水泥粉磨技术改造

2022-07-15

第一篇：水泥粉磨技术改造

挤压粉磨技术在水泥厂粉磨系统技术改造中的应用

1 前言

辊压机及挤压粉磨技术经过十余年的应用与完善已日趋完熟，不仅将其自身的高效节能的特点得以充分体现，而且随着主机可靠性的提高和工艺系统的完善，系统运转率得到大幅度提高。无论在国外还是在国内都已成为新建水泥生产线，尤其是大型水泥生产线粉磨系统的优选方案。此外由于辊压机可以和打散分级机、球磨机、选粉机等构成多种粉磨工艺流程，满足不同生产线的产量要求和产品质量要求;并且，由于辊压机系统占地面积小，布置方便，因而在水泥厂粉磨系统的技术改造中也得到广泛的应用。本文仅就我院辊压机在水泥厂粉磨系统技术改造中的应用情况作一简要的介绍。

2 挤压粉磨主要工艺流程及技术特点

2.1 系统主机性能特点

作为完整的挤压粉磨工艺系统的主机，包括辊压机、打散分级机/球磨和选粉机等，球磨机和选粉机是水泥厂最常用的设备，不再介绍，这里仅就辊压机和打散分级机的工艺性能特点简介如下。

2.1.1 辊压机工艺性能特点

a。辊压机采用高压料层粉碎原理，对物料进行挤压粉碎。由于所施压力大大超过物料的强度，所以在挤压过的物料中产生大量的微粉(一般水泥粉磨在一次挤压的物料中0.08mm以下含量占20%~30%);同时，由于存在选择性粉碎的特征，因而即使在料饼中也存在着未挤压好的颗粒。

b。由于辊压机磨辊两端面存在边缘效应，因而约有10%~20%未经充分挤压压的物料混于出料中。

c。鉴于上述原因，就造成了挤压后的物料不仅颗粒分布很宽，而且易磨性差异很大(见表1)。

表1 某立窑厂HFC800/200辊压机一次挤压水泥的颗粒分布

粒度(mm)/百分比(%)：

(>15

/0)(15.0~10.0/2.1)(10.0~5.0/9.3)(5.0~3.0/15.1)(3.0~0.8/17.2)(0.8~0.2/12.4)(0.2~0.08/11.2)(<0.08/32.7)

2.1.2 打散分级机工艺性能特点

a。打散分级机是为解决辊压机存在的上述问题而开发的，它将辊压机挤压后的物料打后分选出细粉(0.5~2.5mm)，送入后序的粉磨系统，而粗颗粒则返回辊压机重新挤压。b。由于打散分级机可以通过变频调速调整入球磨机物料的粒径，因而可以合理分配辊压机和球磨机的负何，使整个粉磨系统处于最佳的运行状态。

2.2 挤压粉磨主要工艺流程

挤压粉磨工艺主要有：预粉磨工艺、混合粉磨工艺、半终粉磨工艺、联合粉磨工艺及终粉磨工艺。在水泥厂粉磨系统技术改造中，通常采用预粉磨、半终粉磨和联合粉磨工艺，因此，仅就这三种工艺的特点介绍如下：

2.2.1 挤压预粉磨工艺

预粉磨工艺是将入球磨机的物料由辊压机挤压预处理，而后送入球磨机粉磨产品(见图

1)。由于辊压机存在上述特性，送入球磨机中大于5mm的物料，随着辊压机进料装置的磨损而增加，造成粉磨系统产量降低。此外，为了破碎这些少量的5mm以上大颗粒，而不得不使用大规格的研磨体，造成球磨机研磨能力的下降，粉磨系统工艺参数不尽合理，造成技术经济指标不高。

2.2.2 挤压职合粉磨工艺

挤压联合粉磨工艺是将挤压后的物料(包括料饼和边部漏料)，先经打散分级机打散分选，小于一定粒径的半成品(0.5~3.0mm)送入原有的球磨机粉磨至成品，分选出的粗颗粒返回转辊压机再次挤压(图2所示)。原有的球磨可以是开路，也可以是闭路。通过打散分级机调整入球磨的物料粒径，分配辊压机和球磨机系统的负荷，使系统工艺参数得到优化，辊压机磨辊边缘效应所产生的大颗粒物料通过打散分级机返回辊压机重新挤压，基本消除了辊压机的运行状态对后续球磨机系统的影响，同时由于入磨物料的最大粒径得到有效的控制，球磨机一仓球径大幅度下降，研磨能力得到加强，同时，球径的降低使球磨机的故障率得到有效控制。但是，由于打散分级机的成品中含有40~50%小于0.08mm的细粉，这些细粉直接送入球磨机，其产品必然是微粉含量高，颗粒分布宽。因而后续球磨机系统必须根据产品需要作优化调整。

