水泥粉磨系统优化探讨二

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专业技术资料分享水泥粉磨系统优化分析与探讨邹伟斌中国建材工业经济研究会水泥专业委员会（100831）（连载二）三.现有粉磨系统存在问题及其改进1.磨前预处理系统辊压机挤压效果差:1.1入机物料粒度不均匀、水分偏大1.2称重仓容量小（或边壁粘料多）、实际运行仓位低、存料量少1.3称重仓下料管规格过小、管内料量少1.4称重仓下料管规格偏大、料压小1.5称重仓至辊压机之间垂直距离偏低、下料管内料压小1.6被挤压物料中细粉所占比例过多、运行辊缝小、运行压力低1.7称重仓至辊压机之间下料管壁粘附、料流断续不稳定1.8辊压机控制料流斜插板拉开比例小1.9辊压机侧挡板松动或磨损后间隙大、边缘漏料1.10动、静辊面磨损较严重未修复1.11辊压机设置压力值偏低1.12辊压机工作压力低（主电机运行电流偏低）等根据以上因素分析确认，可采取针对性技术措施解决。2.打散分级机分级效果差:2.1内筛板使用缝隙（宽度）尺寸偏大及破损、磨损未修复2.2打散盘衬板磨损严重未及时更换2.3内锥筒粘料及筛板破损漏料2.4环形通道杂物堵塞未及时清除2.5风轮磨损严重未及时更换2.6变频调速系统显示转速与实际转速不符等根据现场检查发现的问题，采取针对性处理措施。3.V形选粉机分级效果差（以分级后入磨物料比表面积<160m2/Kg为例）:3.1系统中拉风量过大，导流板间风速过高，分级后入磨粗颗粒过多3.2入V形选粉机物料下料集中、料饼分散效果差，影响风选分级3.3管道磨损破裂，系统漏风3.4V选内部打散效果差,难以形成均匀料幕3.5V选内部导流板及旋风筒入口处积灰，导致风速不均匀3.6循环风机叶轮磨损严重3.7V选出风部阻力过大3.8物料风选分级路程与时间偏短等检查系统采取相应技术处理措施。VSK选粉机带有可调节旋转分离转子，其分级后的入磨物料粒径比V形选粉机分级粒径更小、颗粒更细、更均匀。4.管磨机系统:WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享4.1仓长分配比例不合理目前运行的辊压机联合粉磨系统所用管磨机的公称长度一般多在10m-14.5m之间（14.5m及以上长度的磨机较少），本文以管磨机公称长度13m为例。配有打散分级机及内筛分装置的开路三仓高细管磨机，若磨内设置两道筛分隔仓板，其总有效长度约为12.25m左右，在磨内安装衬板、普通或筛分隔仓板时确定合理的仓长比例非常重要;根据企业所用熟料及混合材料易磨性与入磨粒度等因素综合考虑，在选择仓长时，一仓不宜太长、三仓不宜短（应占磨机总有效长度的50%以上），中间过渡仓一般在2.25m-2.75m左右取值即可。部分水泥企业开路或闭路粉磨系统产量不高的一个重要原因就是磨机仓长比例分配不合理所致。以西南地区ZY某单位2500t/d干法线为例，水泥制成采用由170-100辊压机（物料通过量458t/h-623t/h、功率900KWx2）+VX8821选粉机+Ф4.2x13m双仓管磨机（功率3550KW、设计装载量240t）+O-SePaN-3500高效选粉机（最大处理能力630t/h、产量210t/h、功率220KW）组成的双闭路联合粉磨系统.磨机一仓长度仅2.755m，占总有效长度比例的22.07%，由于分仓参数不合理，一仓有效长度偏短、有效容积偏小存料量少，时常出现磨头返料现象。尽管入磨物料较细(80um筛余35%、比表面积175m2/Kg左右)，P.O42.5级水泥台时产量也只达到155t/h（比表面积365m2/Kg）。笔者认为:带有打散分级机的三仓开路高细筛分磨,因入磨物料切割粒径在2mm左右，管磨机一仓的大部分功能被磨前预处理设备所取代，在充分满足一仓粗磨、二仓过渡及三仓细磨能力的前提下，各仓有效长度分配可参考采用以下分仓比例:〔17〕（生产中也有采用两仓高细筛分磨工艺的）L1=25%-28%LoL2=18%-20%LoL3=52%-55%Lo（1）L1、L2、L3-磨机各仓有效长度（m）;Lo-磨机总有效长度（约12.25m）。