石光，劉箴，王振中，董金利，豐旺，戴麗麗

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TRMK43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線上的應用

石光，劉箴，王振中，董金利，豐旺，戴麗麗

摘 要：本文簡述了中材國際工程股份有限公司為河北乾寶特種水泥有限公司設計的新型干法1 000t/d熟料白水泥生產(chǎn)線，闡述了中材裝備集團有限公司提供的TRMK型水泥輥磨的技術特點和粉磨工藝流程，介紹了TRMK 43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線上水泥粉磨車間的使用情況，驗證了該輥磨的運行參數(shù)和性能指標。

關鍵詞：物料適應性；白水泥；輥磨；經(jīng)濟效益

1　引言

白色硅酸鹽水泥（簡稱白水泥）是主要用于建筑裝飾的特種水泥，與天然裝飾材料相比，使用更方便，色彩易于調(diào)節(jié)，價格低廉，便于加工成型，因此主要工業(yè)國家?guī)缀醵忌a(chǎn)。中東一些國家的建筑物，更偏愛白色和以白色為基礎、摻和彩色顏料混勻的彩色水泥，它們主要用作飾面涂料、裝飾砂漿、飾面混凝土、彩色水泥磚和各種飾面墻板。

20世紀40年代，王卓然先生在蘇州光華水泥廠建成第一條白水泥生產(chǎn)線。在建設和生產(chǎn)運行實踐中，大家逐漸認識到白水泥生產(chǎn)對原燃料要求比普通水泥嚴格得多，而且工藝也和一般水泥廠不同，生產(chǎn)難度比普通水泥大，甚至還發(fā)生過建成的白水泥廠投產(chǎn)后生產(chǎn)不出合格白水泥的情況。直到20世紀80年代初，我國白水泥的研究、生產(chǎn)、使用才得到快速發(fā)展。

早期的白水泥廠普遍采用雷蒙磨粉磨石料、卵石磨磨制水泥的生產(chǎn)工藝。由于雷蒙磨臺時產(chǎn)量低，機件損壞率高，維修費用高，設備運轉(zhuǎn)率低，造成產(chǎn)品成本較高；卵石磨生產(chǎn)的水泥細度偏粗，水泥的強度與白度也受工業(yè)生產(chǎn)技術的制約而不能進一步提高。2010年在安徽省安慶市投產(chǎn)了一條設計熟料產(chǎn)量為1 300t/d白水泥生產(chǎn)線，其水泥粉磨車間配置為φ4.4m×15m球磨機+TES-250高效動態(tài)選粉機。

2014年在河北省石家莊市乾寶特種水泥投產(chǎn)了一條設計熟料產(chǎn)量為1 000t/d新型干法白水泥生產(chǎn)線。根據(jù)《GB/T2015-2005》白色硅酸鹽水泥國家標準，為了全面提高產(chǎn)品質(zhì)量，其原料粉磨和水泥粉磨均采用立式輥磨。其中，水泥粉磨車間采用由中材（天津）粉體技術裝備有限公司提供的TRMK43.4水泥輥磨。本文主要簡述TRMK43.4水泥輥磨在新型干法白水泥生產(chǎn)線上水泥粉磨車間的使用情況。

2　1 000t/d新型干法白水泥生產(chǎn)線簡介

中材國際工程股份有限公司為河北乾寶特種水泥有限公司1 000t/d熟料白水泥生產(chǎn)線工程項目設計的熟料水泥生產(chǎn)線主要包括下列幾個系統(tǒng)：

（1）原料破碎、預均化及儲存系統(tǒng)，包括石灰石破碎篩分系統(tǒng)、輔助原料堆棚、輔助原料破碎及輸送、輔助原料預均化堆場及輸送等項目。其中原料破碎采用二段破碎，一段采用顎式破碎機，二段采用復合圓錐破碎機。

（2）原料粉磨及廢氣處理系統(tǒng)，包括原料配料站及輸送、原料粉磨及廢氣處理等項目。本生產(chǎn)線原料采用石灰石、鋁石、瓷石（石英砂巖），三組分配料，也可以摻入微量螢石，原料粉磨采用立式輥磨。

（3）生料均化庫及生料入窯系統(tǒng)，包括生料均化庫和生料入窯等項目。本系統(tǒng)采用帶5級高效低阻型旋風筒的單系列預熱器，其自帶在線型分解爐新技術。

（4）熟料燒成系統(tǒng)，包括燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭及熟料輸送等項目。本系統(tǒng)可分為生料預熱與分解（燒成窯尾）、窯頭至分解爐熱風管道（三次風管）、熟料煅燒（燒成窯中）、淋水漂白圓筒洗礦機、前置輥破的第四代篦式冷卻機（燒成窯頭）四大部分。