2.2.3 挤压半终粉磨工艺

挤压半终粉磨工艺是将打散分级机的半成品与后续球磨机的出磨物料一同送入选粉机分选(见图3)，也就是说一部分产品未经过球磨机而直接由辊压机和选粉机直接产生。这种粉磨系统的特点是产品的颗粒分布窄，均匀性系数高。由于这种工艺流程选粉机的入料与一般闭路磨系统的有较大差别，因而，选粉机的选型就显得尤为重要。与挤压联合粉磨工艺相同，由于粉磨机研磨体的最大粒径和平均粒径的大幅度降低，球磨机系统的运转率得到较大的提高。

3。生料粉磨系统改造中挤压粉磨技术的应用

3.1 生料粉磨系统改造的主要特点

生料粉磨系统改造的目的一般是为了满足窑系统产量提高的要求，另外，兼顾节能、降耗及环保、收尘要求。生料粉磨通常以0.08mm和0.2mm方孔筛的筛余来控制，并且，以控制0.2mm筛余小于1.0~1.5%时，0.88mm筛余可以放宽至10~16%。而成品中不需要有一定的颗粒组成和大量的微细粉。所以，生料粉磨系统的改造必须围绕着如何提高以0.08mm和0.2mm为切割粒径的粉磨效率。

3.2 挤压粉磨工艺选择

根据生料粉磨系统技术改造的特点，在选用辊压机以增强系统粉磨能力的同时，必须着重考虑系统的选粉能力，以解决系统在0.08mm，尤其是0.2mm的分级效率，减少过粉磨，最大幅度地提高系统产量。

由于经辊压机挤压过的物料含有大量的细粉(0.08mm以下的细粉为30%左右)，这些细粉在进球磨机之前就先被分选出来，必然会提高粉磨效率，因而，可以大幅度提高系统产量。所以对于生料粉磨最佳的改造方案应该是挤压半终粉磨系统，并且应该使用第三代高效选粉机，联合粉磨系统次之，预粉磨系统效率较低。

采用挤压半终粉磨工艺，使一部分成品由辊压机和选粉机直接产生并分选出来，减注了球磨机的通过量对整个粉磨系统的限制，所以就我们现在所掌握的技术，可以使原有的球磨机系统粉磨能力提高100~150%;而联合粉磨工艺则受到球磨机的限制，产量提高约80%;预粉磨工艺则由系统工艺系统参数得不到优化只能提高30~40%。

3.3 应用实例分析

3.3.1 山东兖州矿务局水泥厂600t/d生料挤压半终粉磨系统

在山东兖州矿务局水泥厂1#窑技术改造中，要求生料粉磨系统的产量由22t/h提高到45t/d以上。而新建一台大球磨机或在附近并联一台小球磨机，均因资金和场地问题难以实现。为此，该厂经广泛的调研后，决定采用合肥水泥研究设计院开发的挤压粉磨技术对现有的φ2.2×6.5m球磨机进行改造。将原有的φ3.5m离心式选粉机更换为DS750型高效组合式选粉机，在球磨机前加一套HFCG100-35型辊压机和一台SF500/100型打散分级机构成挤

压半终粉磨系统。物料经辊压机挤压并由打散分级机打散分级，将其半成品(小于0.08mm占40%左右，2mm以下约85~90%)先送入高效选粉机分选，选粉机的粗粉入球磨，球磨机的出料也进选粉机(见图4)。该系统改造后，经厂院联合标定，技术经济指标如下：(表2所示)

表2 兖州矿务局水泥厂1#窑生料磨改造后的结果

改造前生料:细度(R0.08%)10.0 产量(t/h)22.0 电耗(kW.h)22.0

改造后生料:细度(R0.08%)6.5 产量(t/h)46.3 电耗(kW.h)16.1增产(%)110.5节能(%)26.8备注半终粉磨

3.3.2 山东水泥厂1#窑(700t/d)生料挤压联合粉磨系统

山东水泥厂1#生料磨建于70年代，为φ2.4×10m中卸烘干磨，产量一直低于设计指标，电耗高，系统设备老化，急待改造、完善。改造方案为挤压联合粉磨工艺。新增HFC120-36型辊压机一台，SF500/100打散分级机一台，将中卸磨改为两端进料中间出料的两台并联单仓开路短磨。该系统于1994年12月28日投料试车，1995年3月达标验收，1995年12月通过了由山东省建材局主持的省级技术鉴定。在此之后山东水泥厂根据现场情况恢复了球磨机的选粉机，使系统产量又有所提高，系统工艺流程见图5所示。系统改造所达到的技术经济指标见表3。