若是带有打散分级机的两仓闭路磨机（有效长度取Lo=12.5m），根据入磨物料粒度、易磨性、选粉机回料特征，应适当提高一仓粗磨能力及存料量，故不宜太短，建议参考采用以下分仓比例:L1=30%-35%LoL2=65%-70%Lo（2）若为带有V形选粉机或VSK选粉机的两仓闭路磨机(总有效长度取Lo=12.5m)，因入磨物料切割粒径在0.5mm且均匀，一仓不宜太长，以保持二仓有足够的细磨能力，建议参考采用以下分仓比例:L1=24%-28%LoL2=72%-76%Lo(3)若为带有V形选粉机或VSK选粉机的三仓开路磨机（总有效长度取Lo=12.25m），因入磨物料比表面积一般多在170m2/Kg-250m2/Kg之间，磨机一仓与二仓长比例可相同，若采用两道筛分隔仓板，内筛缝取值及研磨体尺寸应逐仓减小，以提高磨细能力为主，建议参考采用以下分仓比例:L1=20%-30%LoL2=20%-30%LoL3=50%-60%Lo(4)若是带有通过式预粉磨的两仓闭路磨机(总有效长度取Lo=12.5m)，应充分考虑一仓的粗处理能力，故一仓长度不宜太短，建议参考采用以下分仓比例:L1=35%-40%LoL2=60%-65%Lo（5）公称直径Ф3.0m及以上规格、公称长度13m的磨机分为两仓时，因磨头衬板、磨尾出料篦板及双层隔仓板约占据长度0.5m、磨内实际有效长度一般在12.5m左右。此外，使用不同的磨前分级设备，由于分级后的入磨物料切割粒径及均匀性不同，磨机分仓时的仓长比例取值也不一样。4.2磨内衬板及活化装置目前，在磨内使用的衬板，按其工作表面形状分类有十多种。随着管磨机规格的大型化，结合联合粉磨工艺系统入磨物料粒度特征，若要在WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享磨内实现〝分段粉磨〞，需对各仓衬板工作表面形状进行优化配置。一般来讲，无论采用普通粉磨工艺或预粉磨、联合粉磨工艺（带打散分级机或V形选粉机、VSK选粉机）的管磨机，第一仓仍宜采用对研磨体提升能力较好的曲面阶梯、波纹阶梯或沟槽阶梯衬板，保证研磨体对物料有足够的冲击与粗碎（磨）及推料能力。无磨前预处理措施的两仓磨，第二仓应选用分级衬板，使研磨体在磨内实现自动分级（由隔仓板至磨尾方向研磨体由大到小自动分级）。通过式预粉磨或联合粉磨系统后续管磨机采用三仓开路高细磨配置时，磨机第二仓(过渡仓)宜选用大波纹或小波纹衬板、双U形衬板，在选用大波纹衬板时，波峰高度至少要高出衬板平均厚度的20mm-30mm，以增加对研磨体的摩擦提升能力;由于第三仓装载微锻，宜采用小波纹衬板，以增大衬板与研磨体之间的摩擦系数，促进对物料的细磨功能。但是，随着磨机直径增大，工作转速相对较慢，仅依靠衬板对微锻的摩擦与提升能力是远远不够的，最外层研磨体产生切向滑动将不可避免。磨内已形成的〝滞留带〞（或称管状带）将削弱研磨体细磨功能，降低粉磨效率，应根据第三仓有效长度设置3圈-6圈〝活化环〞（或称活化衬板，亦可错开安装），以消除〝滞留带〞引起的负面效应、激活微形研磨体粉磨能量，促使研磨体多作功。活化环有效高度（h）一般取磨机直径（D）的20%-30%（即h=20%D-30%D），高度过低则不能有效消除滞留带，活化效果差;活化环安装使用圈数则应根据磨机第三仓的有效长度，自隔仓板位置起至磨尾篦板之间，每隔1.25m-2.25m长度（5块-9块单孔小衬板距离）/设置一周圈，一般在有效长度1.50m-2.0m之间取值设置一周圈。通过式预粉磨或联合粉磨的两仓闭路磨，第一仓衬板宜采用曲面阶梯或波纹阶梯、沟槽阶梯衬板;第二仓内使用微锻，可选用大波纹或小波纹衬板，并设置活化环;如采用小钢球时，可用大波纹衬板或双U形衬板、螺旋沟槽衬板、大波形沟槽衬板。实际生产中，因衬板磨损严重导致粉磨效率降低应引起足够重视。YZ某单位由120-50辊压机+550/110打散分级机+Φ3.2x13m三仓开路高细磨组成的单闭路联合粉磨系统。磨机第一仓使用耐磨合金钢材质的曲面阶梯衬板，带球端（大头）厚度原始尺寸为110mm，磨机运行三年后，衬板带球端厚度磨损至60mm-65mm，减薄了45mm-50mm，导致衬板带球冲击高度降低，最外层钢球切向滑动严重，一仓粗磨能力变差，在设备工艺状况与水泥细度控制指标不变（P.C32.5级水泥80um筛余≤2.5%）的情况下，磨机台时产量由76t/h降至67t/h，台产降低幅度11.84%。