水泥粉磨工艺基本知识

水泥粉磨工艺基本知识
水泥粉磨工艺的基本分类
所谓水泥粉磨生产工艺，就是水泥粉磨生产流程的总称，生产工艺的最终目的是通过水泥粉磨生产设备、原材物料优化组合搭配以期达到最佳生产效率、最低能源消耗。

开路粉磨工艺
物料一次通过磨机即为成品的粉磨工艺。

优点：流程简单，设备少，投资少，操作简便，产品适应性强。

缺点：由于物料全部达到细度要求后才出磨（通过喂料量控制出磨细度），已被磨细的物料在磨内会出现过粉磨现象，并形成缓冲垫层，妨碍粗物料进一步磨细，从而降低粉磨效率，磨温高，电耗较高。

我公司2010年技改前即为开路粉磨工艺。

闭路粉磨工艺
物料出磨后经分级设备分选，合格的细粉为成品，偏粗的物料再返回磨内重新粉磨的流程为闭路流程。

优点：将合格的细粉及时选出，减少了过粉磨现象，产量比同规格的开路磨机提高15%——25%。

产品细度容易调节（通过调节分选设备的风速或风量调节产品细度），适用于生产不同细度要求的水泥；系统散热面积大，磨内温度低。

缺点：流程复杂，设备多，投资大，厂房高操作麻烦、维修工作量大。

我公司2010年技改后即为闭路粉磨工艺。

粉磨机械的类型
粉磨机械常用的主要有球磨机和立式磨。

在我国水泥粉磨多为球磨机，立式磨多用于水泥生料的粉磨。

目前我公司拥有两条挤压联合粉磨生产线，年产水泥200万吨。

生产水泥品种：P.C32.5、P.O42.5、P.O52.5
我公司磨机的工艺参数
磨机规格;Φ3.8×13m
工艺参数：磨机额定功率2500KW；磨机转数：16.3转/分钟；研磨体装载量:175吨；磨机台时：120吨/小时；一仓填充率0.314；二仓填充率0.307.
磨内工艺布置：一仓为沟槽提升衬板，二仓为小波纹衬板，中间筛分装置为双层隔舱板，篦缝为13mm，双层隔仓板中间为筛板，筛板篦缝为4mm。

磨尾出料蓖板篦缝为6mm.一仓装球49吨，钢球直径分别为40mm、30mmm、20mm；平均球径为28.77mm；二仓装球126吨，钢球直径分别为20mm、17mm、15mm，平均球径17.48mm。

级配大的原则：两头小、中间大。

我公司说用钢球为安徽东洋铁球有限公司生产的高鉻钢球（鉻含量≥11%）耐磨性较好（2010年平均球耗为15.42克/水泥）。

聊城公司水泥粉磨工艺流程及主要设备配置
聊城公司水泥磨系统属于带辊压机的联合粉磨工艺系统，磨机规格为φ3.8×13m ，由唐水机生产。

辊压机由合肥水泥研究设计院生产，辊压机的工作压力一般控制在6-9 MPa。

处理能力600吨/小时。

V2000型选粉机由机械公司设计生产。

K3000选粉机由江苏科行集团生产。

工艺流程
聊城公司粉磨系统采用双闭路循环粉磨工艺,辊压机与V型选粉机形成挤压破碎选粉循环,熟料、石膏及混合材等按一定比例配料后由皮带输送机、到称重仓（仓下设有荷重传感以控制和稳定入辊压机的物料量）、再入辊压机、经辊压后的物料由料饼提升机送入V型选粉机，粗粉返回（装有除铁器）经称重仓入辊压机循环辊压，分选出的细粉经双旋风细粉分离器收集入磨。

辊压机、V选系统的废气经专门的放风收尘器处理后排入大气，收集的粉尘经输送设备进入成品斜槽。

球磨机与K型选粉机构成粉磨闭路循环, K型选粉机分选出的成品水泥经旋风筒收集下来,经空气斜槽、提升机等输送入水泥库储存，粗粉经回粉斜槽进入磨机再次粉磨。

K选系统的废气由专门的放风收尘器处理，收集的粉尘入成品斜槽。

磨机系统废气由系统收尘器处理，收集粉尘入出磨提升机。

矿粉提升机7.515.5
4584.7
入库提升机
包装提升机2244
V选循环风机280 526 一、二线煤灰入
磨提升机
1122.4
V选放风风机55 103 石子、石膏提升
机
2244.6
主电机2500 303 矿渣提升机3056.8
主电机慢驱37 67 分选煤灰出、入
库提升机
4584.7
主收尘风机75 140.7 分选细灰库收
尘风机
132241.2
出磨提升机110 201 熟料皮带75137.6
K选主轴160 287
熟料卸车坑收
尘风机
75137.6
K选循环风机400 47.3 空压机110240
K选放风收尘电机55 103
煤灰称绞刀7.515
K选粗粉回磨斜槽7.5 15
煤灰分格轮
2.25
主要设备的工作原理
辊压机
辊压机工作原理：辊压机工作时，两辊相向旋转，辊间保持一定的工作间隙。