表3 山东水泥厂1#生料粉磨系统改造后的技术经济指标

改造前生料:细度(R0.08%)10±1产量(t/h)26电耗(kW.h)33

改造后生料:细度(R0.08%)10±1产量(t/h)55.34电耗(kW.h)17.67增产(%)113节能(%)46.5备注磨机开路

改造后生料:细度(R0.08%)10±1产量(t/h)65.0电耗(kW.h)16.23增产(%)150节能(%)50.8备注磨机闭路

3.3.3 山东水泥厂2#窑(1500t/d)生料挤压预粉磨系统

山东水泥厂2#窑原为1200t/d熟料生产线，生料磨系统采用φ3.5×10m中卸烘干磨。为满足窑系统产量提高到1500~1700t/d的需要，生产磨系统产量必须由75t/d提高到110t/h以上。按其增产幅度要求仅为百分五十，采用挤压粉磨技术的中预粉磨工艺即可，但由于现场条件所限和节省投资考虑，不更换有的选粉机和出磨提升机，而是将辊压机出料在进球磨机之前先进一新加的选粉机，选出部分成品，解决系统选粉能力问题。为了使新增选粉机能够长期可靠运行，防止辊压机边缘漏料的大颗粒对选粉机的磨损，在选粉机和辊压机之间加设一台打散分级机，先将辊压机出料中的大颗粒分离出来，返回辊压机。所以该系统从整体来看是预粉磨系统，但内部含有半终粉磨的工艺流程(见图6)。系统改造后达到预期效果，见表4所示。

表4 山东水泥厂2#生料磨改造后的结果

生料:水份(%)0.8±0.2 细度(R0.08%)11±1 产量(t/h)118 电耗(kW.h/t)18.9 4 水泥粉磨系统改造中挤压粉磨技术的应用

4.1 水泥粉磨系统改造的主要特点

4.1.1 水泥粉磨系统的技术改造一般基于以下目的考虑的：

a 窑系统改造后熟料生产能力提高;

b 为适应标准，增加粉磨能力，提高水泥成品的细度和比表面积

c 利用峰低谷电价差异，考虑水泥粉磨系统的避峰运行;

d 解决季节性销售问题。

4.1.2 水泥粉磨的细度和颗粒组成对水泥的强度混凝土的性能有限大影响。太粗的熟料颗粒不能完全水化，大于60μm的熟料颗粒仅起到微集料作用，不能得到有效的利用;小于30μm

的微粉含量不足，水泥早期强度上不去;水泥成品颗粒分布过于集中，造成标准稠度需水量的提高。因而，降低水泥成品的筛余，提高其比表面积，增加熟料的利用率，以达到提高水泥实物强度的目的。目前一般公认的是：3~32μm颗粒对强度增进率起主导作用。

4.2 挤压粉磨工艺选择

针对水泥粉磨的特点和要求，在选择挤压粉磨工艺时，对于要求筛余低、小于3μm微粉含量低的水泥，应选择带第三代高效选粉机的挤压闭路粉磨系统(闭路预粉磨、闭路联合粉磨和半终粉磨);而对筛余要求不是很严格，水泥成品颗粒级配分布宽的，则可以采用挤压开路粉磨系统(开路预粉磨系统、开路联合粉磨系统)。

对于现有的粉磨系统采用挤压粉磨技术改造时，系统产量将大幅度增加，此时不仅要考虑主机的能力匹配，更要注意到输送设备的能力。尤其是闭路粉磨系统改造，一般由于原有的磨尾提升机、选粉机及其粗粉回料输送设备在当初设计时不会留出很大的余量，改造后产量大幅度增加，这些设备可能无法满足要求，并且由于土建的限制很难更换。因此，对条件允许的可以选择压闭路粉磨工艺;对于原有粉磨系统改造难度大的，选择挤压开路粉磨工艺不失为经济可行的方案。

对于入磨熟料温度高，生产高比表面积水泥并且物料(某些石灰石等)易粗磨的粉磨系统，从降低系统设备和物料的温度，提高粉磨效率角度考虑，应选择带第三代高效选粉机的闭路挤压粉磨工艺，使磨内的微粉和热量通过大量的冷风带走，降低磨机及系统设备的工作温度。而对于一般熟料温度小于150℃，不易粗磨的物料，则可采用开路挤压联合粉磨工艺，尤其是经高细高产磨技术特殊改造后的开路磨用于挤压联合粉磨系统，使辊压机卓越的破碎、粉磨功能与球磨机特有的研磨功能有机地结合，粉磨系统更加简捷、可靠、高效，并且可以粉磨高比表面积水泥。

4.3 应用实例分析

4.3.1 江苏花山特种水泥厂φ2.2×6.5m水泥磨挤压粉磨技术改造

江苏花山特种水泥厂1997年年产水泥20万吨，后新建一台立窑，使水泥年产量达到30万吨。与之配套生料和水泥粉磨系统都是分别在原有的两台φ2.2×6.5m球磨机之前加一台HFCK100—35型辊压机作预粉磨。其中水泥台时产量为35~37t/h。2000年该厂为了提高水泥比表面积，适应国家水泥新标准的实施，以及江苏省实行的分时电价政策，对原水泥挤压预粉磨系统进行技术改造。具体方案是：将一台球磨机暂时恢复为原来的普通的闭路磨，与第二期水泥磨改造一同进行。在现有辊压机后加设一台SF400/100型打散分级机形成闭路，打散分级机的半成品先送入与另一台球磨机配套的φ20m旋风式选粉机选粉，粗粉进径高产磨特殊改造后的开路球磨机粉磨至成品，与粉磨选出的经混合后一同入库。改造后的工艺流程见图7。江苏花山特种水泥厂水泥粉磨系统系统两次改造的结果如表5所示表5 江苏花山特种水泥厂粉磨系统两次改造的结果

