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【正文】 粉磨系統(tǒng)主要有開路磨、輥壓機 +開路磨、輥壓機 +閉路磨、立磨等幾類。不同的粉磨系統(tǒng)在水泥顆粒組成與能源消耗等方面各不相同，且各有利弊。針對產(chǎn)品的用途，根據(jù)需要，選擇合適的粉磨系統(tǒng)，不但能夠提高水泥和混凝土材料性能，而且可以降低能源消耗和環(huán)境污染 水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及緩凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等）粉磨至適宜的粒度（以細度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水 化速率，滿足水泥漿體凝結(jié)，硬化要求 定義 水泥粉磨按照工藝流程可分為： 1,、開路粉末系統(tǒng)， 閉路粉磨系統(tǒng)， 聯(lián)合粉末系統(tǒng)。 不同粉末系統(tǒng)的比較 按照設(shè)備使用方式可以分為： 球磨機粉磨系統(tǒng)， 立磨終粉系統(tǒng)， 3 立磨 球磨機聯(lián)合粉末系統(tǒng)， 輥壓機終粉系統(tǒng)， 5,、輥壓機 球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)， 臥式輥磨（ Horomill）粉磨系統(tǒng)。 隨著科技的日益發(fā)展，將來可能有更多種類的水泥粉磨系統(tǒng)出現(xiàn)。 開路粉磨工藝流程：物料通過磨機后即為產(chǎn)品。流程簡單、設(shè)備少、投資少，但是容易產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象。 閉路粉磨工 藝流程：物料出磨后經(jīng)過選粉機系統(tǒng)選出產(chǎn)品，粗粉返回磨機再磨。減少過粉磨現(xiàn)象、可以提高產(chǎn)量、降低電耗、產(chǎn)品細度容易控制，但是系統(tǒng)設(shè)備投資大，操作維護較為復雜。 聯(lián)合粉磨系統(tǒng)工藝流程：物料通過輥壓機或者立磨的預粉磨后，篩選出其中的細料進入球磨機進行終粉，通過選粉機及收塵系統(tǒng)將符合要求的成品選出。此種方式與閉路粉磨系統(tǒng)相比，產(chǎn)量更高，能耗更低，設(shè)備投資更大，操作系統(tǒng)更復雜 球磨機 粉磨 系統(tǒng)：是指以球磨機單獨作為主要粉磨設(shè)備從而達到最終粉磨效果的粉磨系 統(tǒng) 立磨 終粉系統(tǒng)：是指以立磨單獨作為主要粉磨設(shè)備從而達到最終粉磨效果的粉磨系統(tǒng)。這種方式比球磨機粉磨系統(tǒng)效能高，但是，經(jīng)測驗，這種方式產(chǎn)生的成品由于是完全靠擠壓生成，顆粒級配不太理想，而且顆粒表面形狀也不利于水泥的水化及水泥強度。 立磨 球磨機聯(lián)合粉末系統(tǒng)：是指在物料在進入 球磨機 終粉前，先經(jīng)過以立磨作為主要設(shè)備的預粉磨系統(tǒng)，然后分級符合要求的細料進入球磨進行終粉磨，這種方式效率高，而且最后由球磨機進行終粉，顆粒級配及顆粒表面形狀好。 輥壓機終粉系統(tǒng)：是指以輥壓機單獨作為主要粉磨設(shè)備從而達到最終粉磨效果的粉磨系統(tǒng)。比立磨終粉系統(tǒng)效能更高，但是和立磨終粉系統(tǒng)類似，產(chǎn)品顆粒級配及表面形狀不理想。 