后经拆除更换新衬板恢复带球高度，磨机产量又上升到76t/h-78t/h左右。由此可见，阶梯衬板带球端尺寸对一仓粉磨效率的影响非常显著,该技术参数在生产过程中不可忽视。走访中，笔者也曾经遇到三仓开路磨内第二仓、三仓所用小波纹衬板磨损后变为平衬板，衬板工作表面光亮如镜，仅能起到保护磨机筒体的作用，导致小钢锻与衬板间摩擦系数降低，产生切向滑动，研磨体几乎不作功，出磨水泥细度偏粗。将该仓衬板及时更换后，衬板与钢锻之间摩擦系数增大，出磨水泥细度恢复正常控制指标。所以，一旦衬板磨损到工作性能变差（摩擦系数变小）、提升球（锻）能力不足时，必须及时更换。否则，将会显著降低系统产量、增加电耗成本,得不偿失。4.3研磨体级配及填充率Φ3.0m及以上直径的管磨机磨内多使用普通双层或带有内筛板的筛分隔仓板，常用研磨体填充率一般在27%-33%之间，多在29%-32%左右选取。开路磨研磨体填充率自磨头至磨尾方向逐仓提高，以保持较高的细磨能力。填充率取值大时，应充分考虑磨机隔仓板、出磨篦板中心件（中心圆板）尺寸，直径较大的磨机因考虑磨内通风、散热、过料等因素，中心件设计也较大,以Ф4.2m管磨机为例，不同厂家制造的磨机中心件直径在Ф800mm-Φ1000mm-Φ1250mm左右。一WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享仓填充率高时研磨体易向磨头进料端返吐或窜入隔仓板内，加剧内筛板磨损。为此，笔者建议:先将窜入的研磨体取出（可将永久磁铁块固定在木杆上吸出小研磨体），在不影响磨内通风的前提下，采用厚度12mm-15mm的钢板沿中心件外圆与篦板之间封焊，在确保所焊钢板强度的同时，均布切割出8mm-10mm缝隙过料即可，既能够有效分离钢球与物料，又可防止小球窜入，保持磨况稳定。以联合粉磨单闭路粉磨工艺系统后续为三仓开路管磨机为例，当磨前挤压后的物料采用打散分级机，入磨物料切割粒径2mm左右时，磨机一仓可用直径Φ60mm-Φ30mm四级配球;当分级筛板孔径偏大或磨损，入磨物料切割粒径>2mm及物料易磨性较差、磨尾排渣颗粒较多时，一仓应引入直径Φ70mm球，采用四级或五级配球，平均球径一般在DCP42mm-48mm之间选取，以保证粗碎;当物料粒度小、易磨性较好时（若采用干粉煤灰混合材），一仓还可引入适量直径Φ20mm小球降低球间空隙率，平均球径可取DCP≤40mm，以强化粗研磨能力，为第二仓有效过渡创造条件。磨机第二仓为过渡仓，视筛分隔仓板内筛板缝尺寸取值，既可以用小钢球、也可用小锻。增大研磨体的总表面积对中等级（≥80um）颗粒进行有效研磨，为第三仓（细磨仓）磨细打好基础。生产过程中，应根据磨内各段物料的实际细度状况，采用直径Φ18mmx18mm、Φ16mmx16mm、Φ14mmx14mm、Φ12mmx12mm四级钢锻级配，或采用直径Φ20mm、Φ17mm、Φ15mm、Φ12mm四级小钢球级配，平均球（锻）径一般取DCP14mm-17mm，可基本满足过渡仓要求。第三仓为细磨仓，其有效长度及研磨体装载量一般占磨机总有效长度和装载量的50%以上;宜采用直径Φ14mmx14mm、Φ12mmx12mm、Φ10mmx10mm微锻三级级配或视出磨篦板缝尺寸引入直径Φ8mmx8mm微锻，平均锻径可取DCP10mm-12mm。带有V形选粉机或VSK选粉机的三仓开路磨系统，因入磨物料切割粒径在0.5mm左右，有95%甚至以上颗粒<1.0mm，管磨机一仓功能由辊压机与静态分级设备全部取代，一仓可用四级或五级级配，平均球径一般取DCP22mm-26mm、二仓平均锻径可取DCP13mm-15mm左右、三仓可引入直径Φ8mmx8mm微锻，平均锻径宜取DCP10mm-12mm，增大对较细颗粒的进一步磨细能力，提高系统产量、降低粉磨电耗。配用V形选粉机或VSK选粉机的双闭路联合粉磨工艺系统后续两仓管磨机，入磨物料中80um以下颗粒所占比例视辊压机配置规格大小，一般在65%-85%之间（即80um筛余15%-35%、比表面积在160m2/Kg--250m2/Kg之间）;一仓功能以粗研磨为主，可采用直径Φ40mm、Φ30mm、Φ25mm、Φ20mm钢球四级级配或根据物料易磨性适当引入少量Φ50mm球形成五级级配，平均球径可在DCP23mm-29mm之间选取。