闭路球磨:水泥比表面积(m2/kg) 270~290 产量(t/h)13.5 电耗(kW.h/t)32.0

挤压预分磨:水泥比表面积(m2/kg) 270~290 产量(t/h)18.0 增产(%)+33.3*电耗(kW.h/t)27.0节能(%)-15.6*

挤压联合粉磨:水泥比表面积(m2/kg) 320~330 提高+40产量(t/h)29.2 增产(%)+116*电耗(kW.h/t)22.0节能(%)-31.3*

注：*与原有的闭路球磨系统比较。

该厂水泥磨技术改造后由于比表面积的提高，三天强度显著增加，混合材掺入量增加8%，电耗下降10KW.h/t，从该厂前后两次技术改造结果来看，尽管挤高，经济和社会效益十分显著。从该厂前后两次技术改造结果来看，尽管挤压联合粉磨系统投资要高些，但是，很显然它的投资效益比挤压预粉磨系统要高得多。

4.3.2 安徽省安庆白鳍豚水泥有限公司日产600熟料新型干法旋窑水泥生产线水泥粉磨系统φ3.0×9.0m闭路水泥磨系统改造

安徽省安庆白鳍豚水泥有限公司出于如下原因考虑，决定大幅度提高旋窑系统的水泥粉磨能力：

a 适应国家水泥新标准。在执行新标准后保持水泥生产能;

b 提高水泥粉磨的工艺和装备水平，降低生产成本;

c 提高旋窑系统粉磨能力，实现立窑和旋窑熟料共同粉磨，改善水泥的质量。

d 在提高熟料储存能力的同时，扩大水泥的粉磨能力，适应水泥销售的季节性变化。

该厂旋窑水泥粉磨系统原为φ3.0×9.0m闭路水泥磨，1999年台时产量为33t/h，电耗为42.5kW.h/t，水泥比表面积不高。2000年采用挤压联合粉磨技术对该系统进行改造。主机采用合肥水泥研究设计院研制的HFCG120-40型辊压机一台SF500/100型打散分级机一台。将原有的φ3.0×9.0m闭路磨采用合肥水泥研究设计院专有的高细高产磨技术进行改造，改为开路磨。辊压机和打散分级机构成闭路，辊压机挤压后的物料经打散分级，小于一定粒径的物料送入高效选粉机先分选出一部分成品，选出的粗粉进开路高产高细磨粉磨至成品，与选粉机的成品混合后一同入库(工艺流程见图8)。

该系统的基本情况为：

a 水泥品种：425#普通硅酸盐水泥，原料配比：项目百分比(%)旋窑熟料38.8立窑熟料38.8石煤渣15.2石灰石2.9石膏4.3总计100.0

该系统2000年7月投产，当即达到设计指标。经两个月的运行于9月11日到12日安庆白鳍豚水泥有限公司和合肥水泥研究设计院共同对该系统进行连续24小时测试标定，结果如表6所示。

闭路磨:425#普硅比表面积(m2/kg)300产量(t/h)33.0电耗(kW.h)42.5

改造设计指标:425#普硅比表面积(m2/kg)≥310产量(t/h)52.8增产(%)+60.0电耗(kW.h)32.5节能(%)-23.5

改造标定指标:425#普硅比表面积(m2/kg)10产量(t/h)55.8增产(%)+69.0电耗(kW.h)29.1节能(%)-31.5

b 入磨物料的帮德功指数：

入辊压机混合物料：20.83kW.h/t;打散分级机半成品：10.17kW.h/t.

c 打散分级机半成品颗粒分布

粒径(mm)/百分比(%)(>

3.5/0)(3.5~2.0/11.8)(2.0~0.5/2.4)(0.5~0.08/48.0)(≤0.08/37.8)

d、球磨机为两仓磨高细高产磨，共装球74.7吨，因设备原因未达到设计装球量80吨的要求。其中：一仓装球20.7吨，平均球径：44mm：二仓微锻：共54吨。

尽管该系统节电幅度达30%以上，但就绝对电耗而言还是偏高，其主要原因是选粉机和收尘器风机装机功率达200多千瓦，而所选出的有效成品量仅为6~7吨，这部分产品电耗高达30~40kW.h/t。对这套系统进一步优化后，可望使系统电耗降至27kW.h/t以下。 5 结束语