輥壓機 球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)：即在物料在進入球磨機終粉前，先經(jīng)過以 輥壓機 作為主要設(shè)備的預粉磨系統(tǒng)，然后分級符合要求的細料進入球磨進行終粉磨，這種方式比立磨 球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)效率更高，而且最后由球磨機進行終粉，顆粒級配及顆粒表面形狀好。 臥式輥磨粉磨系統(tǒng)：臥式輥磨，又稱 Horomill，是一種新式粉磨設(shè)備，能效比和輥壓機相似，產(chǎn)量更大。用于取代球磨機，目前在國內(nèi)僅有數(shù)臺。但是根據(jù)其粉磨原理，其產(chǎn)片顆粒狀況應(yīng)當和立磨終粉成品類似，應(yīng)該不太理想 閉路粉磨系統(tǒng) 它是由管磨機 、提升機、選粉機和風機等主要設(shè)備所組成，在粉磨過程中，粗粒物料幾次通過磨機，它具有減少水泥過粉碎，避免發(fā)生顆粒凝聚和粘倉、粘研磨體等優(yōu)點，有利于生產(chǎn)高細度水泥，改變生產(chǎn)水泥的品種，提高粉磨效率。 隨著生產(chǎn)的大型化，磨機直徑和生產(chǎn)能力都有很大提高，選粉機規(guī)格也必須相應(yīng)擴大，但是過大規(guī)格的選粉機在工藝布置及安裝方面都會帶來困難，因此有人提出閉路粉磨系統(tǒng)，采用兩臺或三臺選粉機的工藝流程，同時也期望通過采用選粉機并聯(lián)的辦法，降低選粉機負荷，提高選粉效率。 目前國際國內(nèi)的水 泥粉磨工藝設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)，都離不開三種方案 1 開流粉磨：主要粉磨設(shè)備是利用一臺長筒管磨機，將不同硬度，不同塊度的水泥混合物料同時進入磨機內(nèi)進行粉磨。這種方案的缺點是：混合材過粉磨，比表面積雖然提高但是混合材的超細粉磨產(chǎn)生的，稱為假性比表面積。水泥產(chǎn)品中大顆粒物料比例較大的都是水泥熟料。 混合材在水泥產(chǎn)品中主要是載體作用，活性度較低，顆粒形狀并不是越細越好，過細之后會導致產(chǎn)生靜電，包球，吸水性大，石膏脫水，水泥砂漿漂浮物增多。更主要的是由于混合材的過粉磨耗費大量的電耗和時間，做了許多無用功。不過它對比圈流粉磨工 藝來說水泥顆粒級配較好一些，強度略高，節(jié)省熟料。 2 圈流粉磨：本方案是針對第一種方案存在出水泥混合材過粉磨現(xiàn)象采取了圈流粉磨工藝方案，經(jīng)過磨機排除的水泥粉體被輸送至選粉機被分離成一種水泥成品和另一種粗粉被送回磨重新粉磨這種方法克服了前者的弊病，但也帶來了新的問題，一方面水泥產(chǎn)品中 2040um的平均粒徑明顯增多，另一方面水泥熟料被磨成 10um以下的含量較少，水泥顆粒級配就不合理，熟料強度沒有最大的發(fā)揮出來。最主要的缺點是投資大，施工量大，設(shè)備多，工藝復雜，維修量大，操作人員多。 3 本方案是在第一種方案的基礎(chǔ) 上在長管筒磨前增加了預粉磨設(shè)備， 30 萬噸以下多采用細破碎機， 30 萬噸以上規(guī)模多采用輥壓機方式，其粉磨方法是將多種水泥混合物料同時進入預粉磨設(shè)備再輸送至管磨機細磨成成品，然后是想同與開流粉磨工藝。雖然臺時大幅度增加但是混合材的過粉磨現(xiàn)象仍然打幅度增加，仍然存在產(chǎn)生靜電，包球，吸水性大，石膏脫水，水泥砂漿漂浮物增多，也做了許多無用功。