張世才，歷福平，石建業(yè)

帶輥壓機(jī)的水泥粉磨系統(tǒng)工藝方案簡述

Brief Reviews on the Process of Cement Grinding System with Roller Press

張世才，歷福平，石建業(yè)

1 前言

帶輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)是區(qū)別于帶輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的總稱，可分為預(yù)粉磨系統(tǒng)、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、半終粉磨系統(tǒng)、混合粉磨系統(tǒng)。其中以預(yù)粉磨系統(tǒng)和聯(lián)合粉磨系統(tǒng)最為常見，前方輥壓機(jī)預(yù)粉磨單元與后方球磨的細(xì)磨單元可以分開獨(dú)立布置，故這兩種方案比較適合老線改造用。半終粉磨系統(tǒng)中有部分水泥成品未經(jīng)過球磨機(jī)，輥壓機(jī)擠壓合格的細(xì)粉經(jīng)選粉機(jī)直接選出。其余三種粉磨系統(tǒng)的成品均由磨機(jī)產(chǎn)生。預(yù)粉磨系統(tǒng)是以輥壓機(jī)邊料作為循環(huán)料；聯(lián)合粉磨和半終粉磨是以輥壓機(jī)所配選粉機(jī)分選的粗料作為循環(huán)料；而混合粉磨是以輥壓機(jī)所配選粉機(jī)分選的粗料和球磨所配選粉機(jī)分選的粗粉作為循環(huán)料的，在這種工藝系統(tǒng)中，磨機(jī)選粉機(jī)返回的粗粉容易改變輥壓機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，目前這種工藝系統(tǒng)在國內(nèi)基本不用，本文也不予介紹?，F(xiàn)對預(yù)粉磨系統(tǒng)、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、半終粉磨系統(tǒng)分述如下。

2 預(yù)粉磨系統(tǒng)

2.1 工藝特點(diǎn)

預(yù)粉磨系統(tǒng)是一種早期的粉磨方案，經(jīng)過輥壓機(jī)擠壓后的物料分為兩部分：擠壓效果較好的中間料餅部分送入球磨粉磨，擠壓效果較差的邊料部分返回輥壓機(jī)再次擠壓，這種方案具有以下特點(diǎn)：

（1）工藝流程簡單，預(yù)粉磨單元與球磨單元可以分開布置，適合需增產(chǎn)的老線改造。

（2）采用輥壓機(jī)預(yù)粉磨后可提高球磨機(jī)產(chǎn)量約25%以上，降低水泥粉磨電耗約3～5kWh/t，即節(jié)電約20%左右。

（3）預(yù)粉磨系統(tǒng)中，輥壓機(jī)通過量與成品量比值一般按2～2.5考慮，主機(jī)設(shè)備配置為小輥壓機(jī)配大球磨方案。

2.2 工藝主要設(shè)備配置示例

（1）系統(tǒng)工藝流程圖見圖1、圖2所示。

圖1為輥壓機(jī)預(yù)粉磨單元流程，圖2為普通圈流磨單元流程。來自熟料庫的熟料先經(jīng)輥壓機(jī)擠壓后入水泥配料站，與其他混合材配完料后再進(jìn)兩臺水泥磨粉磨。

（2）輥壓機(jī)加圈流磨預(yù)粉磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備配置示例見表1。

3 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)

3.1 工藝特點(diǎn)

聯(lián)合粉磨是以發(fā)揮輥壓機(jī)卓越的破碎和粗磨功能以及球磨機(jī)細(xì)磨功能為宗旨的擠壓聯(lián)合粉磨工藝，輥壓機(jī)擠壓后的料餅經(jīng)過選粉機(jī)打散分選后，粗料作為輥壓機(jī)的循環(huán)料，細(xì)料進(jìn)入球磨機(jī)繼續(xù)粉磨，所有水泥成品均由水泥磨產(chǎn)生。該工藝各粉磨設(shè)備之間分工明確，使得粉磨系統(tǒng)綜合電耗大幅度下降，系統(tǒng)產(chǎn)量大幅度提高。這種方案特點(diǎn)如下：

（1）系統(tǒng)工藝相對復(fù)雜，輥壓機(jī)與球磨機(jī)同步運(yùn)行，因此對輥壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率要求高。由于出輥壓機(jī)的物料成餅狀，所以與其相配套的選粉機(jī)需具備打散功能。