二仓可用球或锻，用球可取直径Φ20mm（比例较少）、Φ17mm、Φ15mm、Φ12mm、Φ10mm五级级配或Φ17mm、Φ15mm、Φ12mm、Φ10mm四级级配，平均球径在DCP12mm-15mm左右。微锻用Φ14mmx14mm、Φ12mmx12mm、Φ10mmx10mm三级级配或视出磨篦板缝尺寸，考虑引入直径Φ8mmx8mm微锻（使用直径Φ8mmx8mm微锻时，出磨篦板缝宽度一般为5mm-6mm，并安装有缝宽为3.0mm-4.0mm的料锻分离内筛板），平均锻径DCP9mm-12mm左右，但第二仓必须设置3圈-6圈活化环。当使用流动性较好的干粉煤灰做混合材，两仓之间安装使用筛分隔仓装置时，内筛板缝宽度一般取≤2.0mm。通过式预粉磨系统入磨物料没有分级，磨机一仓必须保持良好的粗破碎功能，球径不宜太小，一般采用Ф90mm-Ф50mm五级级配或Ф80mm-Ф50mm四级级配，并根据入磨物料粒度、水份及易磨性等技术指标，平均球径多在DCP60mm-70mm之间取值。若后续为三仓开路高细粉磨系统，一仓至三仓间设置两道筛分隔仓板，二仓、三仓宜用锻增加细磨能力，二仓可用Ф22mmx22mm、Ф20mmx20mm、Ф18mmx18mm、Ф16mmx16mm钢锻四级级配，平均锻径可取DCP17mm-21mm。三仓可用Ф14mmx14mm、Ф12mmx12mm、Ф10mmx10mm微锻三级级配，或根据出磨篦板缝尺寸及成品细度要求引入直径Φ8mmx8mm微锻四级级配，平均锻径可取DCP10mm-12mm。闭路两仓磨第二仓宜用Ф30mm-Ф17mm钢球四级级配或再增加一级Ф15mm球WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享五级级配，根据物料进入二仓及出磨水泥细度或比表面积值，平均球径基本可在DCP20mm-25mm之间选取。由于受铸造技术所限，目前尚难以铸造直径Φ6mm甚至以下规格的球（锻），相对于水泥成品颗粒与磨机细磨仓内研磨的物料粒度而言，现在能够提供使用的研磨体规格总是偏大的。所以，实际生产过程中研磨体宜采用多级级配、并根据物料粉磨特性缩小平均径，多级级配研磨体之间空隙率比少级配要低得多，所以比少级配的粉磨效果更好，更能使物料得到较好的研磨，出磨细度更细。HR某5000t/d干法线，两套双闭路水泥联合粉磨工艺系统均采用170-100辊压机+V形选粉机+Ф4.2x13m双仓管磨机+O-SePaN-3500高效选粉机，两台磨机磨前配置、磨内结构、磨尾成品选粉机及一仓、二仓研磨体装载量、生产水泥品种（P.Ⅱ42.5R）和细度(R45≤8.0%)与比表面积(≥380m2/kg)控制指标完全相同，一仓均采用Ф40mm-Ф20mm钢球四级级配，平均球径与填充率相同。一号磨二仓采用直径Φ18mmx18mm、Φ14mmx14mm、Φ10mmx10mm微锻三级级配，平均锻径DCP13.61mm、填充率27.89%，台时产量130t/h。二号磨二仓采用Φ18mmx18mm、Φ16mmx16mm、Φ14mmx14mm、Φ12mmx12mm、Φ10mmx10mm微锻五级级配，平均锻径DCP13.23mm、填充率27.89%，台时产量达160t/h。〔18〕在工艺条件相同的前提下，虽然两台磨机二仓平均锻径基本相同，但因二号磨二仓所配研磨体级数不同（经计算，二号磨二仓研磨体总表面积比一号磨二仓要多出121.6m2），两台磨机台时产量竟相差30t/h,一号磨机比二号磨机产量低23.08%。由此说明，在工艺条件允许时，应尽量采用研磨体多级配。4.4隔仓板及出磨篦板普通闭路粉磨系统、预粉磨物料未分级的闭路粉磨系统、联合粉磨系统中双闭路的管磨机，同样可移植应用开路高细筛分磨技术，安装使用筛分隔仓板（内筛板缝可在1.5mm-4.0mm之间选取），有效调节磨内物料流速，将磨内筛分和磨外选粉相结合，磨内多创造粒径合格的精粉供选粉机分选，能够有效提高系统产量、拓宽水泥颗粒级配。在适宜的循环负荷下，磨内磨制的精粉越多，选粉机分级精度越高，系统产量也越高.联合粉磨单闭路与双闭路系统的管磨机，使用普通型双层隔仓板或带有扬料板、内筛板组合型的双层筛分隔仓板（筛分隔仓板整套结构中的普通隔仓板与内筛板之间一般留有30-50mm的筛分空间）;筛分隔仓板对物料具有良好的筛分分级与过滤功能，可有效抑制料流，有助于实现磨内〝分段粉磨〞。