水泥成品的比表面積打，但大于 30um多數(shù)顆粒是水泥熟料，該磨細的沒有磨細，不該磨細的磨細了，水泥強度沒有最大發(fā)揮出來等。 第二章 球磨機的改進技術(shù) 正確選擇粉磨研磨體體及級配 研磨體 裝載量和級配雖有些公式可以參考，但一般還是靠經(jīng)驗調(diào)配。鋼球級配還是以多級配球較多，在使用分級襯板時，磨倉內(nèi)在長度方向上（進料端到出料端）各點處的物料平均粒徑是逐漸降低的，鋼球在各點處的平均球徑也應(yīng)該是逐漸降低，兩條曲線的走勢應(yīng)該是一致的。調(diào)整鋼球級配時要考慮到鋼球尺寸的減小并不是一致的。例如有文獻介紹，通過試驗和計算得出，當 90mm 的鋼球磨損至 80mm 時，同比， 80mm 的鋼球磨損至 ， 70mm 的鋼球磨損至 ，60mm 的鋼球磨損至 。顯然，若只補大球，則平均球徑必然有變大的 趨勢。研磨體裝載量和級配是否合理，可通過下述四種方法在生產(chǎn)實踐中進行檢驗和調(diào)整。 1 根據(jù)磨機產(chǎn)量和產(chǎn)品細度進行檢驗分析 （ 1）當磨機出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細度粗時，說明研磨體裝載量不足或研磨體磨耗太大，此時應(yīng)添加研磨體。 （ 2）當磨機出現(xiàn)產(chǎn)量高、產(chǎn)品細度粗時，說明磨內(nèi)研磨體的沖擊力太強，研磨能力不足，物料的流速過快所致。此時應(yīng)適當減少大球，增加小球和鋼段以提高研磨能力，同時減少研磨體之間的空隙，使物料在磨內(nèi)的流速減慢，延長物料在磨內(nèi)的停留時間，以便得到充分的研磨。 （ 3）如磨機出現(xiàn)產(chǎn)量低、產(chǎn)品細度細時，其原因可 能是小鋼球太多、大鋼球太少而造成的。磨內(nèi)沖擊破碎作用減弱，而相對研磨能力增強。 （ 4）若磨機產(chǎn)量高、產(chǎn)品細度又細時，說明研磨體的裝載量和級配都是合理的。 2 根據(jù)磨音判斷 在正常喂料的情況下，一倉鋼球的沖擊較強，有嘩嘩的聲音。若第一倉鋼球的沖擊聲音特別洪亮時，說明第一倉鋼球的平均球徑過大或填充率較大；若聲音發(fā)悶，說明第一倉鋼球的平均球徑過小或填充率過低了，此時應(yīng)提高鋼球的平均球徑和填充率。第二倉正常時應(yīng)能聽到研磨體的唰唰聲。 3 檢查磨內(nèi)物料情況 在不大或有較長的一段接近水平線，則表明磨機的作業(yè)情況不良，物 料在這一段較長距離過程中細度變化不大。其原因可能是研磨體的級配、裝載量和平均球徑大小等不合適，應(yīng)適當改變研磨體級配或清倉剔除碎、小球段；如果隔倉板前后的篩余百分數(shù)相差很大，說明兩倉能力不平衡，此時應(yīng)首先檢查隔倉板篦孔寬度是否符合要求，若過寬且超過規(guī)定數(shù)值 2mm 以上時，即應(yīng)更換或堵補；若有堵塞現(xiàn)象，應(yīng)剔除堵物。 也可能由于磨機各倉的長度比例不當，前后倉破碎與研磨能力不匹配。先調(diào)研磨體的級配、裝載量和平均球徑，若無效，則應(yīng)改變倉的長度、比例。 5 確定研磨體補充量的方法 （ 1）用單位產(chǎn)品的研磨體磨損量（同類研磨 體年耗量 /磨機年產(chǎn)量）乘以磨機階段產(chǎn)量； （ 2）用單位時間的研磨體磨損量（同類研磨體年耗量 /磨機年運轉(zhuǎn)時間）乘以磨機階段運轉(zhuǎn)時間； （ 3）在必要的空磨后停磨，測量磨內(nèi)球（段）面距磨機中心線的高度除以磨機有效內(nèi)徑可簡易算得當時的填充率，與原配球時填充率對比，計算補球量。 