王魯巖，王奇，劉子河，滑松，張傳軍，寇劍棟，劉洋

國(guó)產(chǎn)大型水泥輥磨的應(yīng)用與水泥性能對(duì)比

王魯巖1，王奇2，劉子河2，滑松2，張傳軍2，寇劍棟2，劉洋2

本文介紹了國(guó)產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK5041粉磨水泥的運(yùn)行情況，在不使用助磨劑、沒(méi)有磨內(nèi)噴水的情況下，輥磨設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)量達(dá)到設(shè)計(jì)值，水泥以及混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)性能均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，與同等熟料及混合材配比條件下使用其他粉磨工藝生產(chǎn)的水泥性能基本相同。

水泥；輥磨；料床粉磨，水泥性能;粉磨工藝

1 前言

最近幾年，水泥輥磨終粉磨技術(shù)日臻成熟，在國(guó)外得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，尤其在印度、越南等新興水泥市場(chǎng)，有多條新建水泥生產(chǎn)線采用了水泥輥磨終粉磨技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，湖北亞?wèn)|、云南東駿、四川星船城等水泥公司采用了進(jìn)口水泥輥磨，運(yùn)行情況良好。

經(jīng)多年的技術(shù)實(shí)踐，立式輥磨終粉磨技術(shù)的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)，在生料及煤炭粉磨上已經(jīng)充分體現(xiàn)，其節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)也同樣適用于水泥終粉磨。但目前進(jìn)口水泥輥磨的設(shè)備價(jià)格和維護(hù)成本都非常高，而國(guó)產(chǎn)水泥輥磨的技術(shù)尚需要更多的實(shí)踐。因此，開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)大型立式水泥輥磨是國(guó)內(nèi)水泥粉磨技術(shù)裝備領(lǐng)域的一個(gè)新目標(biāo)。

中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司（以下簡(jiǎn)稱粉體公司）多年來(lái)一直致力于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，繼TRM31和TRMK45輥磨成功應(yīng)用后，2010年10月，粉體公司與中材天山喀什多浪水泥有限公司簽訂了TRMK5041立式水泥輥磨合同，采用兩臺(tái)立式輥磨機(jī)為5000t/d水泥生產(chǎn)線配套，合同約定生產(chǎn)P·O42.5水泥的產(chǎn)量為170t/h。在項(xiàng)目周期非常緊張的情況下，粉體公司在3個(gè)月內(nèi)完成了立式輥磨機(jī)的設(shè)計(jì)工作，在7個(gè)月內(nèi)完成了設(shè)備的制造與供貨，2011年12月中旬完成了安裝工作，2012年1月初完成了調(diào)試，到目前為止運(yùn)行情況良好。

2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2.1 系統(tǒng)流程

TRMK5041水泥輥磨系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。熟料來(lái)自場(chǎng)內(nèi)存放熟料的料坑，料坑的存儲(chǔ)能力為50萬(wàn)噸，熟料在入磨之前已經(jīng)冷卻到接近環(huán)境溫度。熟料、石膏和混合材由喂料皮帶經(jīng)回轉(zhuǎn)下料器喂入輥磨。物料入磨后，經(jīng)粉磨機(jī)構(gòu)的粉磨及初步分選、選粉機(jī)精細(xì)分選，合格細(xì)粉被帶入袋式收塵器收集作為成品；部分未被破碎的大顆粒物料落入風(fēng)道，進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)除鐵后再次進(jìn)入輥磨與新喂物料一起粉磨；出收塵器的成品通過(guò)空氣輸送斜槽、提升機(jī)等設(shè)備送入到成品庫(kù)中。

工藝設(shè)計(jì)中，磨機(jī)通風(fēng)和烘干需要的熱空氣應(yīng)由熱風(fēng)爐提供，但是根據(jù)中材天山喀什多浪水泥有限公司方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)并沒(méi)有安裝熱風(fēng)爐，入磨氣體主要來(lái)自循環(huán)風(fēng)和冷風(fēng)閥，出磨氣體通過(guò)收塵器凈化后由系統(tǒng)風(fēng)機(jī)送出，一部分排入大氣，另一部分循環(huán)入磨。