从上述应用实例可以看出，挤压粉磨技术在水泥厂粉磨系统改造中有其不可代替的优势。首先可以大幅度提高系统产量，并且可以保持原有的系统，保持一套配料系统不变，仅适当提高配料和输送能力即可。其次，改造后可以提高长径比小的球磨机的水泥产品比表面积，以适应国家水泥新标准的实施。另外由于辊压机、打散分级机、选粉机和球磨机可以组成多种工艺方案，根据现场情况可以灵活选择和布置，容易满足技改要求。为了使技术改造能达到预期的效果，必须要做好以下几项工作：

a 物料的物性分析。在尽可能的情况下，按照日后所粉磨水泥物料配比进行物料的水分、易

磨性、易碎性、颗粒分布等物性分析，科学预测改造后的技术经济指标。

b 根据产品要求选择工艺流程，并且认真研究系统中各设备的能力匹配，尤其是辊压机和球磨机匹配。

c 系统投产后，必须对系统和各主机设备的参数进行调试、优化，使系统从投产之日就处于高水平、高效率的运行状态下。

总之，辊压机及挤压粉磨技术为水泥厂粉磨系统的改造提供了节能高效、运行可靠的新型粉磨技术及装备，只要我们深入了解并掌握辊压机的工作原理和性能特征，就能为水泥厂粉磨系统的技术改造做出其应有的贡献，创造更大的经济和社会效益。

第二篇：水泥粉磨工艺发展趋势及改造要点

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水泥系由水泥熟料、混合材、石膏及其他材料(如助磨剂)共同或分别磨细而成的具有水硬性的微米级粉体。现代水泥粉磨技术新观点认为：好水泥是“磨”出来的。当今世界水泥粉磨技术已呈现多元化趋势，且粉磨设备也向大型化、低耗高效及自动化方向发展。随着科学技术的不断进步，水泥粉磨机理已不再局限于传统的低效率球、煅研磨方式，而是逐步向高效节能的辊磨过渡。

就目前水泥粉磨工艺流程而言，有以下几种：即管磨机(开路或闭路)粉磨系统、立磨粉磨系统、筒辊磨粉磨系统及辊压机终粉磨系统等。粉磨过程电耗要占水泥总电耗的70%以上，粉磨工艺的选择与应用直接影响水泥的产量、质量及生产成本，在水泥制备中占有举足轻重的地位。

水泥粉磨工艺现状及发展趋势纵观现代水泥粉磨工艺，绝大部分工艺流程仍以管磨机作为粉磨设备。目前，国内水泥管磨机设计直径已到椎5m左右，产量在150t/h以上。国际上已设计到椎5.8m以上的大型管磨机，用于粉磨水泥，台时产量达200t/h以上。管磨机的粉磨机理是利用筒体旋转过程中将能量传递给衬板，由衬板提升、抛落研磨体对磨内物料进行冲击破碎、研磨而完成粉磨作业。管磨机内所用的研磨体形状多为传统的圆球和柱状，圆球形研磨体对被磨物料以点接触方式进行冲击破碎，粉磨效率较低。尤其是当入磨物料粒度尺寸较大，易磨性差时，管磨机低效率、高电耗的矛盾更为突出。

为了改善粉磨作业条件，提高磨机系统产量、降低粉磨电耗，水泥工程技术人员从缩小入磨物料粒度入手，通过优化设计衬板工作表面形状、改变磨内各仓研磨体的提升，抛落轨迹以及采用助磨剂等技术手段，在一定程度上，大幅度提高了磨机的生产效率。

水泥粉磨工艺中，除管磨机流程外，20世纪80年代中期在德国问世的辊压机主要用于水泥生料和水泥熟料的预粉碎，即半终粉磨。辊压机的粉磨机理为料床粉碎，现阶段已由过去的半终粉磨引申过渡到用于水泥制备的终粉磨。被两只高压对辊挤压的物料产生大量的裂纹和细粉，显著改善了物料的易磨性。通过将挤压后的料饼打散分级分选后形成闭路循环，成品被选出，粗颗粒物料再入辊压机粉碎。辊压机系统的电耗虽低于管磨机粉磨系统，但采用辊压机终粉磨制得的水泥成品颗粒形貌呈多角形结构，标准稠度需水量增大，在混凝土制备过程中的工作性能不如管磨机粉磨的水泥好。

立磨由于其系统产量高、电耗低而被广泛应用于生料制备过程。目前，国际上已有采用立磨粉磨水泥(终粉磨)的报道。立磨的粉磨机理与辊压机有相似之处，均为料床粉碎。所不同的是，立磨磨辊对物料的接触方式是柱面与平面，而辊压机辊子与物料间的接触方式为柱面与柱面。此外，立磨自身不须另外设置选粉分级系统，而辊压机则必须单独设置，系统比立磨复杂。现阶段世界上最大的

立磨单产已在600t/h，这是管磨机和辊压机粉磨系统所不能比拟的。同时，立磨粉磨系统电耗明显低于辊压机系统。

水泥粉磨工艺改造要点1.大型管磨机的改造(Ø4m以上)