（2）基本消除了磨輥邊緣效應(yīng)和進(jìn)料裝置側(cè)擋板磨損所產(chǎn)生的不利影響。

所有的成品完全通過球磨機(jī)再次粉磨完成。產(chǎn)品顆粒分布寬、微粉含量高，因而適合應(yīng)用于水泥成品粉磨。

（3）采用大輥壓機(jī)小球磨配置方案，用低壓大循環(huán)的操作方式，輥壓機(jī)通過量與成品量比值一般在3～5.5之間。

（4）提高球磨機(jī)產(chǎn)量幅度一般在50%以上，與普通球磨相比，水泥粉磨電耗降低幅度可超過30%（8～10kWh/t）。

3.2 工藝方案

聯(lián)合粉磨按輥壓機(jī)系統(tǒng)分級設(shè)備主要有兩種：一種為打散分級機(jī)，另一種為V型選粉機(jī)。球磨部分又分開流系統(tǒng)及圈流系統(tǒng)兩種。因此聯(lián)合粉磨系統(tǒng)主要有如下四種工藝方案：輥壓機(jī)+打散分級機(jī)+開流磨、輥壓機(jī)+打散分級機(jī)+圈流磨、輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+開流磨、輥壓機(jī)+V型選粉機(jī)+圈流磨系統(tǒng)。各方案具有優(yōu)缺點(diǎn)，區(qū)別如下：

表1 輥壓機(jī)加圈流磨預(yù)粉磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表

（1）分級原理、分級精度：V型選粉機(jī)完全靠風(fēng)力提升分選，分級精度較高。適合分選0.5mm以下的物料；打散分級機(jī)為機(jī)械與風(fēng)力結(jié)合，分級精度較低，分選粒徑可達(dá)3.0mm。

（2）對輥壓機(jī)工藝參數(shù)的要求：V型選粉機(jī)系統(tǒng)必須采用低壓大循環(huán)操作方式，否則料餅無法打散，更無法選出料餅中擠壓好的細(xì)粉。打散分級機(jī)可以采用高壓力小循環(huán)操作方式。

（3）裝機(jī)功率比：V型選粉機(jī)系統(tǒng)中，輥壓機(jī)規(guī)格必須足夠大，以保證產(chǎn)生足夠量0.5mm以下的細(xì)粉供V型選粉機(jī)分選，因此，輥壓機(jī)與球磨機(jī)裝機(jī)功率比應(yīng)該在：1:1.0～2.5（開流）；1：1.0～2.0（閉流）。打散分級機(jī)系統(tǒng)中，輥壓機(jī)與球磨機(jī)裝機(jī)功率比在 1：2.5～3.5。若比值再加大，隨著輥壓機(jī)在粉磨系統(tǒng)中所起作用的降低，系統(tǒng)電耗隨之增加。對于開流磨系統(tǒng)與圈流磨系統(tǒng)，開流磨系統(tǒng)中設(shè)備裝機(jī)功率較低，投資較少，而圈流磨系統(tǒng)設(shè)備裝機(jī)功率較高，投資較高。

（4）對物料水分的要求：V型選粉機(jī)系統(tǒng)中，物料綜合水分應(yīng)≤1%，打散分級機(jī)系統(tǒng)中，物料綜合水分應(yīng)≤1.5%。

（5）當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)量≤150t/h時(shí)，采用打散分級機(jī)系統(tǒng)電耗較低；當(dāng)系統(tǒng)≥150t/h時(shí)，采用V型選粉機(jī)系統(tǒng)電耗較低。同規(guī)格的圈流磨系統(tǒng)與開流磨系統(tǒng)比，圈流磨系統(tǒng)產(chǎn)量高約10%～20%；而且開流磨系統(tǒng)成品中含有粗顆粒，水泥成品溫度較高，圈流磨系統(tǒng)中無粗顆粒，水泥成品溫度較低。

（6）工藝對比：開流磨系統(tǒng)設(shè)備較少，工藝布置簡單，操作管理簡單、方便，對操作員的技術(shù)要求較低；而圈流磨設(shè)備較多,工藝布置比較復(fù)雜，開停機(jī)時(shí)間較長，操作管理較復(fù)雜，對操作員的技術(shù)要求相對較高。3.3 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝主要設(shè)備配置示例

