联合粉磨系统磨机参数选择.doc

挤压联合粉磨工艺中多仓管磨机参数的选择与调整

邹伟斌中国建材工业经济研究会水泥专业委员会
陈敬明咸宁市建筑材料工业协会

题要：本文论述了采用辊压机，打散分级机或V型选粉机与管磨机组成的挤压联合粉磨工艺（开流管磨或圈流管磨系统），在水泥制成中的应用；探讨了实施挤压联合粉磨工艺对管磨机各仓长比例的合理设置及衬板、研磨体材质、衬板工作表面形状、研磨体级配的选择；以实例论证了挤压联合粉磨工艺是逐步向立磨（辊磨）终粉磨过渡期内增产、节电的高效粉磨工艺。
关键词：挤压联合粉磨管磨机参数选择
导言
随着水泥生产技术的进步及发展循环经济、实施节能减排的需要，新型干法水泥工艺将逐步取代落后的生产方式。水泥粉磨技术也向高效、节电方向快速演变。以大中型新型干法水泥企业为例，在生料制备过程中积极采用技术成熟而先进的立磨（辊磨）粉磨工艺替代传统的管（球）磨机粉磨工艺，获得了优质、高产、低消耗的综合技术经济效果。
新型干法线或粉磨站的水泥制成系统，绝大多数采用多仓管磨机作为终粉磨制备成品。由于立磨（辊磨）和辊压机与管磨机的粉磨特性不同，采用前两种设备作为终粉磨制得的成品颗粒形貌呈多角形、片状、条状结构，标准稠度需水量大、快凝、早强偏低，显著影响混凝土的施工、结构强度和耐久性能，尚需解决相关的技术问题[1]。但作为预粉磨（以辊压机、打散分级机或V型选粉机组成的挤压联合粉磨为例），不失为当前水泥粉磨系统增产、节电的高效生产工艺。
表1辊压机终粉磨水泥与球磨水泥性能比较
粉磨工艺SO3
（%）比表面积（㎡/kg）需水量
（%）初凝
（h：m）终凝
（h：m）抗压强度（Mpa）2d7d28d球磨3.0534727.51：502：2526.036.847.4辊压机3.1734334.00：050：0822.337.149.5据了解，现国内新建大中型新型干法生产线或粉磨站，绝大多数水泥粉磨系统采用挤压联合粉磨工艺，由管磨机完成水泥的终粉磨，使整个粉磨系统取得了显著的增产、降耗效果。以下进行相关的技术经济分析：
1、挤压联合粉磨工艺中的辊压机、V型选粉机及打散分级机。
1.1辊压机
辊压机自20世纪80年代中期在德国问世以来，其技术更新和推广应用一直受到水泥及冶金、矿山等行业的密切关注。辊压机的工作原理属料床挤压粉碎，物料通过两只高压对辊挤压后形成料饼，料饼中含有大量的细粉，其中80μm以下的成品颗粒约占30%左右，粗颗粒物料的内部微观结构已被彻底破坏，并产生许多裂纹，易磨性大大改善，挤压后的料饼中2mm以下颗粒占60—70%，为后续设置的管磨机高产、低耗创造了先决条件。
辊压机技术历经20多年的发展与完善，原设备系统中存在的液压件可靠性差（漏油）、辊面磨损过快（材质及结构形式）、联轴节易损坏（材质及设计缺陷）、设备振动（除铁、料流及设备自身或地基因素）等缺陷经工程技术人员的其同努力，得到了较好的解决，实现了辊压机、V型选粉机或打散分极机、管磨机系统的同步运行，生产效率大大提高。
原辊压机存在的辊面磨损快的问题，我国多采取堆焊硬质合金层的办法解决。国外公司则注重于整体铸造，选用机械性能优良的耐磨材料以及优化设计辊面形状，使辊面工作寿命显著提高。据资料介绍[2]：德国洪堡公司推出的柱钉式辊面结构，辊面保证寿命达14000-20000h。该结构形式的辊面采用硬质合金小圆柱镶嵌，挤压过程中产生的细料充填于柱钉间的小坑，开成自然的料衬保护层，减轻了大颗粒物料对辊面的磨损程度。福建龙岩三德水泥公司引进使用了这种由德国洪堡公司生产的RP140-160柱钉式辊面的辊压机。广东（东莞）华润水泥公司进口的德国克虏伯一伯力鸠斯POLYCOM15/8辊压机，系整体铸造结构辊，辊面耐磨层厚度和硬度比堆焊硬质合金要高许多，工作寿命保证在18000h。
国内部分水泥企业针对辊压机辊面的磨损问题，采用备辊的方式确保在较短的时间内能够及时更换下磨损严重的辊进行堆焊维修，这样比停机堆焊更节省时间，大大减轻对生产过程的影响。
采用挤压联合粉磨工艺，管磨机前对物料的处理，仍属预粉磨范畴。由于物料挤压循环次数多，允许辊压机消耗更多的能量，可使整个粉磨系统节能实现最大化，该工艺能使后续管磨机的增效系数达2以上。经挤压、打散分级后的入磨物料粒度均＜1mm，系统产量大幅度提高，粉磨电耗显著降低，已成为目前管磨机终粉磨系统的首选工艺。
挤压联合粉磨工艺整个设备系统运行过程中，对辊压机而言，细粉太多、辊缝越小、功率降低；导料板插入深度越深、辊缝越小、功率越低，最终导致系统产量下降。一般规律是：辊压机两主辊电流越高，说明辊压机作功越多，系统产量越高，但辊压机运行电流必须控制在额定值范围内。[3]
以国内某水泥研究设计院研制、开发的辊压机为例，有以下规格、型号：
表2辊压机技术参数
序号规格速度（m/s）处理量（t/