編者按本文以生產規模60萬噸/年水泥粉磨生產線配置120-50輥壓機與動態分級設備（打散分級機）和Ф3.2m×13m開路三倉高細管磨機組成的單閉路粉磨工藝系統為例，論述總結了實際生產過程中粉磨系統存在的共性問題及其采取的改進技術與調整措施，并進行了相關的技術經濟分析，具有借鑒意義。

　　基本情況介紹

　　近幾年來，設計生產規模60萬噸/年的水泥粉磨站，大多采用Ф3.2m×13m管磨機。生產工藝流程中，既有雙閉路粉磨工藝系統（輥壓機+動態或靜態分級機+管磨機+高效選粉機，其中輥壓機與動態分級機或靜態分級機組成磨前閉路、管磨機與高效選粉機組成閉路）；也有單閉路粉磨工藝系統（輥壓機+動態或靜態分級機+開路管磨機）；此外還有普通的一級閉路和開路粉磨系統，在此不贅述。前兩種粉磨工藝系統各有特點：單閉路系統總裝機功率低于雙閉路系統，且流程較簡單；從大幅度增產角度來看，雙閉路粉磨工藝系統大多采用靜態分級機(V形選粉機)對輥壓機擠壓后的物料進行風選分級，入磨物料切割粒徑一般≤0.5mm，且顆粒較均勻，因粉磨過程中“過粉磨”現象減少，其系統產量潛力發揮明顯高于單閉路粉磨工藝系統，粉磨電耗一般在28kWh/t~33kWh/t左右；當然，若單閉路粉磨工藝系統優化調整方法得當，其增產幅度也較大(>50%以上)，粉磨電耗也可控制在28kWh/t~30kWh/t左右。

　　以國內某單位雙閉路粉磨工藝系統為例，其配置的輥壓機功率+靜態分級機(V形選粉機)循環風機功率=1220kW；另一單位的單閉路粉磨工藝系統中輥壓機功率+靜態分級機(V形選粉機)循環風機功率=1320kW；上述兩個系統中Ф3.2m×13m磨機產量均在120t/h左右。而本文中探討的某粉磨線單閉路粉磨系統中輥壓機功率+動態分級機（打散分級機）功率=575kW，與上述兩個系統的預粉磨及分級設備的裝機總功率相差較大，分別低645kW及745kW；從分級設備工藝特性分析：打散分級機系統總裝機功率小、分級電耗較低，由于以機械式篩分為主，故分級精度較差。經打散分級的入磨物料切割粒徑在2.0mm左右，但其中尚有少部分大于5mm～8mm顆粒入磨，磨機一倉中仍需要配用Ф70mm鋼球；打散分級機內篩板磨損量大，該系統增產幅度一般為磨機設計能力的30%～50%左右。而采用靜態分級機（V形選粉機），該分級設備工藝特性是在風選中打散分級，克服了機械式篩分的缺陷，分級精度顯著提高，分級后的入磨物料切割粒徑在0.5mm左右，顆粒均齊性好；但因循環風機功率配置較大，且風機管道較長、轉彎較多、系統阻力大、風機葉輪及管道磨損量大、分級系統電耗高于打散分級機，V形選粉機適用于物料通過量至少為磨機最大產量2倍以上的輥壓機（現階段配置的輥壓機物料通過量已是磨機最大產量的5倍以上）?；诟咝实牧洗卜勰ヌ匦?，輥壓機的電能利用率比管磨機高得多。據粉磨統計資料顯示，輥壓機每投入1kWh/t吸收功，后續管磨機可節省2kWh/t～3kWh/t；所以，磨前輥壓機作功越多，磨機的增產、節電幅度越大。根據粒度系數計算可知，入磨物料粒徑≤0.5mm時，磨機臺時能力可達到其設計產量的2倍甚至以上，即實現系統產量翻番，這與實際生產數據相吻合。