对于带打散分级机的单闭路三仓磨宜设置两道筛分隔仓板，即使设置一道，必须在一仓与二仓之间安装使用，二仓与三仓之间可用普通双层隔仓板。在走访中，笔者遇到过某些企业将筛分隔仓板设置于二仓、三仓之间，实际应用效果不理想的案例.普通隔仓板缝宽度一般取6mm-8mm，内筛板缝尺寸则应根据入磨物料粒度、易磨性，并考虑磨内物料流速等参数取值（1.5mm-4.0mm之间），当内筛板缝取值过小时，应严格控制入磨物料综合水份≤1.5%，入磨水份大则易堵塞隔仓板内筛缝及出磨篦板缝。JJ某公司5000t/d规模生产线，两套水泥粉磨系统主机配置与上例中的西南ZY某单位完全相同，只是磨机仓长比例不同，隔仓板内筛板缝为3.0mm，混合材使用含水分较高的粒化高炉矿渣，生产P.042.5级水泥（熟料比例80%）台时产量可达180t/h-190t/h;磨制P.C32.5级水泥（熟料比例60%）时，由于入磨综合水份达2.63%，台时产量在150t/h左右徘徊，粘附研磨体、衬板、篦缝及选粉机风道现象时有发生。由此可见:实际生产中，入磨物料水份对系统产量的影响，比粒度因素的影响更为显著，必须严格控制。在满足通风机过料能力的前提下，建议联合粉磨系统磨机使用的出磨篦板缝宽度<10mm，多数企业使用6mm-8mm，其取值是以尾仓使用的研磨体最小规格为依据，篦缝大出磨比表面积低。篦板缝与隔仓板缝形状基本相同，既可以用同心圆状，也可用放射状。但放射状篦缝具有强制排料功能。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享4.5磨内研磨体分段作功衡量经过打散分级入磨的物料比表面积大约在100m2/Kg-150m2/Kg之间、而V形选粉机通过提高机内分料效果及调整系统循环风量(风机变频调速)，（VSK选粉机通过调整转子转速及风量）分级后的入磨物料比表面积一般在170m2/Kg-250m2/Kg或更高些，与此相对应的P80粒径约为170um-71.5um〔19〕，而水泥成品粒径要求3um-32um之间颗粒所占比例应≥65%，必须采取合理的研磨体级配将其粉磨至所需粒径（要求磨内研磨体能够实现分段粉磨）。笔者建议:磨内研磨体分段粉磨作功效果可由出磨比表面积与入磨比表面积指标差值来衡量，岀磨物料比表面积减去入磨比表面积，其差值除以磨机有效长度就能够求出平均每一米研磨体所创造的比表面积（m2/Kg/m），差值越大说明研磨体作功情况越好、粉磨效率越高;差值越小则作功越少、粉磨效率低。现以双闭路联合粉磨系统中的Φ4.2x13m双仓管磨机（有效长度12.5m左右），经V形选粉机分级后的入磨物料比表面积180m2/Kg为例，出磨进入成品选粉机的物料比表面积为230m2/Kg，增加值为50m2/Kg，即在12.5m的有效长度上，平均每米研磨体创造了4m2/Kg比表面积。一般来讲，如果磨内结构、研磨体级配及填充率、磨机通风等工艺参数调整合理，出磨比表面积可达250m2/Kg-280m2/Kg，比入磨时增加了70m2/Kg-100m2/Kg。甚至少数高者达300m2/Kg甚至以上，增加120m2/Kg或以上，即平均每米研磨体磨制的物料比表面积在5.5m2/Kg/m-10m2/Kg/m甚至更多（越高越好）。此外，生产管理过程中，粉磨技术人员应加强对入磨、出磨、选粉机回料的80um、45um筛余、比表面积等参数的同时检测与监控，并绘制相应的筛余曲线准确判断磨内研磨体作功情况及选粉机工作性能。现以HB某单位辊压机+V形选粉机的双闭路联合粉磨系统为例:Ф4.2x13m双仓管磨机采用同心圆状筛分隔仓板，篦缝8mm、内筛板缝为2.0mm。一仓有效长度3.5m（仓长比例28.11%、研磨体用球）、二仓有效长度8.95m（仓长比例72.89%、研磨体用微锻、二仓设有六道活化环），出磨篦板同心圆状缝6.0mm、内筛板缝4.0mm。经V选分级后入磨物料80um筛余29.4%、45um筛余46%、比表面积170m2/Kg，出磨比表面积只有200m2/Kg左右，平均每米研磨体只磨出2.41m2/Kg比表面积;后通过调整磨内级配、装载量、磨内通风等相关工艺参数，出磨细度80um、45um筛余分别为降至5.5%、26%、比表面积达260m2/Kg，出磨相对入磨比表面积增加90m2/Kg，平均每米研磨体创造7.2m2/Kg。