（5）煤粉制備及計量輸送系統(tǒng)，包括原煤堆棚，原煤預均化堆場及輸送、煤粉制備及計量輸送等項目，煤原料粉磨采用立式輥磨。

（6）水泥粉磨系統(tǒng)，包括熟料儲存及輸送、石膏混合材堆棚，石膏混合材破碎及輸送、水泥配料站及輸送、水泥粉磨及輸送等項目，水泥粉磨采用立式輥磨。

（7）水泥儲存、散裝、包裝系統(tǒng)，包括水泥儲存及汽車散裝、水泥包裝及發(fā)運等子項。

圖1　TRMK4341水泥粉磨系統(tǒng)流程簡圖

3　TRMK43.4水泥輥磨終粉磨系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)工藝流程

原料經(jīng)混合材調(diào)配站配料后，由定量給料機輸送到皮帶輸送機上。物料入磨前要經(jīng)過除鐵器，通過翻板閥將含有金屬物體的物料排放到旁路，除去金屬后的物料重新返回到主喂料樓上的喂料皮帶，經(jīng)回轉(zhuǎn)下料器進入磨內(nèi)。入磨物料隨磨機轉(zhuǎn)動，經(jīng)烘干、碾壓后被磨盤甩出，其中粉料隨熱氣流進入選粉機分選，細度不合格的粉料入磨再次研磨，合格的粉料隨氣流進入袋除塵器內(nèi)，收集的成品經(jīng)過分格輪卸入成品輸送系統(tǒng)，最終進入成品庫。磨機通風和烘干需要的熱空氣由燃油熱風爐提供，熱風通過管道進入磨機，出磨氣體通過收塵器凈化后由系統(tǒng)風機送出，一部分排入大氣，另一部分循環(huán)入磨。圖1所示為TRMK4341水泥粉磨系統(tǒng)流程簡圖。

3.2系統(tǒng)主要設備及參數(shù)

TRMK4341水泥輥磨是根據(jù)料床粉磨的原理，通過磨輥、磨盤之間的相對運動研磨礦渣的機械裝置，集粉碎、粉磨、烘干、選粉等工序于一體，結(jié)構(gòu)緊湊。表1所示為系統(tǒng)主要配置。

4　TRMK43.4水泥輥磨的技術特點

4.1TRMK型水泥輥磨的工作原理

TRMK型水泥輥磨本體由傳動裝置、磨盤裝置、磨輥裝置、搖臂裝置、機架、進風道、中殼體、分離器、操作平臺、加壓裝置、翻輥裝置、潤滑系統(tǒng)等部件組成。

物料通過輸送皮帶，經(jīng)過鎖風裝置下落到磨盤中央，磨盤在驅(qū)動裝置的帶動下旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下物料向外均勻分散、鋪平，使其形成料床。磨輥在加壓裝置的作用下壓在物料上面，并對物料進行連續(xù)碾壓，在磨盤邊緣物料被甩出磨盤，一部分通過風環(huán)進入磨內(nèi)，磨內(nèi)的熱氣體將物料送入分離器進行分選，在此過程中物料與熱氣體進行了充分的熱交換，水分迅速蒸發(fā)，通過調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速控制成品細度，不合格的物料被送回磨盤再次粉磨。另外一部分粗顆粒掉落下來，通過刮料裝置送入磨外，再通過輸送和提升裝置將物料重新送入磨內(nèi)進行粉磨，如此循環(huán)往復，完成研磨作業(yè)全過程。圖2 為TRMK型輥式磨結(jié)構(gòu)圖。

表1　系統(tǒng)主要設備參數(shù)

表2　磨機主要工藝參數(shù)

4.2TRMK型水泥輥磨的特點

TRMK4341水泥輥磨采用了多項先進技術，在吸收原有國外水泥輥磨成熟技術的同時，又進行了多項技術創(chuàng)新，包括新型高效籠式選粉技術、喂料防堵技術、料床整理技術和磨輥密封新型結(jié)構(gòu)等。目前中材（天津）粉體技術裝備有限公司TRMK型水泥輥磨已經(jīng)實現(xiàn)了系列化，產(chǎn)品涵蓋年產(chǎn)30萬噸到120萬噸各種規(guī)格，其技術特點總結(jié)如下：

（1）具有自動抬輥、落輥功能，可以實現(xiàn)空載啟動。

（2）可以實現(xiàn)兩輥單獨操作完成粉磨。

（3）磨輥密封采用新型塵封結(jié)構(gòu)形式。

（4）配有翻輥裝置，可將磨輥翻出磨外，便于檢修。

（5）磨機密封好，漏風系數(shù)低。

（6）機械限位和電氣限位有效保護設備安全。

（7）采用部分物料外循環(huán)系統(tǒng)，可大幅度降低系統(tǒng)的通風電耗。

（8）高效動態(tài)籠式選粉機選粉效率高，調(diào)節(jié)細度靈敏。

（9）主機配有輔助傳動裝置，方便檢修。

（10）實現(xiàn)干濕料分開，防止下料管堵塞。

圖2　TRMK型輥式磨結(jié)構(gòu)圖

5　TRMK43.4水泥輥磨系統(tǒng)運行情況

5.1系統(tǒng)主要工藝參數(shù)