　　現以某粉磨站單閉路粉磨工藝系統為例，分析探討增產調整過程中遇到的共性問題及其改進的技術措施與達到的增產效果。

　　粉磨工藝系統主機配置及相關技術參數

　　該粉磨線采用擠壓聯合粉磨單閉路工藝系統。配用120-50輥壓機（物料通過量150t/h~170t/h、裝機功率250kW×2）；550/120打散分級機（處理能力＞150t/h，裝機功率45kW+30kW）；Ф3.2m×13m開路三倉高細水泥磨（設計生產能力60t/h、主電機功率1600kW、電壓10kV、設計裝載量125t、主減速器JDX1000、速比i=7.1）；磨尾收塵器（風機型號4-72、風量35000m3/h~50000m3/h、風壓1770Pa、電機功率37kW）。

　　采用新型干法窯熟料、粉煤灰、電廠爐渣、石灰石、石膏共同粉磨。生產P·C32.5級水泥（成品細度控制80μm篩余≤2.50%）,產量75t/h；P·O42.5級水泥（成品細度80μm篩余≤1.50%），產量66t/h。

　　Ф3.2m×13m開路磨機磨內工藝技術參數及各種物料化學成分分析結果見表1、表2。

　　經取樣測定，粉煤灰80μm篩余在22.2%~36.9%之間，單獨計量配料不經過輥壓機直接入磨。多次直接抽取入磨物料測定綜合水分一般均在1.50%以下，水分較小，料干。

　　通過對該單閉路粉磨工藝系統分析認為，影響磨機臺時產量的主要因素有以下幾個方面。

　　輥壓機擠壓物料時工作壓力不足6.5MPa，即使入機物料粒徑與輥縫在正常范圍，運行中工作壓力也只有5.5MPa~5.8MPa，壓力偏低則擠壓效果差，經打散分級后的入磨物料細度80μm篩余在64%左右，細粉料物少，成品率較低。

　　造成入磨物料細度偏粗的另一個原因是打散分級機配置的內篩板縫偏大，原設計裝機為8mm。分級后入磨物料經水洗烘干后觀察，其中粗顆粒（＞5mm占10%左右）含量偏多，應為輥壓機工作壓力低和打散分級機內篩板縫偏大所致。

　　生產操作中用風不合理，磨尾拉風過大，在40Hz~45Hz，磨內理論風速達1.8m/s，導致磨內物料流速過快，成品細度跑粗。為保證水泥細度合格，被迫降低磨機產量。

　　入磨粉煤灰計量穩流措施差，時有沖料或斷料現象，料流不夠穩定。

　　磨內物料流速過快與研磨體級配不合理，導致磨機各倉功能劃分不夠清晰，不能實現有效的“分段粉磨”，水泥磨細程度差，3μm~32μm有效顆粒含量偏少，只有57%左右。

　　所用研磨體質量差，硬度偏低、變形多、黏灰、表面光潔度不好；實際生產應用的球、段磨耗量大（達200g/t~300g/t）、磨耗成本高。球、段表面黏附后，嚴重影響粉磨效率。改造與調整措施

　　針對存在的不良狀況，需對該粉磨系統進行改造，主要采取了以下技術措施。

　　請輥壓機制造單位工程技術人員對輥壓機壓力設置進行調整。調整后，輥壓機現場工作壓力由5.5MPa上升至6.5MPa~7.5MPa，物料擠壓效果顯著提高，料餅中細顆粒含量明顯增多，為打散分級機有效分級奠定了良好的基礎。

　　打散分級機對物料的分離特性是以機械式篩分分級為主，并與風輪結合實現部分風選細粉為輔；與V形選粉機相比，分級精度較低，入磨粒度較大。根據輥壓機循環負荷及提升機能力核算，物料循環過程中提升能力富裕較多，且入輥壓機的物料水分較小，可以適當降低打散分級機內篩板縫尺寸，縮小入磨物料粒徑。為此，將打散分級機內篩板縫由8mm改為5mm，并將內錐筒高度加高130mm，以提高打散分級效果。