物料从间隙上方以一定压力给入两辊间，随着辊子的旋转向下运动。

大颗粒物料在粉碎区域上部被碎至较小颗粒，在进一步向下运动时，由于大部分物料颗粒都小于辊子间隙而形成料层粉碎。

在这一过程中物料受到的压力逐渐增大，在通过两辊轴线的平面处达到最大。

在巨大的压力下物料被粉碎至极细粒度，并形成料饼。

辊压机工作原理示意图
辊压机稳定运行要素
物料的粒度一般控制在10-40mm，物料过细会直接从辊间流过不易形成稳定料层，且易引起辊子震动；过粗易造成辊缝偏差过大，引起辊压机电流大的波动，同时也加快辊面磨损
物料中尽量减少金属杂质，以免造成辊面快速损伤（保证除铁器正常使用），影响挤压效果。

合理设置辊压机的压力，一般辊压机的运行压力要求设置在8.0MP左右为最佳，低于6MP或高于9MP均不利于辊压机的长期稳定运行和效果的发挥。

保持辊压机正常的辊面，当辊面磨损超过允许范围时应停机补焊。

同时，加强液压系统的维护和保养，发现异常及时处理，避免造成大的事故。

稳定水泥磨的工况，提高系统除尘效益，使辊压机的作用得以充分发挥。

V型选粉机的工作原理
V型选粉机工作原理：含有料饼的物料，由顶部喂入，经过打散格板（V型选粉机内部由“V”字形格板构成）的过程中，在重力、风力的作用下，料饼被碰撞、打散，从而在设备的截面上形成“料幕”；“风”从进口到出口的过程中随着“V”字形格板而走了一条“V”字形路线，“风”在穿越“料幕”后，将细粉带走，大部分粗粉在“风”突然转向时，失去速度而落下，从卸料口排出。

导风叶片关闭（用风量不变，从上到下顺序关闭）时，入磨物料粒度相对减小，但物料量相对减少。

如果称重仓料位在关闭导风叶片之前是平衡的，则在关闭之后，会逐渐“涨仓”；导风叶片打开时，入磨物料粒度相对增大，物料量相对增多。

如果称重仓料位在打开导风叶片之前是平衡的，则在打开之后，会逐渐“降仓”。

V型选粉机的使用限制
选粉机不能用于粘性和半流体物料，要求被选粉物料综合水分小于5％
超过300°C的高温会降低耐磨件使用寿命，所以要求被分选的物料最高温度不超过300°C，通入热风最高温度不超过300°，通常情况下，物料和热风的温度应控制在40-80°C之间。

为了更好的应用选粉机，进入选粉机的最大物料力度小于35mm，这决定于工艺线物料的类型。

由于选粉机本身不能自动操作，因此要有风循环设计，通常配套细分分离装置、风机、管道等。

水泥磨机的工作原理
水泥熟料和石膏混合材等由磨机进料装置，通过磨机中空轴进入回转部分第一仓，即粗磨仓内。

在粗磨仓内直径较大的研磨体冲击粉碎物料，直径相对小的研磨体对物料进行破碎的同时兼对物料进行研磨，经过一仓粉碎研磨过的物料，经过筛分装置进入二仓，在此仓继续经过研磨之后，经过出料篦板，出料中空轴进入出料装置并被排出。

排除的粉末状物料中，一部分为合格的水泥产品，而大部分经选粉机分选后还需要再次回到磨内进行粉磨，即构成所谓的圈流粉磨系统。

K型选粉机的工作原理
K型选粉机工作原理：粉磨后的物料经提升机从进料口喂入,经多点分料器将物料分成多路，分别由多点喂到分散分离室，通过旋转的撒料板均匀撒向四周,因挡料板的阻挡作用,物料在分散状态下由于重力的作用撒落在导风叶和转子之间的选粉区.在分选气流和转子旋转的共同作用下，粉尘颗粒同时受重力、风力和旋转离心力的作用，较小颗粒的物料随气流进入转子内，经由配风室分多路进入旋风筒，由旋风筒将大部分成品物料分离出来，分离绝大部分成品后的气流经出口排出进入循环风机进行内部循环。

该循环气流中含有的超细粉通过K选放风收尘器进行收集（技改后入成品斜槽）。

较粗颗粒在选粉室内由于其所受旋转离心力较大被甩到侧壁上失去动能而下落到粗粉灰斗内，通过粗粉出口排出,通过输送设备输送进入磨机再磨.
影响磨机粉磨效率（台时）的因素
1、入磨物料的粒度
入磨物料粒度的大小，是影响磨机台时产量的一个主要因素，入磨粒度小，磨机一仓可减小钢球的平均球径，在钢球装载量不变的情况下，钢球的个数增多，钢球的总表面积增加，因而增加了钢球对物料的粉磨效果，从而可以提高产量降低电耗。