由于水泥標號不同，其粉磨工況也會發(fā)生變化，因此在操作時要注意各參數(shù)的調(diào)整。這其中需要考慮干燥大顆粒物料和濕顆粒物料相互轉(zhuǎn)換時，保證磨機運行所需溫度；混合物料粉磨時，喂料量、風溫和風量的變化所產(chǎn)生的磨機振動、回料量大小及磨輥位置問題；混合物料粉磨時所需額外噴水量，以保持料床穩(wěn)定；由于粉磨不同標號水泥，其所需比表面積和篩余不同，而需要調(diào)整輥壓和選粉機轉(zhuǎn)數(shù)等。表2所示為粉磨不同產(chǎn)品操作參數(shù)對比。

5.2系統(tǒng)產(chǎn)量和配比

根據(jù)實際生產(chǎn)需要，該系統(tǒng)主要粉磨P·W 32.5和P·W 42.5水泥。表3所示為兩種水泥的產(chǎn)量及配比。

表3　磨機產(chǎn)量和配比

表4　磨機電耗和油耗

表5　水泥成品顆粒級配

表6　水泥成品搞壓強度，MPa

5.3系統(tǒng)電耗和油耗

生產(chǎn)不同產(chǎn)品時的單位電耗和油耗如表4所示。同時可以看出，該系統(tǒng)粉磨水泥時的電耗與圈流球磨系統(tǒng)相比降低約20%。

6　TRMK43.4水泥輥磨系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量

利用輥式磨粉磨白水泥，大家最關心的是白水泥成品的顆粒分布、白度以及由此產(chǎn)生的標準稠度需水量等問題。河北乾寶特種水泥有限公司嚴格對TRMK4341水泥輥磨的成品進行了性能檢測，結(jié)果表明該系統(tǒng)生產(chǎn)的白水泥成品性能優(yōu)良。

6.1水泥的顆粒分布及需水量

TRMK4341水泥輥磨磨制的水泥顆粒分布見表5。其中＜3μm的超細顆粒含量較少，對水泥強度起主要作用的中間顆粒3～32μm含量居多，而僅起填充作用＞65μm的粗顆粒很少。由于水泥粉磨系統(tǒng)采用柴油作為熱源的燃料，對成品的白度有影響。

可以看出，TRMK4341水泥輥磨的成品顆粒分布很寬，n值＜1。與此相對應，水泥的標準稠度需水量較低，只有26.5%，與圈流球磨系統(tǒng)產(chǎn)品相當。

6.2水泥的強度

TRMK4341水泥輥磨磨制的水泥抗壓強度見表6。水泥成品的抗折強度均超過國家標準，抗壓強度作為主要控制指標。

7　結(jié)語

在中材（天津）粉體技術裝備有限公司與河北乾寶特種水泥有限公司的共同努力下，該磨機系統(tǒng)設備及工藝參數(shù)不斷優(yōu)化，生產(chǎn)運行日趨穩(wěn)定。這標志著我公司首臺國產(chǎn)大型TRMK4341水泥輥磨粉磨白水泥的首次應用成功，并完全可以替代國外同類產(chǎn)品。

實踐證明，在研磨水泥的輥磨裝備中，TRMK4341水泥輥磨具有產(chǎn)量高、電耗低和對物料適應性強等技術優(yōu)勢。相信TRMK4341水泥輥磨的成功運行會極大地推動國產(chǎn)水泥輥磨的技術進步，并在國內(nèi)礦物加工業(yè)得到推廣應用，為實現(xiàn)國家節(jié)能減排做出重要貢獻。

參考文獻：

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中圖分類號：TQ172.632.5

文獻標識碼：A

文章編號：1001-6171（2016）01-0028-04

通訊地址：中材裝備集團有限公司，天津 300400；

收稿日期：2015-05-28； 編輯：呂 光

Appliation of TRMK43.4 Cement Roller Mill in White Cement Production Line with New Dry Process

SHIGuang，LIU Zhen，WANG Zhenzhong，DONG Jinli，F(xiàn)ENG Wang，DAI Lili （Sinoma Technology&Equipment Group Co.，Ltd.，Tianjin 300400，China）

Abstract:A 1 000t/d white cement production linewith the new dry process designed for HebeiQianbao Special Cement Limited Company by Sinoma was described.The technical characteristics and grinding process of TRMK type cement rollermill supplied by Sinoma Technology&Equipment Group Co.，Ltd.，aswell as the application of the TRMK43.4 cement rollermill in white cementgrindingworkshop was introduced.The running parametersand performanceguaranteeof thisequipmenthavebeen verified.

Keywords：material adaptability；white cement；rollermill；economic benefit