维普资讯 http://www.cqvip.com 张日华：水泥棒磨机预粉磨技术的增产节能效果 中图分类号：ＴＱ１７２．６３ 文献标识码：Ｂ 水泥棒磨机预粉磨技术的增产节能 果 张日华（洛阳工业高等专科学校，河南洛阳４７１０２３） 摘要：随着水泥工业结构调整，传统的一级圈流短磨水泥粉磨系统已经难以满足高产、优质、低耗的产业要求．必须进行 必要的技术改造。文章分析了一级圈流磨存在的技术问题及其产生原因，介绍了对其实施增产节能改造的系统工艺技术方案和 主机设备的内部结构改造方案。从两个厂的改造实施情况看，技改效果显著。 关键词：水泥粉磨站；一级圈流磨；球磨机；棒磨机；预粉磨 Ｍｅｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ Ｏｕｔｐｕｔ ａｎｄ Ｓａｖｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ ｆｏｒ Ｓｍａｌｌ Ｃｅｍｅｎｔ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ Ｐｌａｎｔ Ｚｈａｎｇ Ｒｉｈｕａ（Ｌｕｏｙａｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ，Ｈｅｎａｎ，４７ １０２３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｈｔ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｃｅｍｅｎｔ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｏｎｅ－ｓｔａｇｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ａｎｙｍｏｒｅ ｎｄｉｎｇ ｍｉｌｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎｎ＇ｔ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｈｉ【ｇｈ ｏｕｔｐｕｔ，ｇｏｏｄ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｐｏｌｉｃｙ，ａｎｄ ｉｔ ｎｅｅｄｓ ｓｏｍｅ ｅｓｓｅｎｔｉｌ ａｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｓｅｄ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｎｅ－ｓｔａｇｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｎｄｉｎｇ ｍｉｌｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｒｅ— ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｃｏｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｌａｎｔ，ｔｈｅ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｐｌａｎｔ；ｏｎｅ－ｓｔａｇｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍｉｌｌ；ｂａｌｌ ｍｉｌｌ；ｂａｒ ｍｉｌｌ；ｐ￣ｅｇｒｉｎｄｉｎｇ ０前言 数少（２仓），研磨体（钢段）规格偏大，表面积小，耐 磨性差，导致物料在磨内研磨时间短。水泥比表面积 小（一般不超过３００ｍ ｇ）； 随着我国经济建设的快速发展．水泥工业发生 了根本变革，熟料生产逐渐以新型干法替代传统的 普通回转窑和机械化立窑。使生产规模变大，而且熟 （２）磨机内部结构不合理，单层隔仓板对物料 没有筛分作用。水泥颗粒分布范围宽。粉磨效率降 低： 料质量提高。因此，一些规模不等的机械化立窑水泥 厂都改为水泥粉磨站，但由于这些粉磨设备和系统 工艺均存在一些缺陷，要取得很好的经济效益，必须 进行必要的技术改造。 １现状及问题 （３）选粉机选粉效率低，不能及时将３～３２ ｍ 的微粉选出。 鉴于以上原因。虽然这些改造型粉磨站粉磨水 泥的８０ ｍ筛余不高（小于４％），但其中３—３２ ｍ 颗粒（特别是熟料、矿渣等易磨性差的物料）的微粉 少，比表面积小。 目前我国改造型的水泥粉磨站一般采用球磨 机。生产工艺多数为一级圈流工艺。球磨机的规格以 《２ｊ（２．２—２．４）ｍ×（６．５—８．０）ｍ的２仓短磨，选粉机多为 传统的离心式或旋风式选粉机，新型高效选粉机较 少采用。这些水泥粉磨系统普遍存在生产能力低、能 耗高、产品质量不尽人意，特别是实行ＩＳＯ水泥检验 标准后，该矛盾更为突出。主要表现在水泥的比表面 积小，颗粒级配不合理。产品中３—３２ ｍ颗粒比例 偏低（特别是水泥中熟料的该颗粒级配的比例），导 ２增产节能技术方案． 欲提高一级圈流短磨水泥粉磨系统的产量和质 量，必须要对系统的工艺、主机设备的内部结构等进 行改造。降低人磨粒度，增加物料的研磨时间，提高 出磨物料中３ ３２ ｍ颗粒的比例。 ２．１系统工艺流程 现就根据目前水泥厂常见的几种生产工艺，设 计以下方案。 （１）系统工艺为一台或两台相同规格磨机的一 致水泥各龄期强度降低，混合材料掺加量受到。 产生上述问题的原因是多方面的，与粉磨系统 的工艺、主机设备以及其内部结构等方面有关。具体 表现在： （１）物料（熟料）人磨粒度大，磨机长径ｔｌ￣４，，仓 一级圈流磨。该系统可采用增加预粉磨工艺方案即在 球磨机前增加一台棒磨机，实现节能增产。棒磨机的 技术特征：合适长度和装载量的棒群，在低速运转的 ３６～ ｉ７６工疆 维普资讯 http://www.cqvip.com 张日华：水泥棒磨机预粉磨技术的增产节能效果 磨机内作有序滑动，棒群应力首先集中到大块硬质 ２为半终粉磨系统，即两台磨机的出料都要进选粉 物料上，对物料进行线接触的挤压和磨削粉碎．然后 机选粉，较大球磨机作为半终粉磨（一级磨）。较小球 才粉碎小块物料，对物料的破碎具有选择性。棒群间 磨机作为二级磨。该工艺系统可提高产量１０％以 隙以及其中物料颗粒依次向排料端逐渐缩小．因此 上，但水泥的比表面积得不到提高。图３为较小磨机 具有产量高、出磨物料粒度小而均匀的优点。该设备 作为预粉磨设备，较大磨机作为终粉磨，同时要采用 的主要技术经济指标与辊压机相当，但投资仅为辊 棒磨机的原理对预粉磨机进行改造。才可达到明显 压机的ｌ／４，且工艺简单、可靠，运行成本低。表ｌ为 的节能增产效果。一般改造后的预粉磨（小磨机）研 几种中小型厂常用规格棒磨机的技术指标，其中粒 磨体装载量较原球磨机少。但一仓的破碎能力提高 度分布指标相同。 很多，出预粉磨机的细度（８０／ｘｍ）可达到５０％左右。 表１常用几种棒磨机的技术指标 不管采用上述何种工艺，若混合材料是粉煤灰等其 它粉状料时。建议混合材料不要人预粉磨。直接人终 粉磨系统。 辊压机入磨熟料粒度≤６０ｍｍ．棒磨的入磨粒度为≤６０ｍｍ占 ８５％．最大８０ｍｍ；其电耗均为：３￣４ ｋＷｈ／ｔ。 成品 棒磨机的增产节能效果明显，但具体效果要根 图２半终粉磨粉磨系统工艺流程图 据实际情况分析。总体讲，系统产量可提高３０％一 ４０％。单位电耗降低１５％～２０％，水泥的比表面积增 加４Ｏ～６０ｍ２／ｋｇ（混合材料掺加量不变）。因此，一般 情况下ＢＭ１９２８棒磨配１台Ｏ２．２ ｒｎ，ＢＭ２１３１棒磨 成品 配１台Ｏ２．４ ｍ的２仓圈流短磨；ＢＭ２３３４棒磨配２ 图３小磨机作预粉磨的系统工艺流程图 台Ｏ２．２ ｍ的２仓圈流短磨比较合适。实际生产中， 由于物料粉磨特性（粒度、易磨性等）变化、水泥品种 ２．２磨机内部改造措施 及混合材料的差异，预粉磨与终粉磨不可能非常匹 采用上述工艺系统改造后，进人终粉磨（球磨 配．因此预粉磨与终粉磨之间最好采用中间仓连接， 机）物料粒度发生很大变化，熟料粒度９０％左右小 便于生产控制。工艺流程见图１。 于２ｍｍ。因此应对球磨机的内部结构进行相应的改 造。 （１）仓长、研磨体等。一仓长度需要缩短Ｏ．５～ １．０块衬板的长度．钢球的最大直径以８０ｍｍ为宜， 图１棒磨机作预粉磨的系统工艺流程图 平均球径５５～６０ ａｒｍ；二仓选用规格（ｍｍ）为０２０￣ ２５～Ｏ１４￣１８．耐磨性好的小钢段，增加研磨体表面 （２）系统工艺为两台不同规格的一级圈流磨。 积．