第二次再优化调整后，出磨比表面积增长至295m2/Kg，平均每米研磨体创造10m2/Kg比表面积。采取相应技术措施，有效提高出磨比表面积，为成品选粉机有效分选创造先决条件的同时，可使水泥成品获得较宽的颗粒级配、较高的球形化程度与施工性能。管磨机的粉磨效率与研磨体总表面积的0.5-0.7次方成正比，在装载量一定的前提下，设计级配时要有较多的装球（锻）个数。管磨机系统优化改造中，必须突出〝磨内磨细〞为第一根本要素，应尽可能增大研磨体与物料之间的接触、粉磨面积，凸显出研磨体的“集群粉磨效应”。充分发挥磨内每米（段）研磨体的粉磨能量，提高出磨物料中合格产品的比例（越多越好），为磨尾成品选粉机有效分选打好基础，是提高系统产量的必要条件。4.6研磨体材质管磨机内主要采用球与锻两种形状的研磨体，研磨体材质是影响粉磨系统产、质量的重要因素之一。现阶段应选用高性价比、机械性能优良的高铬合金铸铁材质研磨体（洛氏硬度HRC≥60、冲击韧性αk≥3J/cm2-7J/cm2），磨耗已降到30g/t-c以下，实测破损率<0.8%，使用中磨损均匀、表面光洁度好。采用优良材质的研磨体，磨机级配与产量可保持相对稳定。研磨体硬度低，不仅磨耗成本高，实际生产中常会出现表面粘附，降低产量、增加电耗成本。有些企业仅以吨位价格作为采购依据，不以性价比全面衡量，所用研磨体质量差，导致系统产量处于低水平运行状态、生产成本增高，应引起足够重视。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享4.7磨尾成品选粉机配风系统及选粉机选型目前，闭路水泥粉磨系统多使用O-sepa高效选粉机，该选粉机采取负压抽吸形式收集成品，生产中常用的有两种供风系统:4.7.1共用风系统（单风机，少用一台除尘器）磨机风进入选粉机一次风道（主风道），省却了一台磨尾除尘器。该系统磨内物料流速受选粉机系统风机拉风影响较大，成品细度调节相对单列风系统有所不便，系统增产幅度波动较大。现有部分企业仍采用这种共用风系统。笔者曾多次在生产现场遇到该用风系统的选粉机因磨内气体温度高、含尘浓度大或混合材水份大易粘附，导致一、二次风道蜗壳处严重积灰（沿空气流向呈小山状堆积）、导向叶片磨损如刀片状、造成选粉室内气体流畅不均匀、选粉浓度及料气比改变等影响正常选粉作业的不良现象。尤其在夏季时，由于大气温度高、熟料冷却差，磨内温度更高，高粉尘浓度的高温空气（具有膨胀与粘滞特性）进入选粉机一次风管（即热风选粉），显著降低了选粉机的选粉效率（实际生产中，选粉效率能达到50%的都很少），这些都已充分暴露出共用风系统的弊端。4.7.2单列自供风系统（双风机，多用一台除尘器）选粉机用风与磨机通风除尘均走各自风路，互不影响干扰，磨尾风单独入除尘器，可最大程度避免选粉机一、二次风道积灰堵塞而降低选粉效率。由于外界空气无粉尘，对选粉机导向叶片及风道磨损大大减少，工作寿命延长。该系统若选粉机型号适当选择偏大些，则增产幅度更大、质量调控更方便。现阶段在建的水泥联合粉磨线多采用4.7.2双风机自供风系统。如风路系统单列的O-SePa、自带循环风机的K型、SePax型高效选粉机等。生产实践表明:采用（双风机）单列自供风选粉的粉磨系统技术经济指标都优于共用风系统。生产过程中，若磨尾除尘器收下的水泥比表面积≥360m2/Kg，可直接送入成品库。若比表面积在360m2/Kg以下，建议经过选粉机分选后再入成品库。4.7.3成品选粉机配置型号偏小笔者曾走访多家企业，发现有些水泥联合粉磨系统中成品选粉机配置型号偏小、处理能力小、系统产量低。以常用的O-SePa高效选粉机为例，GZ某单位2500t/d干法线水泥粉磨配置为:170-100辊压机（物料通过量458t/h-623t/h、功率900KWx2）+V形选粉机+Ф4.2x13m双仓管磨机（功率3550KW、设计装载量240t）+O-SePaN-3500高效选粉机（最大喂料能力630t/h、产量210t/h、主轴功率220kw）组成的双闭路联合粉磨系统。