当今水泥工业生产中，管磨机仍占粉磨设备的主导地位。如前所述，管磨机电能利用率低，粉磨电耗高于辊压机、立磨及筒辊磨系统。为了降低粉磨电耗，多数企业在管磨机前增设物料预处理工艺，通过预处理设备缩小入磨粒度，在大幅度提高磨机产量(30%~50%)的同时，显著降低粉磨系统电耗(20%~30%)及生产成本，提高水泥实物质量。以辊压机+打散分级+管磨机预处理粉磨系统(闭路)为例，粉磨新型干法窑熟料，电耗在28kWh/t~32kWh/t，比单独采用管磨机，不设置预处理工艺时的电耗要低8kWh/t~12kwh/t.由此可见，强化对入磨物料的预处理，才能使粉磨系统长期保持较高而稳定的粉磨效率及较低的粉磨电耗。同时，由于入磨物料粒度缩小，可优化设计磨内研磨体级配、降低研磨体平均尺寸，更有利于显著提高水泥的磨细程度(比表面积)和胶砂强度。大型管磨机内部应采用提升、分级衬板、筛分装置、活化装置、研磨体防串装置。基于大型管磨机研磨体装载量多的缘故，为使系统能够长期保持稳产、高产，要求采用质量优良的硬质合金研磨体，如高、中铬合金材质(磨耗<50g/t、破损率<1.0%)。同时，磨内其他部位易损件，如衬板、隔仓板等，也宜选用与研磨体相同的材质与其配副，以获得最佳抗磨效果和良好的表面光洁度，为稳定系统产、质量创造条件。

为了提高出磨水泥的圆型度，部分企业在细磨仓内全部采用椎8mm~12mm的微形球，使用效果良好。大型管磨机有多个仓位，各仓内所用的研磨体规格不同，一般规律是自进料端向出料端各仓的研磨体规格逐渐缩小，以增强研磨体对物料的磨细功能。研磨体的填充率一般<32%，大多在26%~30%之间选取。

2.中小型水泥粉磨工艺的改造(Ø4m以下)

对于中小型管磨机而言，无论是开路还是闭路粉磨系统，必须设置磨前物料预处理工艺。可选用的预处理方式有预破碎、预粉碎和预粉磨，3种预处理工艺中，以预粉磨(即采用短粗型棒磨或筒辊磨)技术效果最好，电耗低、长期运行

可靠，经处理后的物料最大粒度均稳定在2mm以下，其中尚含有30%左右的成品。预处理工艺的设置，部分或全部取代了磨机粗磨仓的功能，相当于延长了磨机的细磨仓，更有利于提高长径比较小(L/D≈3)的中长磨或短磨的系统产量(30%~50%)、降低粉磨电耗(10%~30%)。现就采用预处理后的几种粉磨流程的改造进行探讨。

3.预处理开路高细磨系统众所周知，水泥成品中30μm以下颗粒所占比例决定胶砂强度的发挥，特征粒径16μm~24μm的含量越多越好。中小型磨机一般磨身较短，物料在磨内停留被粉磨的时间也短，完全依靠磨内研磨体对物料的破碎与粉磨，物料往往不易被磨细，导致成品中粗颗粒含量偏多，严重制约水泥水化活性的发挥。预处理工艺的设置对开路粉磨系统的增产、节电及提高水泥的磨细程度意义重大。

入磨物料经过预处理，磨机一仓的功能由预处理设备完成，磨内研磨体平均尺寸缩小，增强了对物料的细磨能力，水泥成品中30μm以下颗粒比例显著增加。预处理开路高细磨工艺形成后，宜对磨内进行相应改造，安装筛分分级隔仓板，同时对细磨仓衬板进行活化处理，以充分激活微形研磨体的粉磨能量，显著提高水泥的磨细程度和胶凝活性。经开路工艺磨细后的水泥颗粒级配中某一粒径的含量相对集中，即通常所说的“窄级配水泥”。磨内隔仓板及出料篦板篦缝一般≤6mm.开路高细磨系统必须强化通风与收尘措施，磨内风速保持0.5m/s~0.8m/s，宜选择布袋收尘工艺。如果出现研磨体表面因静电吸附细物料而影响粉磨效率时，可考虑引入助磨剂解决，该工艺粉磨电耗一般在30kWh/t~33kWh/t. 4.预处理闭路粉磨工艺闭路粉磨工艺是在开路粉磨基础上通过增设高效选粉设备改造而成。闭路粉磨工艺最重要的技术环节是所选用的选粉机的分级精度一定要高(如选粉效率达85%以上)、性能稳定、长期运行可靠，否则难以达到最佳技术效果。该工艺最佳配置为：磨前预处理+磨内筛分+磨外高效选粉，可以避免闭路粉磨水泥颗粒级配变宽的现象，力求使特征粒径的粉体含量更多些，利于水泥水化活性及力学强度的进一步发挥。闭路粉磨系统电耗低于开路系统，一般为≤28kwh/t.山东建材学院研究人员曾对某厂椎2.2×6.5m闭路水泥磨系统采用预处理技术进行改造，入磨物料平均粒度由9.7mm降至