此外還有根據(jù)空磨時的主電動機電流表值與經(jīng)驗值比較確定研磨體補充量等多種方法。以上的各種方法事實上都有一定的局限性，這是因為磨機的運轉(zhuǎn)過程是一個不斷變化的復雜過程，影響因素很多，容易出現(xiàn)判斷失誤而造成盲目補球，反而影響磨機的產(chǎn)量。因此，管理較好 的水泥企業(yè)是采用定期清倉的傳統(tǒng)辦法。 水泥粉磨系統(tǒng)提高產(chǎn)量、降低電耗歷來是人們關(guān)注的焦點，尤其是 ISO 標準實施后，對于多數(shù)水泥企業(yè)來說，都感到既要使產(chǎn)品適應(yīng)新標準的質(zhì)量要求，又不影響磨機產(chǎn)量、增加生產(chǎn)成本，對水泥粉磨系統(tǒng)進行優(yōu)化改造無疑是首選措施。 1粉磨工藝改造的原則 以往進行粉磨工藝的研究主要注重提高磨機產(chǎn)量和降低粉磨電耗。事實上，粉磨工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量有著很大影響，因此今后在研究和進行粉磨工藝改造時，應(yīng)全面考慮產(chǎn)量、質(zhì)量和能耗的關(guān)系。 ⑴ 節(jié)能原則 由于傳統(tǒng)的球磨機粉磨工藝能源利用率太低，水泥生產(chǎn)中 70%的電耗都用于生料和水泥的粉磨，因此節(jié)能是改造粉磨工藝的基本任務(wù)。 ⑵ 高產(chǎn)原則 提高粉磨設(shè)備的產(chǎn)量是改造和完善粉磨工藝的基本目標。 ⑶ 優(yōu)質(zhì)原則 產(chǎn)品不僅達到一定細度和比表面積，并有合理的顆粒級配和盡可能高比例的球形顆粒，是改造和完善粉磨工藝的重要任務(wù)。 2 采用預粉碎技術(shù) 預粉碎是球磨機粉磨系統(tǒng)大幅度提高產(chǎn)量的主要措施，按粉碎理論可分為預破碎和預粉磨。 預破碎 預破碎一般是指在球磨機前設(shè)置一臺細碎機，使入磨粒度降低，將原來球磨機粗磨倉坦負的部分粗碎任務(wù)交由效率較高的細碎機來完成，即所謂的 “ 多破少磨 ” 。 國內(nèi)采用水泥磨前加細碎機的措施已有數(shù)十年歷史，但受設(shè)備材質(zhì)的局限，該技術(shù)一直未能得到大量使用。當前有些機械廠推出了新一代細碎機，使用壽命有一定提高，但關(guān)鍵部件磨損的問題仍沒有根本改善。 出庫物料的除鐵問題必須重視，往往是鐵塊或其它金屬雜質(zhì)對細碎機造成致命的傷害。增設(shè)預破碎后，球磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)也要進行相應(yīng)調(diào)整，尤其是一倉應(yīng)以提高研磨能力為目標。有的廠曾嘗試過提高磨機轉(zhuǎn)速來提高產(chǎn)量，但效果不好。從理論上分析，加預破碎后入磨物料粒度降低，一倉的破碎作用與研磨作用已退居次要地位。磨速提高，研磨體提升高度增加，破碎能力 增大而研磨能力降低，這顯然不符合要求。 采用預破碎系統(tǒng)進行提高磨機產(chǎn)量的改造，低投資是其最大優(yōu)勢，它主要適合于磨機輔助設(shè)備和輸送設(shè)備富裕能力有限，以及大幅度升級成本效益不合理的廠家。 預粉磨 預粉磨是指球磨機前增設(shè)一臺粉磨設(shè)備，使原有的粉磨系統(tǒng)大幅度增產(chǎn)的措施。 