其中选粉机与磨机是单风机共用风系统，磨尾风进入选粉机一次风道，生产中细度与产量指标不易协调，系统循环负荷较大，回料量多，时常造成磨机进料端溢料，P.O42.5级水泥台时产量在150t/h-160t/h。笔者认为:配有较大处理能力辊压机+V形选粉机的Ф4.2x13m管磨机闭路系统，因入磨物料较细，磨机粉磨负荷相对较轻，在选择配置O-SePa高效选粉机型号时，至少要选配N-4000型（最大处理能力720t/h、产量240t/h、主轴功率220KW）或配用N-4500型（最大处理能力810t/h、产量270t/h、主轴功率250kw），工艺设计时将选粉机与除尘器风路单列（双风机系统），这样可以为系统进一步增产留有余地。否则，即使辊压机与管磨机两段的粉磨能力发挥再好，因成品选粉机处理量偏小，且风路设置不尽合理，系统产量仍然低迷，粉磨电耗还是居高不下。本文7.1.2中的案例一、案例二已证明:管磨机前配用较大处理能力的辊压机，O-SePa高效选粉机分别配置N-4000型、N-4500型，且成品选粉机与除尘器风路各自单列，细度与产量调节极为方便，P.O42.5级水泥台时产量达230t/h-240t/h。而本例中Ф4.2x13m管磨机配用O-SePaN-3500高效选粉机，其最大喂料量为630t/h、最大成品产量也只有210t/h似偏小，不利于充分挖掘系统产能潜力、进一步降低粉磨电耗。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享闭路粉磨系统中当成品细度不变，循环负荷随出磨细度变粗而增大，选粉效率降低（虽对提高比表面积有利，但成品45um筛余会明显增大），回料量增大，粉磨状况会明显恶化，易饱磨、磨头吐料。出磨细度越细，回料细度越粗，循环负荷越小、选粉效率越高，回料量减少。笔者认为:实际生产中，辊压机双闭路联合粉磨系统在成品细度（比表面积）相对稳定的前提下，O-SePa高效选粉机合理的循环负荷可控制在50%-120%之间，一般常用70%-110%，选粉效率较高（≥60%）、回料量较少、系统运行稳定，能够保持动态平衡。否则，高循环负荷运行时回料量增多，平衡被打破，选粉效率低，难以获得磨机高产。所以，通过对磨内结构的改进，在保证磨内磨细及成品细度的条件下，能够适当降低选粉机转速（循环负荷）、减少回料（选粉效率提高），是提高系统产量的关键所在。此外，配置的选粉机型号与处理能力大，则选粉效率高。从发挥整个联合粉磨系统最大产能及节电的角度来讲，管磨机前置与后配两头的主机都应适当放大一点，留有一定富裕量，这在选型时一定要注意。否则，成品选粉机选型小将严重制约系统能力的发挥，在生产运行中已有不少教训。4.8磨内通风及闭路系统除铁磨内通风主要是控制磨内物料流速，及时排出合格产品与较高温度的含尘气体，最大程度地避免磨内高温造成衬板与研磨体表面粘附，保持良好的粉磨状态。一般开路磨磨内风速控制0.6m/s-1.2m/s，闭路磨风速控制1.0m/s-1.3m/s可满足粉磨系统通风要求。中控操作中，一般保持磨头微负压，磨尾与磨头压差在-500Pa-800Pa之间（磨头不冒灰为原则）。应重视闭路磨系统除铁，磨机使用的合金铸铁衬板、研磨体、外来铁质都具有铁磁性，粉磨过程中铁质碎屑对选粉机撒料盘、导向叶片及隔仓板等造成磨损，同时在磨内形成磁衬垫而降低粉磨效率。磨前进料可设置电磁除铁器，磨尾出料或选粉机回料部位可安装管道式除铁器去除之。4.9选用优质助磨剂随着水泥管磨机规格的大型化，物料受研磨体冲击、摩擦、研磨过程中，磨内温度较高，微米级颗粒粉体间出现〝团聚〞，研磨体及衬板表层的摩擦产生静电荷与微粉吸附，易形成〝缓冲料垫〞，严重削弱粉磨功效。此时应选择分散性能良好的助磨剂消除粘聚现象，提高研磨体和衬板工作表面的光洁度，有效改善物料颗粒的分散性及流动性。助磨剂的引入可改善水泥颗粒级配，大部分消除“过粉磨”现象，有效提高选粉机的分选效率，最终提高粉磨系统产量。生产实践证明:采用优质助磨剂可提高选粉效率3%-6%、增加成品比表面积20m2/Kg-40m2/Kg，并能提高水泥圆度系数。助磨剂母料中的表面活性剂分为阳离子型、阴离子型和非离子型，选用时应考虑水泥与混凝土外加剂的相容性，并进行相关试验。一般来讲，用非离子型表面活性剂配制的助磨剂助磨效果及所磨制的水泥与混凝土外加剂的相容性较好，在选用助磨剂时需注意这一点。