圖1 系統(tǒng)流程圖

2.2 系統(tǒng)主要設(shè)備

系統(tǒng)的核心設(shè)備是TRMK5041輥磨，由粉體公司自主研發(fā)，采用有針對(duì)性的粉磨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證物料形成穩(wěn)定的料床。磨機(jī)采用了新型高效籠形轉(zhuǎn)子選粉機(jī)，保證成品比表面積可以在300～500m2/kg范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)，確保水泥成品的顆粒分布在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)其他設(shè)備的選型均考慮了喀什地區(qū)1300m的高海拔地理因素。系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1。

3 系統(tǒng)運(yùn)行情況簡(jiǎn)介

3.1 產(chǎn)量及配比

2012年水泥生產(chǎn)基本情況及粉磨車間綜合電耗如表2所示，其中在生產(chǎn)P·O42.5水泥的情況下，因其比表面積要求較高，造成產(chǎn)量下降，根據(jù)水泥粉磨實(shí)驗(yàn)換算方法，當(dāng)把成品比表面積折算為330m2/kg的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量時(shí)，磨機(jī)的P·O42.5產(chǎn)量應(yīng)為180t/ h。另因工廠生產(chǎn)水泥品種切換較頻繁，未能針對(duì)不同水泥品種進(jìn)行系統(tǒng)電耗的核算，系統(tǒng)綜合電耗最終核算為33kWh/t。

3.2 主要操作參數(shù)

在系統(tǒng)溫度、系統(tǒng)風(fēng)量和粉磨車間生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下，熟料粉磨生產(chǎn)線在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)并未按照工藝設(shè)計(jì)的要求安裝熱風(fēng)爐，熟料經(jīng)過(guò)自然冷卻，溫度接近常溫，磨機(jī)入磨溫度并不能達(dá)到設(shè)計(jì)值，物料的烘干主要依靠循環(huán)風(fēng)帶回的熱量與磨機(jī)粉磨做功發(fā)熱。由于喀什地區(qū)的氣候非常干燥，同時(shí)實(shí)際生產(chǎn)中完全沒(méi)有使用噴水來(lái)穩(wěn)定料層，成品水分還是控制在0.5%以下。因風(fēng)溫不足，設(shè)備工藝風(fēng)速也受到了影響，這方面通過(guò)增大風(fēng)機(jī)出力、加大循環(huán)風(fēng)使用量等方式進(jìn)行了彌補(bǔ)。

從磨機(jī)運(yùn)行的角度看，控制合適的磨機(jī)進(jìn)出口壓力差是磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的前提。在額定產(chǎn)量條件下，磨機(jī)的壓差理論值在5000～6000Pa之間，入磨負(fù)壓一般為200～500Pa，相應(yīng)的出磨氣體負(fù)壓在5500～6500Pa之間。磨機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，出袋收塵器風(fēng)管的風(fēng)量測(cè)定結(jié)果為：溫度66℃，氣體壓力-8200Pa，工況風(fēng)量590000m3/ h，標(biāo)況風(fēng)量360000m3（標(biāo)）/h。系統(tǒng)主要參數(shù)見(jiàn)表3。

4 產(chǎn)品性能

利用輥磨粉磨水泥，水泥成品的顆粒分布以及由此產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量等尤其需要注意。2012年，中國(guó)水泥發(fā)展中心物化檢測(cè)所及天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心共同檢測(cè)了中材天山喀什多浪水泥有限公司TRMK5041立式水泥輥磨生產(chǎn)線生產(chǎn)的水泥成品、同工廠內(nèi)使用輥壓機(jī)和球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的水泥成品和同廠內(nèi)的圈流球磨的水泥成品性能，并進(jìn)行了橫向?qū)Ρ?，水泥特性試?yàn)部分由中國(guó)水泥發(fā)展中心物化檢測(cè)所完成，混凝土部分由天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心完成。