提高研磨能力，但同时要降低卸料篦板的篦缝宽 很多改造型水泥粉磨站为两条不同规格的一级圈流 度．否则小钢段研磨一定时间后会随物料卸出；两仓 系统。规格较小的磨机一般为Ｉ２’１．８ｎｌ的球磨机。按 研磨体填充率相等或二仓高ｌ％～２％，衬板一仓用阶 照国家规定，这些磨机不能作为水泥的终粉磨设备。 梯．二仓小波纹。 但采用串联的方式进行改造（工艺流程如图２和图 （２）隔仓板。普通单层隔仓板没有筛分作用，不 ３所示）仍能获得较好的节能改造增产效果，其中图 能控制大颗粒物料进人研磨仓，这是导致粉磨效率 ｉ７ｌ工程 一３７— 维普资讯 http://www.cqvip.com 张日华：水泥棒磨机预粉磨技术的增产节能效果 ・ ０鼍０一｜０ 低、水泥颗粒分布宽和级配不尽合理的一个因素 若 上述仅对工艺进行改造，未对磨机内部主要结构改 采用筛分隔仓板并且研磨仓采用小规格钢段．就可 造，所以水泥的比表面积基本无增加。 有效增加水泥中３～３２ ｍ颗粒比例。目前筛分隔仓 实行新标准后．在棒磨机作预粉磨工艺基础上． 板形式较多，但需要解决好筛分与磨机通风的矛盾。 对系统中的设备结构进行相应改造。其中选粉机选 ２．３选粉机 粉部分改用高效转子式，隔仓板改为筛分式，篦缝 选粉机是通过对出磨物料的分级来达到对产品 ８ ｍｍ，筛缝１．５ ｍｉｌ１．二仓研磨体用０２０～１４ ｍｍ耐磨 细度的要求，普通的离心或旋风选粉机采用水平小 性好的小钢段，卸料篦板用３０ ｍｍ钢板切割篦缝制 风叶旋转控制分级粒度，选粉效率较低．先进的笼式 作；并加强磨尾出料口处的锁风，增加磨内通风量。 选粉机选粉效率高。因此．改造中可采用笼式选粉机 改造后系统产量２ｘ２２．５～２３．０ ｇｈ．较采用细碎机时提 替代原选粉机．也可采用回转笼式转子对原选粉机 高４５％，产品电耗由３６．０ｋＷ・ｈ／ｔ降到２７．５ ｋＷ・ｈ／ｔ， 进行改造。 节电２３．６％：水泥细度３％左右．比表面积３３５—３４５ ２．４通风除尘系统 ｍ２／ｋｇ．在水泥强度等级不变的条件下增加混合材料 通风除尘对磨机生产影响很大。因为磨机是负 掺加量５％以上。 压操作系统．不仅要解决通风，更要防止系统漏风。 ３．２乙厂改造效果 改造中需要根据磨内结构、选粉机类型等具体情况 乙厂为提高生产能力．采用增加细碎机降低人 确定。例如笼式选粉机集选粉、除尘于一体，磨内通 磨粒度，由于出窑熟料温度高，细碎机不能满足要 风较好，系统效率较高；若采用单独的除尘系统，需 求．最后购买一台旧｛２’１．８ｍｘ６．４ｉｎ磨机，并用棒磨 要解决好磨尾出口风速、通风量、排风机风压等参数 机技术改造为预粉磨设备，采用图１工艺改造。预粉 的关系 另外，防止系统漏风的主要措施是加强磨机 磨产量２２～２４ ．吨电耗５ｋＷ・ｈ／ｔ，但出磨粒度较棒 出料口处的锁风 磨机细，没有大于５ ｍｍ颗粒，成品（８０ ｍ）达３０％ 以上 在０２．２ｍｘ６．５ ｉｎ磨内未改造前，由于选粉机 ３应用效果 能力偏小．使用时间长，效率偏低，磨机系统产量仅 上述技术方案在不同的工艺条件的两个厂家进 达１４．０ ｔ／ｈ，比表面积２９０ ｍ ｇ。采用磨内改造方案 行实施．取得预期效果。改造前两厂的具体工艺条件 后．产量最高达２２．０ ｔ／ｈ，提高５０％以上，系统产品电 及生产情况见表２。 耗由３４ｋＷ・ｈ／ｔ降到２８ｋＷ・ｈ／ｔ，节电１７％；水泥细度 ３．１甲厂改造效果 小于３％，比表面积３３０～３３５ ｍ ｇ，在水泥强度等级 甲厂为提高生产能力，先后采用过增加细碎机、 不变的条件下增加混合材料掺加量４％。 串联、预粉磨等技术改造措施，每次都取得了相应的 效果。增加细碎机后生产能力达到２×ｌ５．５ ，在此 ４结语 基础上采用串联工艺（图２工艺流程），生产能力达 传统的一级圈流短磨水泥粉磨系统产量低能耗 到２ｘ１７．５ ｔ／ｈ：最后拆除细碎机，采用棒磨机作预粉 高，水泥的比表面积、颗粒级配等难以满足要求，影 磨工艺（图１工艺流程），生产能力达到２ｘ２２．０ｇｈ。 响混合材料掺加量，生产成本高效益低，不符合国家 表２改造前甲乙两厂的具体工艺条件及生产情况 产业要求。但通过相应 的技术改造后，不仅可以大 幅度提高水泥的产、质量，而 且改善了水泥的比表面积、 颗粒级配等技术指标，增产 节能效果好，经济效益明显。 （编辑：刘翠荣） （收稿日期：２００７－０２４１） 一３８一 豢ｉ；１．，ｌ