5.结束语5.1水泥粉磨工艺系统增产节能是一项复杂的系统工程，涉及因素多、范围广。存在的技术问题既有共性的、又有个性的。每一个企业的主机配置不同（或相同）、所用材料粉磨特性不同、工艺技术参数选择应用与调整不同、系统的维护与操作技术水平不同，获得的产量及粉磨电耗指标也不同。5.2水泥磨前物料预处理工艺及设备有多种，缩小入磨物料粒度、显著改善易磨性，实现破磨全分离，是水泥粉磨系统增产节电最有效的技术途径。5.3通过式预粉磨或联合粉磨单闭路、双闭路系统中，管磨机应合理选择仓长比例分配，磨内衬板、隔仓板、出磨篦板、活化环设置与研磨体材质及级配等影响系统产、质量的重要工艺参数。WORD文档下载可编辑 专业技术资料分享5.4对于联合粉磨系统而言，前置的辊压机处理能力越大（至少为管磨机产量的2倍以上），投入的功耗越高，管磨机的节电幅度越大，系统总电耗越低。通过式预粉磨辊压机投入功耗低，其增产、节电幅度明显低于联合粉磨系统。5.5与辊压机相比，采用CKP立磨（或其他形式立磨）预粉磨物料，磨辊与料床之间的接触面积大，物料经多次碾压，其能效转换指数高于辊压机、装机功率低。立磨磨辊与磨盘之间压力比辊压机低得多，磨辊与磨盘使用寿命长，可达30000h以上。5.6欲发挥粉磨系统的最佳能力，与管磨机配套的磨尾成品选粉机选取时也要留有富裕系数，应适当放大型号并单列用风（磨尾收尘与成品选粉为双风机系统）。5.7生产实践证明：在最终成品细度相同的前提下，物料“分段粉磨”比一段粉磨所需能量低。应最大程度挖掘出〝磨前处理、磨内磨细、磨尾选粉〞三段粉磨中各段的技术潜力，实现系统增产、节电幅度最大化。5.8针对管磨机粉磨过程中磨内温度高、微细物料〝团聚〞、流动性差或静电粘附现象，应积极选用高性价比的优质衬板、研磨体及分散性能良好的助磨剂，使研磨体及衬板保持良好的表面光洁度，可使整个粉磨系统始终保持较高而稳定的粉磨效率。5.9相对于辊压机预粉磨、联合粉磨工艺系统而言，立磨规格已实现大型化，用于水泥终粉磨具有效率高、粉磨电耗低、工艺布置更简单、占地面积小的技术优势，是当今水泥高效粉磨工艺发展趋势。5.10〝细节决定成败〞，水泥工程技术人员应加强对粉磨系统中细微工艺参数的研究，结合企业自身实际情况进行持续改进，不断赶超工序指标先进水平。5.11我国水泥总产量已突破20亿吨，对现有水泥粉磨系统进行有机的改造，充分挖掘系统潜能，通过努力若能实现吨水泥节电1KWh，年节电价值可达12亿元以上。（连载完）参考资料〔1〕徐冕《正在迅速发展中的高压辊压机》、《水泥》1988.1〔2〕包玮、张永龙等《辊压机及其挤压粉磨工艺系统的操作》、《水泥工业粉磨工艺技术文集》国家建筑材料工业技术情报所2007.6中国•西安〔3〕孙春风《水泥粉磨系统增加立磨预粉碎后的改造》、乔彬主编《水泥工业粉磨系统节能增产技术百例》化学工业出版社2009年4月第1版〔4〕张嘉程《预粉磨立磨的开发设计与应用》、《水泥技术》2010.6〔5〕陈远胜等《挤压联合粉磨系统水泥颗粒级配的改善》、《新世纪水泥导报》2009.4〔6〕宋宜伟《Ф3.2x13m水泥辊压机联合粉磨系统的节能改造》、《水泥》2009.11〔7〕刘志强等《开流磨联合粉磨系统的设计选型及其实践》、《水泥技术》2010.1〔8〕张光宇等《盘景2x4500t/d熟料生产线联合粉磨系统简介》、《水泥工程》2009.5〔9〕张永龙等《5000t/d生产线辊压机水泥联合粉磨系统方案对比》、《水泥》2010.3〔10〕《JaypeeBela水泥厂粉磨系统改进项目》、《世界水泥》中文版2004.11〔11〕傅华《大型水泥/矿渣立磨的调试与运行》、《水泥》2008.7〔12〕《湖北亚东公司LM56.3+3C/S水泥立磨简介》、中国硅酸盐学会2010.《国内外水泥粉磨新技术交流大会暨展览会论文集》2010.8中国•西安〔13〕Y.Reichardt《厄瓜多尔SanRafael水泥厂采用MPS的水泥终粉磨系统》、《国际水泥-石灰-石膏》中文版2003.2〔14〕《Polysius立磨粉磨水泥》赵乃仁摘自Z-K-G2001.10.555《水泥工程》2004.3WORD文档下载可编辑 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