5.3mm，同时优化设计磨内研磨体级配、调整两仓填充率、改进选粉机内部结构，适当降低系统循环负荷率。改造后，出磨水泥成品比表面积提高70%、3天抗压强度提高65%. 5.物料分别粉磨工艺物料分别粉磨工艺可最大限度地发挥水泥成品的胶凝活性，为大量利用高活性工业废渣，净化生态环境创造了良好的条件。经分别粉磨再“勾兑配制”的水泥，有更多的混合材掺量。同时由于熟料掺量减少，制得的水泥中不仅碱含量低，而且水化热也低，可显著提高混凝土制品的耐久性。

分别粉磨工艺制备的水泥颗粒级配更合理，强度增进率高，制造成本低，粉磨电耗居中，一般在40~50，是粉磨工艺发展和改造的方向之一。

第三篇：浅谈水泥粉磨技术的节能减耗

武汉理工大学无机非1002 杨竞

摘要：节能是促进经济社会可持续发展、实现全面建设小康社会宏伟目标的关键之一。工业是能源和原材料的主要消耗大户，水泥工业又是大量耗能的工业，因此节能降耗成为我国水泥工业长期而重要的任务，实现这一目标的关键在于提高粉磨效率，降低粉磨作业电耗。

关键词：水泥粉磨技术，节能减耗，粉末系统

1.水泥粉末简介及节能创新意义

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及缓凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示)，形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结，硬化要求。

随着预分解窑发展日趋完善，熟料生产热耗大幅度降低，而水泥生产综合电耗却长期居高不下。20世纪80年代，人们重点关注粉磨技术的改进和突破。关注利用挤压粉磨技术代替冲击粉磨技术的研究，以提高粉磨功的利用率，降低水泥生产综合电耗。因此，水泥粉磨技术创新，对于提高水泥产品质量、节约能源消耗、降低水泥成本，使新型干法水泥生产更具经济竞争力，具有重要意义。

2.国内外研究现状分析

水泥粉磨系统提产降耗历来是人们关注的焦点，尤其是ISO标准实施后，对于国内大多数水泥生产厂家来说，尽快使自己的产品适应新标准要求，又不影响水泥产量、增加生产成本，对水泥粉磨系统进行优化改造无疑是一条必经之路。我国是水泥生产大国，但整体装备水平较为落后，水泥粉磨系统与国际先进水平差距更大。从这一角度来讲，国家实施ISO标准，将在一定程度上促进我国水泥行业粉磨技术的进步。

德国科劳斯特尔大学的K.逊拉特教授于1977年获得了辊压机技术的专利，1984年德国制造出第一台辊压机。我国引进德国洪堡公司技术，并且加强了自己的开发工作，在1992年制造出第一台国产辊压机，通过不断改进和创新，国产辊压机技术已经成熟，合肥水泥研究设计院、天津水泥工业设计研究院现在已经可以提供大型水泥粉磨的辊压机。辊压机的出现使粉磨技术有了重大进步，尤其是随着世界能源形势的日益紧张，在水泥厂采用辊压机粉磨技术将变得更为重要。众所周知，自辊压机出现以后，在水泥工业很快得到了推广，表现了很强的生命力。与传统的球磨机相比，辊压机的粉磨效率高、能耗低，当与球磨机组成联合粉磨系统后，可以大幅度增加产量。在欧洲，主要在德国，使用辊压机作为水泥预粉磨设备早已出现，之后，辊压机作为水泥联合粉磨和终粉磨设备也得到了应用。

3.水泥粉磨技术发展与现状

现代水泥粉磨技术观点认为：好水泥是磨出来的。随着科学技术的不断进步，水泥粉磨技术已呈现多元化的趋势。现代水泥粉磨技术发展大体经历两个阶段：第一，20 世纪50年代至70年代球磨机大型化及其匹配设备的优化改进和提高阶段;第二，20 世纪 70 年代至今的挤压粉磨技术发展完善和大型化阶段。在当前水泥工业发展过程中，随着生产线规模的不断扩大，水泥粉磨系统产量的增加和能耗的降低——即实现高产低耗，成为越来越重要的问题。人们一方面寻求单一粉磨设备，以尽可能的简化工艺流程，节省投资成本，并在此基础上降低粉磨电耗，如各类高细磨的开发以及发展立磨、辊压机终粉磨系统;另一方面在现有基础上开发低能耗的粉磨流程如各种预粉磨、联合粉磨系统等。挤压联合粉磨系统被越来越广泛地应用在水泥粉磨系统中，这是人们经过多年研究、试验，结合水泥粉磨原料特点及水泥质量要求，将辊压机和球磨机的各自优势发挥到最大，从而实现系统最优而总结出的实践经验。

水泥粉磨系统从最初的小直径钢球磨发展到大直径的水泥球磨，然后又发展到超细磨，这几个都是从球磨上的发展，虽然产量和电耗有一定的提高但是提高幅度不是太大。随着技术的不断提高发现应用水泥立磨和辊压机来粉磨水泥可以大大的降低电耗，但是也出现了粉磨的水泥性能不是太好。后来经过改进把辊压机(立磨)+球磨组合到一块成为联合粉磨系，使得水泥磨的台时产量大幅度提高，电耗也降低不少，水泥性能也较好，因此联合粉磨系统也最受人们的青睐。