　　經對輥壓機和打散分級機進行技術處理后，入磨物料粒徑明顯減小，＞5mm顆粒含量降到5%以下，細粉含量增加，入磨物料80μm篩余由64%降至52%左右。

　　根據磨物料綜合水分小，混合材中粉煤灰較細且摻量多，其礦相中所含球形玻璃體硬度高、易磨性差、在磨內流動性好的特點，將第一道篩分隔倉板內篩縫寬度由4mm改為2mm，有效地抑制了料流中的粗顆粒，實現研磨體對物料的“分段粉磨”，在提高各倉磨細能力的同時，磨內截面通風狀況趨于均勻。

　　管磨機粉磨物料過程中，研磨體內在質量的優劣要占影響產量因素的一半以上。為此，一倉、二倉改用機械性能優良的高鉻含金鑄鐵（HRC≥60）研磨體，粉磨物料時具有良好的表面光潔度，避免表層黏附造成對研磨物料的緩沖；因改用后的研磨體硬度較高、磨耗降低（單倉＜50g/t水泥），從而能使磨機長期保持高而穩定的粉磨效率。

　　因調整后的入磨物料細粉含量增加、粗顆粒減少，將磨內一倉、二倉研磨體級配作了相應調整，增大其研磨能力；一倉最大球徑由Φ70mm降為Φ60mm，并引入部分Φ20mm球，以適應粉磨摻有較多粉煤灰水泥的要求，平均球徑由44mm縮小至38mm；二倉平均段徑也由16.7mm降至13mm；并對第三倉微段進行補充，Φ12mm×12mm、Φ10×10mm微段各補入5.0t，第三倉裝載量保持80t左右，全磨總裝載量138t。

　　改進入磨粉煤灰計量與輸送，均勻穩定粉煤灰下料。合理調整用風，通過收塵風機變頻調速控制磨尾拉風量，保持磨內風速在0.85m/s~0.92m/s左右，一般在20Hz~25Hz左右頻率即可滿足磨內通風要求。

　　輥壓機運行操作中，穩定稱重倉料位在60%~80%，使下料筒內保持一定的料壓，實現對輥壓機的過飽和喂料，使輥壓機多作功，控制輥壓機主電機運行電流至少達到其額定電流的60%~80%之間。

　　輥壓機取代磨機一倉的破碎功能后，相當于使后續的管磨機多出一個細磨倉，細磨能力和產量顯著提高，可實現系統節能最大化。

　　通過采取以上改進與調整技術措施，Φ3.2m×13m開路磨機生產P·C32.5級水泥（80μm篩余≤2.50%）產量從75t/h提高至91t/h左右；P·O42.5級水泥（80μm篩余≤1.50%）產量也由66t/h提高至75t/h。

　　若按實際生產能力60萬t/年計，與改造前相比，由于增產因素，全年可節電300萬kWh，節電價值達180萬元。

　　管磨機粉磨效率與磨內所裝載的研磨體總表面積的0.7次方成正比，研磨體的總表面積越高，粉磨效率也越高。在采用優質耐磨研磨體的前提下，對輥壓機及打散分級機系統進行必要的改進，有效降低入磨物料粒度，提高入磨細粉比例。同時縮小一倉平均球徑和二倉平均段徑，并適當增加第三倉微段裝載量，最終目的是通過增加研磨體的個數，提高研磨體總表面積，增大其對物料粉磨過程中的“集群效應”，以穩定提高粉磨效率。所以，在管磨機主電機和減速器承載能力允許和不改變系統裝機總功率的條件下，適當增加磨內研磨體裝載量，提高研磨體與被磨物料之間的接觸、粉磨面積，充分挖掘管磨機的生產潛力、有效降低粉磨系統電耗。