由于破碎机的电能利用率为30％左右，而磨机的电能利用率仅为1－3％，所以应尽可能地利用破碎机降低入磨物料的粒度，一般入磨物料的粒度以小于10mm为宜。

2、入磨物料的温度
入磨物料温度对磨机产量和水泥质量都有影响，入磨物料温度越高，带入磨内的热量越多，而磨机本身运行时又产生大量的热，会使磨内温度较高，物料的易磨性随温度的升高而降低；另外磨内温度过高会使水泥产生静电而聚结，严重时黏附研磨体和衬板（包球），降低粉磨效率。

入磨物料温度超过50℃磨机产量将会受到影响，若超过80℃，水泥磨产量约降低10－15％。

3、入磨物料的水分
入磨物料的水分对磨机的操作影响很大，入磨物料的平均水分达4%,会使磨机产量降低20％以上，严重时会粘堵隔仓板的篦缝，从而使粉磨过程难以进行，但物料过干也无必要，因入磨物料中少量水分可以降低磨温减少静电的产生，有利于提高粉磨效率。

所以干法磨机入磨物料的平均水分一般控制在1％－1.5％。

为宜。

4、助磨剂
助磨剂又称为工艺外加剂，它是为了改善水泥粉磨工艺，提高生产效率而掺入的工艺外加剂。

水泥助磨剂能提高磨机的粉磨效率，助磨剂能消除研磨体和衬板表面上的细粉物料黏附和颗粒聚集成块的现象，强化研磨作用，减少过粉碎现象，从而提高磨机粉磨效率。

此外助磨剂还有优化水泥颗粒级配，提高水泥强度的作用。

助磨剂的种类很多，其中以表面活性物质如三乙醇胺、乙二醇等助磨效果较好，此外烟煤、焦炭等碳素物质也可以作为水泥助磨剂。

我厂使用的液体助磨剂掺加比例为0.05％。

5、入磨物料的易磨性
物料的易磨性表示物料本身被粉碎的难易程度。

物料的易磨性越好，越容易被粉磨，磨机的产量越高。

不同组成的熟料易磨性差别较大，熟料中硅酸三钙含量增加时，则其易磨性好；当熟料中硅酸二钙的含量增加时，则熟料的易磨性就差。

另外，熟料的易磨性还与其煅烧情况有关，过烧料或黄心料易磨性较差，快冷熟料比慢冷熟料易磨性好。

6、磨内通凤
加强磨内通风是提高磨机产量、降低能耗的措施之一；加强磨机通风可以将磨内微粉及时排出，减少过粉磨现象和缓冲作用，从而可以提高粉磨效率，其次加强磨机通风能及时排出磨内的水蒸气，减少黏附现象防止糊球和篦孔堵塞，保证磨机的正常操作，加强磨机通风还可以降低磨机温度和物料温度，有利磨机操作和提高水泥质量。

衡量磨机通风的强弱程度以磨内风速来表示。

一般开流磨内风速以0.7－1.0m/s较为合适；闭路磨机可适当降低，以0.3－0.7m/s为宜。

7、产品细度与喂料的均匀性
出磨水泥细度要求越细，物料在磨内停留的时间越长，在操作上就要求必须减少喂料量，以降低物料在磨内的流速，另外出磨水泥细度越细，磨内产生的细粉越多，缓冲作用越大，黏附现象越严重，这都会降低磨机台时产量，增加能耗，所以在满足水泥品种、强度等级的前提下，应确定经济合理的粉磨细度指标。

均匀喂料是磨机操作中的一项主要工作，如果喂料太少，产量降低，这是因为钢球降落时并不全部在粉碎物料，而是在相互撞击，结果钢球没有作有效功；反之，喂料过多，物料在磨内流速会加块，研磨体的冲击力量不能充分发挥，出磨水泥的细度会变粗，磨机产量也不能提高，所以要磨机最高产量，均匀喂料是非常重要的一环。

8、循环负荷与选分效率。

9、磨机研磨体级配与结构形式。

粉磨系统常见工艺故障及处理措施
满磨
满磨就是磨机进出物料失去平衡，磨内瞬时存料量过多。

现象：当磨音发闷降低，磨机功率下降，出磨斗提功率上升，磨尾负压上升，选粉机电流上升
原因：1）喂料量在过多或入磨物料粒度变大、变硬，而未及时调整喂料量。

2）入磨物料的水分过大，通风不良，水汽不能及时排出，造成“糊磨”，使钢球的冲击减弱，物料流速减慢。

3）钢球级配不当，一仓小球过多，平均球径太低，冲击力不强，或钢球加得太少；或钢球磨损严重，而没有补球或倒球清仓，以及粉磨作用减弱。

4）隔仓板损坏，研磨体串仓，造成级配失调。

5）选粉机回料量多，增加了磨机负荷。

处理方法:
一步是减少或停止喂料，如果效果不大，则表明是由于物料水份大而造成“糊磨”，这时必须停止喂料，并往磨中加如助磨剂，使磨机在运转中自行清刷研磨体，待磨音正常后，再逐渐增加下料量，使之正常操作，如果“糊磨严重”，或磨内隔仓板损坏，球段混合，则需打开磨门进行处理。