用于預粉磨的設(shè)備主要有短球磨、輥磨、輥壓機、筒輥磨等。上述四種預粉磨設(shè)備的能量利用率由低到高依次為短球磨、輥磨、筒輥磨、輥壓機。 采用球磨機作為預粉磨設(shè)備，建議采用半終粉磨流程，即預粉磨球磨機與選粉機組成閉路系統(tǒng)，使進入后續(xù)球磨機的物料粒度 更加均勻，一般 2mm 的占 90%左右，最大粒度控制在 5mm，可縮短物料在磨內(nèi)的停留時間，避免出現(xiàn) “ 飽磨 ” 現(xiàn)象。球磨機預粉磨工藝提高產(chǎn)量的幅度可達 50%以上，不過節(jié)能效果較差，對于有閑置設(shè)備的廠家較為適宜。 對于采用輥磨、輥壓機、筒輥磨作預粉磨設(shè)備，由于投資大，工藝相對復雜，一般在立窯水泥企業(yè)很少采用。 3 開流磨的技術(shù)改造 開流高細、高產(chǎn)磨技術(shù)主要用于水泥粉磨。對原有磨機進行改造時，應(yīng)具備以下工況條件： ⑴ 磨機直徑可大可小，即 均可，但磨機的長徑比至少要＞ ； ⑵ 入磨物料綜合水分 2%； ⑶ 入磨物料粒度、研磨體裝載量、磨機運行等正常穩(wěn)定； ⑷ 磨機通風良好，收塵與計量設(shè)備完好。 開流磨技術(shù)改造的主要內(nèi)容 ⑴ 襯板 經(jīng)過長期生產(chǎn)實踐的檢驗，目前仍在使用的球磨機筒體襯板主要有 11 種形式。國外公司推出的襯板有逐漸統(tǒng)一的趨勢。一倉一般采用提升襯板即所謂的階梯襯板，二倉則采用分級襯板。但這種分級襯板不是國內(nèi)常見的錐形分級襯板或平襯板加錐形分級襯板，而是兩種甚至三種襯板的組合或復合體。經(jīng)過優(yōu)化組合或復合，一種襯板可發(fā)揮不同形式襯板的優(yōu)勢，從而保證了最大限度地將能量輸入裝球區(qū)，并盡量消除磨內(nèi)死區(qū)。 建議有關(guān)單位加大研究力度，為水泥廠提供性能更優(yōu)越的襯板。 在目前開流磨進行技術(shù)改造時，段倉一般都安裝活化襯板，有效地消除了 “ 滯留帶 ” ，激發(fā)和強化了研磨體的運動。 ⑵ 隔倉板 對于隔倉裝置的改進，國內(nèi)企業(yè)仍關(guān)注于篦板的耐磨、耐沖擊及防堵等方面，而對于隔倉裝置對磨內(nèi)料、氣流的影響和控制作用重視不夠。以 球磨機為例，隔倉板有效通風面積為 ，中心件面積 m2，中心件有效通風面積 m2，可見僅中心件的面積就相當于隔倉裝置有效通風面積的 87%，同時也表明此形式的中心件有效通風面積是相當小 的。通過分析比較，加大中心件通風面積對于加大整個隔倉裝置通風面積的影響最大，也是最可行的方案。因為無論加大篦板孔尺寸或增加開孔數(shù)量，都將對篦板強度及其對料球的控制作用產(chǎn)生較 大影響。此外，改造老式中心件的另一個目的在于通過它來實現(xiàn)對物料流速的控制，從而方便靈活地調(diào)節(jié)磨內(nèi)各倉中的料球比，控制物料磨內(nèi)停留時間。 開流磨進行技術(shù)改造時，尾倉更換帶內(nèi)篩分裝置的隔倉板，嚴格控制進入尾倉的小顆粒，使前倉的鋼球和尾倉的小段各自最大限度地發(fā)揮破碎和研磨作用。 ⑶ 研磨體 研磨體尺寸基于粉磨能力和喂料粒度，比較通用的是 “ 兩頭小， 中間大 ” 的級配方案。因為各廠實際情況不同，磨內(nèi)研磨體和物料運動情況極為復雜，以及物料性能的差異，很難找出普遍不平適用的規(guī)律，長期在實踐中摸索才是獲得合適級配的有效途徑。 穩(wěn)定的粉磨工藝條件在很大程度上取決于研磨體的材質(zhì)。由于磨損消耗，研磨體的級配在磨機運轉(zhuǎn)過程中是不斷變化