表1 系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

表2 磨機(jī)產(chǎn)量及配比

表3 系統(tǒng)主要操作參數(shù)

表4 顆粒分布及水泥密度計(jì)比表特性

表5 水泥需水性及流動(dòng)度對(duì)比

表6 水泥抗壓強(qiáng)度對(duì)比*，MPa

表7 混凝土坍落度對(duì)比

4.1 細(xì)度、比表面積及顆粒分布（表4）

4.2 水泥流動(dòng)性對(duì)比（表5）

4.3 水泥強(qiáng)度性能（表6）

4.4 混凝土坍落度對(duì)比（表7）

4.5 水泥性能綜合分析

從前期對(duì)于其他進(jìn)口立式輥磨機(jī)生產(chǎn)的水泥產(chǎn)品性能分析，以及對(duì)中材裝備集團(tuán)有限公司TRM系列立式水泥輥磨機(jī)在越南、新疆、陜西、馬來(lái)西亞等地區(qū)的產(chǎn)品試驗(yàn)累積數(shù)據(jù)的跟蹤綜合分析，立式輥磨機(jī)的水泥產(chǎn)品主要體現(xiàn)了以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）顆粒分布介于圈流球磨和開(kāi)流球磨之間，顆粒分布n值在0.9～1.1合理區(qū)間內(nèi)。

（2）水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量多數(shù)在25%～27%之間。

（3）水泥的凝結(jié)時(shí)間合理。

（4）水泥的強(qiáng)度與球磨機(jī)相當(dāng)。

（5）混凝土的塌落度較高，有良好的工作性能。

根據(jù)本次中材天山喀什多浪水泥有限公司的對(duì)比數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論：從水泥性能和混凝土性能的角度看，這幾種水泥粉磨工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品沒(méi)有本質(zhì)上的差別，立式輥磨機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥在某些方面優(yōu)于輥壓機(jī)和球磨機(jī)的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)品。

5 結(jié)語(yǔ)

首臺(tái)國(guó)產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK5041已經(jīng)投入工業(yè)生產(chǎn)，磨機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)指標(biāo)，水泥輥磨成品的顆粒分布、標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、水泥性能等關(guān)鍵數(shù)據(jù)與圈流球磨系統(tǒng)的產(chǎn)品相當(dāng)，用其配制的混凝土具有良好的工作性能。

水泥輥磨終粉磨技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)得到推廣應(yīng)用，運(yùn)行結(jié)果充分體現(xiàn)了該技術(shù)具有顯著的節(jié)能效果和優(yōu)良的產(chǎn)品性能，相信TRMK5041水泥輥磨的成功運(yùn)行會(huì)極大地推動(dòng)國(guó)產(chǎn)水泥輥磨的技術(shù)進(jìn)步，并在國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)得到推廣應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)無(wú)球化作出重要貢獻(xiàn)?！?/p>

Application of Domestic Large Cement Roller Milland Contrastof Cement Performance

WANG Lu-yan1,WANG Qi2,LIU Zi-he2,HUA Song2,ZHANG Chuan-jun2,KOU Jian-dong2,LIU Yang2
(1 Xinjiang Tianshan Cement co.,Ltd.,Xinjiang,Urumqi830013 2 Sinoma(Tianjin)Powder Technology Machinery Co.,Ltd.,Tianjin 30040)

The operating condition ofthe domestic large-scale cementroller mill TRMK5041 was introduced in this paper.Without using grinding agentand water inside,roller millequipment run stably and the production meetthe design value.Cementand concrete performance indicators meetthe nationalstandard,and the cement performance is basically the same with thatofcementprepared by other cementgrinding process under the con?dition ofsame ratio ofclinkerand mixing materials.

cement,rollermill;materialbed grinding,cementperformance;grinding process

TQ172.632.5

A

1001-6171（2014）04-0041-03

通訊地址：1新疆天山水泥股份有限公司，新疆烏魯木齊830013；2中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司，天津300400；

2013-11-02；編輯：趙蓮