　　按一般經驗來講（以P·C32.5級水泥為例），當入磨物料綜合水分≤1.50%，由120-50輥壓機與550/120打散分級機和Φ3.2m×13m開路管磨機組成的聯合粉磨單閉路工藝系統，其臺時產量增加系數一般為磨機研磨體總裝載量的0.6~0.7倍左右，本文中的P·C32.5級水泥產量91t/h，其系數在0.66左右；而由輥壓機與靜態分級機（V形選粉機）和Φ3.2m×13m開路管磨機組成的單閉路粉磨工藝系統，其臺時產量增加系數一般與管磨機裝載量基本接近或略有富裕，大約在0.85~1.10倍左右；如某單位配置物料通過量350t/h（約為磨機臺時產量的3倍左右）的140-80輥壓機與靜態分級機（V形選粉機）和Φ3.2m×13m雙滑履開路三倉管磨機組成的單閉路粉磨工藝系統，磨機功率1600kW、研磨體總裝載量120t左右。生產P·C32.5級水泥比表面積380m2/kg，產量保持125t/h左右，最高達135t/h，系統電耗30.6kWh/t左右，產量增加系數為1.04~1.125；生產P·O42.5級水泥比表面積410m2/kg，產量保持105t/h左右，最高達115t/h，系統電耗27.0kWh/t左右，產量增加系數0.875~0.96。此外，該磨機配置的由不同廠家制造的1600kW（電壓10kV）主電機，其額定電流值大致分為108A~119A6個左右等級，一般規律是每增加或減少1t研磨體，主電機工作運行電流上升或下降0.6A~0.8A左右，因主電機、減速器與邊緣傳動齒輪在出料端，提高磨機第三倉裝載量比增加第一倉裝載量，對磨機主電機工作運行電流上升幅度的影響要大些。

　　生產實踐證明，輥壓機與靜態分級機（V形選粉機）配套的單閉路或雙閉路粉磨系統，因前置輥壓機處理能力大，且經風選分級后的入磨物料切割粒徑小且均勻，可使磨內研磨體平均直徑進一步縮小，對物料磨細能力顯著提高，磨機增產系數明顯高于動態分級機（打散分級機）配置的聯合粉磨工藝。

　　水泥聯合粉磨工藝增產節能是一個系統工程，為充分發揮系統生產潛力，大幅度提產降耗，應重點做好以下各方面工作。

　　穩定稱重倉料位。實現對輥壓機的過飽和喂料（前提是入稱重倉的物料粒度不能太小，粉狀料要少，否則輥壓機作功少）輥壓機作功越多，利用率越高，整個粉磨系統增產節電效果越顯著。

　　在入磨物料綜合水分小，且循環提升機輸送設備有一定富裕量時，打散分級機內篩板縫寬度應適當縮小（有的企業同型號打散分級機內篩板縫采用4mm）；并適當增加內錐筒高度，提高入磨物料細粉含量。

　　對篩分隔倉板及內篩板縫寬尺寸進行改進，使其對一倉內細度合格物料進行強制篩分分級后進入第二倉，實現磨內“分段粉磨”，充分發揮各倉的粉磨功能。

　　對于較大粉煤灰摻量的水泥管磨機，其倉長比例分配規律類似于礦渣微粉磨機，一倉有效長度不宜太長，一般取2.5m~2.75m，倉長比例20.41%~22.45%左右。第三倉有效長度不宜過短，應占磨機總有效長度的55%以上，即第三倉的研磨體裝載量也占應全磨總裝載量的55%以上，提高細磨能力。

　　在不改變系統裝機總功率的前提下，積極采用機械性能優良的高硬度研磨體，并適當增加研磨體裝載量，可穩定提高粉磨效率。

　　打散分級機分選后回稱重倉的物料中仍存在一部分＜3mm的顆粒物料，條件具備時，建議增加一道3mm孔的篩分設備，使＜3mm的較細顆粒全部進入磨機，降低輥壓機系統循環負荷，進一步提高擠壓效果及磨機臺時產量，降低粉磨電耗。

　　當發現研磨體表面由于細粉黏附而降低粉磨效率時，可以引入性能良好的助磨劑解決。