圖4 輥壓機(jī)加打散風(fēng)級機(jī)加圈流磨系統(tǒng)工藝流程圖

表2 輥壓機(jī)加打散分級機(jī)加開流磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表

表3 輥壓機(jī)加打散分級機(jī)加圈流磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表

（1）輥壓機(jī)加打散分級機(jī)加開流磨見圖3、表2。

（2）輥壓機(jī)加打散分級機(jī)加圈流磨系統(tǒng)工藝主要設(shè)備配置示例見圖4、表3。

（3）輥壓機(jī)加V型選粉機(jī)加開流磨工藝主要設(shè)備配置示例見圖5、表4。

（4）輥壓機(jī)加V型選粉機(jī)加圈流磨工藝主要設(shè)備配置示例見圖6、表5。

4 半終粉磨系統(tǒng)

4.1 工藝特點(diǎn)

半終粉磨系統(tǒng)是將輥壓機(jī)擠壓后分選出的物料和后續(xù)球磨機(jī)的出磨物料一起送入選粉機(jī)，選出成品水泥，選粉機(jī)的粗粉進(jìn)入球磨機(jī)繼續(xù)粉磨，即成品水泥中有部分經(jīng)輥壓機(jī)擠壓粉碎后滿足水泥細(xì)度要求的顆粒不經(jīng)過球磨機(jī)直接由選粉機(jī)選出，其主要特點(diǎn)如下：

（1）將輥壓機(jī)擠壓后已產(chǎn)生的成品細(xì)粉直接選出，避免送入球磨繼續(xù)粉磨，減少了水泥磨內(nèi)過粉磨現(xiàn)象，也有效地提高了系統(tǒng)產(chǎn)量，從而降低了單位成品水泥電耗。

（2）在本系統(tǒng)中，由于選粉機(jī)處理量加大，勢必會加大選粉機(jī)的規(guī)格，后續(xù)收塵器和風(fēng)機(jī)規(guī)格也需同步加大，即在系統(tǒng)產(chǎn)量提高及單位電耗降低的同時(shí)，會增加系統(tǒng)設(shè)備投資費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用。

（3）這種工藝系統(tǒng)所生產(chǎn)的產(chǎn)品顆粒分布相對集中，而對于有一定顆粒級配要求的水泥成品來說稍顯不足。

4.2 輥壓機(jī)加V型選粉機(jī)加復(fù)合式高效選粉機(jī)加圈流磨工藝主要設(shè)備配置示例（圖7、表6）

5 結(jié)論及建議

表4 輥壓機(jī)加V型選粉機(jī)加開流磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表

表5 輥壓機(jī)加V型選粉機(jī)加圈流磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表

圖6 輥壓機(jī)加V型選粉機(jī)加圈流磨工藝流程圖

圖7 半終粉磨系統(tǒng)工藝流程圖

表6 半終粉磨系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備表

（1）預(yù)粉磨系統(tǒng)和聯(lián)合粉磨系統(tǒng)比較適合水泥廠提產(chǎn)節(jié)能改造方案，其中以聯(lián)合粉磨系統(tǒng)效果最為顯著。

（2）在聯(lián)合粉磨系統(tǒng)方案中，應(yīng)確定磨機(jī)與輥壓機(jī)的功率比值，選擇合適的分級設(shè)備；另外應(yīng)根據(jù)工廠水泥品種要求及其他各種實(shí)際情況選擇開流或圈流粉磨系統(tǒng)。

[1]王學(xué)清.輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)的能耗模型及其工程應(yīng)用研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)學(xué)位論文,2006.

[2]包瑋,王學(xué)敏,張永龍.輥壓機(jī)及擠壓粉磨技術(shù)的進(jìn)展及實(shí)踐[C].首屆中國水泥企業(yè)總工程師論壇文集.

[3]張永龍,王美園等.國產(chǎn)大型輥壓機(jī)及粉磨系統(tǒng)工藝方案[J].北京:中國水泥,2006,(4).

[4]劉志江.新型干法水泥技術(shù)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社.2005.

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趙 蓮