4.不同粉磨技术及设备能耗比较

①球磨机系统：影响球磨机粉磨效率的因素较多，包括研磨体级配、磨机通风、熟料温度和粉磨工艺等。应优先采用配高效选粉机的圈流球磨工艺，圈流磨利于产品细度和温度的调节和控制，粉磨效率比开流磨高10%～20%，成品越细优势越明显。

②辊压机预粉磨系统：辊压机与球磨机组成的各种预粉磨系统(包括循环预粉磨、联合粉磨、半终粉磨等)已经成为水泥粉磨的主要方案，这是由于辊压机的粉磨效率约为球磨机的2倍左右，可以大幅度节电。辊压机系统节电水平取决于辊压机消耗功率的大小，辊压机每消耗1kWh/t,主机电耗(辊压机+球磨机)可降低0.8kWh/t～1kWh/t。辊压机的功率消耗与投影压力成线性关系，循环预粉磨辊压机投影压力为5500kN/m2～6500kN/m2，联合粉磨投影压力略低，控制在5000kN/m2～6000kN/m2。

5.水泥粉磨技术的节能改造措施

(1)闭路粉磨工艺

①采用预粉碎工艺。为寻求磨机的增产节能途径，国内粉碎工作者经多年科学实验与生产实践，推出了“缩小入磨物料粒度，多碎少磨，提高磨机产量，降低电耗”的预粉碎工艺，即将入磨物料粒度缩小到3mm，将球磨机的第一仓工作移到磨外由破碎机来完成，而破碎机的效率达25%～40%。②预粉磨工艺。水泥粉磨采用预粉磨工艺，在新型干法日产2000吨以上的生产线中得到普遍采用，已成为新建工厂或老厂技术改造的流行趋势，预粉磨设备主要是辊压机和立磨(辊式磨)。从能量利用率的情况来看，辊压机略高于立磨，但是从运转的稳定性和对喂料粒度的适应性来看，立磨要优于辊压机。从国内使用情况看，无论利用辊压机或CKP立磨作为预粉磨设备，均可获得增产节能的效果，增产幅度达33%～100%。相比之下，辊压机的使用维护难度稍大一些，辊面磨损周期约为6000小时，之后必须拆下重新堆焊加工修复。而CKP立磨运转率高，辊面使用周期达到20000小时以上，维护工作量较少，但从投资上比较，CKP立磨要高于辊压机。

(2)开路粉磨系统

开路粉磨系统的技术改造主要是采用高细高产磨技术，它与普通开流管磨有以下不同和区别：①仓室个数不同。高细高产磨比普通管磨机多增设一至二个仓室，仓室个数依据磨机尺寸的大小及长径比(L/D)确定。②仓室比例不同。重新调整仓室的比例，相对普通磨机，缩短了球仓的长度，增加了段仓的长度。③仓室之间均设置双层仓板。高细高产管磨机各仓室之间均用双层隔仓板分隔。在球仓与段仓之间设置带有粗细物料分开装置的双层隔仓板。它的作用机理与选粉机类似。达到某一设定粒度的细料顺利地进入下一仓，未达到这一粒级的粗料，利索地返回到前仓继续粉磨，直到合格为止。高细高产管磨机通过上述一系列的改变后，物料在磨仓内从粉碎到研磨有序地进行，最后变成成品排出磨外。采用高细磨技术对普通开流磨进行改造，可使磨机产量提高20%左右，电降低20%左右，细度降低1.5%左右，比表面积提高了35m2/kg。

6.结语

我国是水泥生产大国，也是水泥消费大国，因此大力降低水泥粉磨过程中的过高能耗，对我国节能减排意义重大。而其节能减耗的关键在于水泥粉磨设备的合理使用与工艺流程的创新。

我们作为水泥研究的后备军，当以水泥制造的节能减耗为首要的研究目的，而水泥的粉磨则是一个很好的切入点。

参考文献：

[1]邹伟斌.水泥粉磨工艺发展趋势及改造要点[J].四川水泥,2008,(2).

[2]王英,何其昂.水泥粉磨技术与装备进步[J].建材发展导向,2003,(1).

[3]水泥粉粉磨-百度百科

第四篇：关于申请技术扩建年产水泥粉磨100万吨线的

报

告

区经贸委：

我厂于2007年10月已由湘经贸字[2007]88号文件批准立项技术改造年产100万吨水泥粉磨生产线，一期工程改造年产水泥粉磨60万吨。通过两年来的改造发展，企业生产经营效益都得到了较大的提高，市场发展较快，目前处于产品供不应求的局面。为了加快企业发展，提升企业经济实力，我们计划总投资1200万元，实施技术改造、填平补齐、扩建年产水泥粉磨40万吨，达到年总产量100万吨水泥粉磨生产能力。

特呈文，请求批准为感!

萍乡市远大水泥粉磨站 2009年12月28日