巢润、明港水泥厂辊压机+球磨联合粉磨系统的原料，在试验立磨系统中分别粉磨至相同的比表和细度。测得数据如下：

1.1颗粒级配比较

经检验，水泥立磨的产品和球磨机产品的粒级匹配基本一致。

1.2需水量、初凝、终凝比较

立磨水泥早期产品是有需水量偏大的情况，后通过工艺系统改进，特别是在将出磨水泥温度由40多度提高到70-90度后，需水量偏高的问题得到解决。凝结时间和砂浆流动度基本一致。

1.3水泥强度比较

在粒级匹配基本一致的情况下，水泥强度也基本一致。

1.3单位电耗比较

我们委托具有国家认证资质的检测机构分别对上述几个水泥粉磨系统进行了能耗检测，具体数据如下：

系统电耗

折算值

通过数据可以看出立磨单位产品电耗最低。

1.3颗粒形态比较

立磨水泥产品

球磨水泥产品

原来认为球磨机产品颗粒为球形，立磨产品颗粒为不规则片状，因此立磨产品空隙率大，导致需水量偏大。而实际上从电子显微镜照片来看，球磨机产品和立磨产品颗粒形态无明显差别。

1.3立磨水泥性能小结

①粒级匹配：通过调整磨机的操作参数，在很大范围内可以调整水泥的颗粒匹配；

②需水量：经过反复试验，可以控制在26~28%；

③水泥强度：3d、7d、28d的强度与球磨机持平；有的略高于球磨机；

④单位电耗：单耗25kWh/t；

⑤粒形:与球磨相当。

2 立磨终粉磨系统技术优势

2.1立磨--辊压机水泥终粉磨系统对比

立磨系统辊压机球磨机联合粉磨系统

工艺流程简单：系统包括给料系统，立式辊磨机，外循环系统，成品收集系统及成品输送系统；工艺流程复杂：系统包括给料系统、辊压机循环及半成品选粉输送，球磨机圈流循环及成品选粉、成品收集及成品输送系统；

系统设备少、流程结构紧凑，占地面积小（相系统中用于物料循环和输送的设备多，占地

2.2HRM型水泥立磨主要性能

—HRM水泥立磨比球磨机系统节能20-30%；

—工艺简单，设备少，保证了系统高效运转，维护费用低；—具备优良的烘干能力（水泥、矿渣、混合材等）；

—带凹槽的磨辊与磨盘的组合设计提高了系统运行的稳定及可靠性；

—高效动、静态选粉机可保证良好的产品质量以及容易调整产品的特性参数；

—磨内重要部件表面均采用耐磨保护；

—空间占地小，节省土建费用；

—可灵活操作两辊或四辊运行，或采用双液压系统，两对磨辊互为主、辅辊。保证系统长期稳定的运行。

2.3HRM型水泥立式磨基本参数

3 HRM立式磨技术优势

3.1设计优势

HRM立磨原理：电动机驱动减速机带动磨盘转动，需粉磨的物料由锁风喂料设备送入旋转的磨盘中心，在离心力作用下，物料向磨盘周边移动，进入粉磨辊道。在磨辊压力的作用下，物料受到挤压、研磨和剪切作用而被粉碎。同时，热风从围绕磨盘的风环高速均匀向上喷出，粉磨后的物料被风环处的高速气流吹起，一方面把粒度较粗的物料吹回磨盘重新粉磨，另一方面对悬浮物料进行烘干，细粉则由热风带入分离器进行分级，合格的细粉随同气流出磨，由收尘设备收集下来即为产品，不合格的粗粉在分离器叶片作用下重新落至磨盘，与新喂入的物料一起重新粉磨，如此循环，完成粉磨作业全过程。

带凹槽的磨辊有两个粉磨区间，一个内粉磨和一个外粉磨区。在外粉磨区形成较高的和集中的碾磨压力，对原料进行细粉碎，同时气流由此喷向凹槽中心；内粉磨区充当磨床，挤压来料（相当于粗碎）向高压粉磨区流动。

磨辊耐磨部件是由高度耐磨堆焊材料制成，无表面开裂风险，适合再堆焊处理。还有磨辊可以翻面使用，磨辊的使用寿命得到最大化保证。

图1为HRM立磨的外形及结构对比图。HRM型立式磨是在广范收集国内外各种立式磨资料的基础上，吸收国外的先进技术并结合我国水泥工业特点而设计出了一种新型节能粉磨设备。是采用磨辊与磨盘的碾压和剪切作用来实现粉磨作业，而球磨是采用摩擦、撞击来实现粉磨，大部分功消耗在球体与筒壁的撞击上，因此能耗和磨耗高。

图1HRM立磨结构示意图

3.2操作优势

当磨机启动时，磨辊处于一个抬起状态，与磨盘之间有一个可调空间，以确保系统无故障轻载安全启动，因此不需要辅助传动装置。借助液压系统实现翻辊和抬辊功能，运行中遇到小的系统问题，可抬辊待料，不停主电机，问题解决后即可落辊加压恢复生产。一个PLC中央控制系统监控整个系统设备及操作运行，自动化程度高。

3.3应用优势

从市场角度证明，HRM水泥（矿渣）立磨是解决水泥、矿渣和混合水泥粉磨作业的

最佳方案，水泥粉磨和矿渣粉磨较传统的球磨系统分别节能15-25%、20-30%，因此HRM 水泥（矿渣）立磨能大幅度提升企业的经济效益和市场竞争力。

HRM水泥立磨的设计集烘干、粉磨和分级过程于一体，因此大大简化了工厂的布局。HRM水泥立磨比球磨机噪音低很多，因此可以露天布置，大大降低了土建成本且改善了工作环境。

由于HRM立磨高效的烘干能力，对于含一种或多种潮湿成分的混合材水泥的粉磨，HRM立磨是一个最佳的选择。

4 结论

水泥立磨在节能方面的明显优势也是有目共睹的，其降耗幅度在30%左右。此外，水泥立磨的优势还在于：

1、操作非常简捷。粉磨系统采用一台设备即可解决问题；

2、适应性广。目前水泥混合材料品质日渐复杂，水泥立磨对混合材料适应性要比其他的粉磨方式要快；

3、使用经验证明，在产品性能方面水泥立磨跟球磨几乎相当，这样规避了其他节能粉磨系统带来的水泥性能方面的问题；

4、维护简单。维护主要集中在焊材磨损方面，而磨损是周期性的，所以立磨可进行周期性维护，降低维护成本；

5、从成本角度考虑，水泥立磨的磨耗在每吨10克以下，磨机的维修备件和材料实现了国产化后，总的成本与球磨相当。

合肥院设计研发制造的水泥立磨完全可以替代其他磨机，满足无球化生产线的生产要求。从国内这几年已投产的水泥立磨使用运行效果来看，运转率、能耗指标以及产能指标都非常理想，产品完全满足市场要求使。