略论水泥厂磨机设备的技改
黄启英
中技国际工程有限公司湖北省武汉市430071
摘要:水泥厂磨机系统的工艺操作状况对水泥厂生产的经济性有着重大的
影响。在现代化的磨机系统中，磨机的小时产量每提高1吨，意味着粉磨系统的电耗可下降1.0～2.0kW·h，因此要获得良好的粉磨工艺操作状况，提高粉磨系统的效率，有必要对粉磨系统进行技术标定。优化和平衡各个工艺参数，发现和挖掘生产中的经验和问题，这对于提高水泥厂的经济性具有重要的现实意义。
关键词：水泥厂；磨机系统；粉磨速度；参数；平衡；优化中图分类号：TQ172文献标识码：A
一、水泥厂磨机系统工艺参数的优化和平衡
本文在粉磨动力学的经典理论基础上，通过公式推导，建立了相应工艺参数的数学模型，对水泥厂磨机系统工艺参数的优化和平衡问题进行了研究。在此基础上，设计出磨机工艺参数标定的简易方法，并在实际生产中对广西左江水泥厂φ2.2×6.5M闭路水泥磨系统工艺参数进行了标定。研究结果表明：(1)水泥厂磨机系统工艺参数最优化平衡下的数学模型为：粉磨速度；当粉磨速度指数n=1，Ro／Re=e(2.718…)时，粉磨速度Se有最大值1／e，此时磨机的粉磨效率也最高。(2)当Ro／Re=e时，选粉效率η与循环负荷率L的关系为；只要调整好出磨、回料的细度，使L及η配合好可达到Ro／Re=e，使粉磨速度最大。降低
u）通过对实际磨机系统出磨物料细度是提高粉磨速度及粉磨效率的关键因素。
运行过程各个参数的调整，验证了Ro朋e、e时卜p的关系，我们认为只有p在4be以上时，才比较容易在生产中调整各个工艺参数以达到Ro瓜e、e的目的，这时粉磨一速度较大，粉磨效果最好。对磨机系统的标定揭示了磨机系统存在的关键问题，同时利用忧化的数学模型去调整该磨机工艺参数。结果表明，磨机系统工艺参数忧化和平衡后，产量提高15％～40兄成品比表面积增加10％以上。
二、水泥球磨机的主要运作情况
水泥球磨机主要应用于水泥厂成品及原料的粉磨，也适用于冶金、化工、电力等工矿企业粉磨各种矿石及其它可磨性物料。可用于开流粉磨，也适用于与选粉机组成的循环圈流粉磨。水泥磨具有对物料适应性强、能连续生产、破碎比大、易于调速粉磨产品的细度等特点。水泥球磨机既能干法生产也可以湿法生产，也可以粉磨与烘干同时进行作业。提供产量的3种方法，任何1种都可以大幅度提高球磨机产量。当然，如果工厂条件许可话，上述3种方法配套使用，效果最为理想，这也近年来国内外粉磨系统设计大趋势。三者关系：磨前细碎前提，磨后选粉保证，磨内改造根本。磨前细碎使得入磨物料粒度大大降低，从而降低了粉磨系统负荷；选粉效率提高，最直接效益就成品细粉最大限度地被及时选出，减少水泥成品回粉率，降低球磨机负荷；而磨内改造，也就粉磨系统改进，最根本解决办法。入磨物料粒度降低了、选粉效率提高了，如果粉磨系统效率较
低，影响不仅仅球磨机产量，更影响水泥质量。通常来说，提高球磨机产量直接途径有3种：1．磨机前加置细碎机；
2．改进粉磨系统，提高粉磨效率；3．加置高效选粉机。1．2水泥
质量问题
水泥质量，单从粉磨工艺来说，与磨前破碎选粉效率没有直接关系。我国
水泥质量检验指标一般有2个：水泥筛余值比表面积。但近年来国际上水泥质量检验指标则水泥颗粒级配，而且，这一指标比水泥筛余值比表面积更能反映水泥质量真实情况。这一点，已经引起我国水泥工作者相当重视。一般说，水泥颗粒，小于3μm颗粒水化较快，不利于水泥长期强度，建议不超过10％；大于65μm颗粒基本无活性，最好没有；16－24μm颗粒活性最高。有水泥厂生产添加石灰石。石灰石没有活性，纯粹一种填充料，但却可以改善水泥成品颗粒级配。
实施水泥新标准以后，水泥筛余值这个指标实际操作意义已经不大。新标
准对于比表面积更重视一些，而针对水泥颗粒级配则尚无具体要求。
实施水泥新标准意义就必须大幅度提高水泥成品质量，更进一步意义加快
淘汰落后、促进市场竞争、同国际水泥标准接轨，为我国加入WTO后水泥行业融入国际市场作准备。这样一来，我国水泥厂，尤其小水泥厂如何提高水泥产量质量，就成了一个亟待解决问题。
提高水泥产量质量途径有很多，调整原燃材料配料方案，改变烧成工艺，
加强设备管理等等，这些都需要由生产水泥单位自行解决，而且可能长时间研究改进，目前我们所能做就粉磨工艺上对小水泥厂提供切实有效改进，改进球磨机质量与产量，以更快与国际接轨。三、提高水泥球磨机产量研究
2.1粉磨工艺流程
经过研究，不考虑磨前细碎，那么粉磨工艺流程有两种：开流与圈流。同
等条件下，圈流产量比开流高约20－35％。圈流产品，其颗粒分布比较均匀，调整水泥等级也比较方便；而开流磨出磨物料即成品，产品颗粒组成分布较分散，存过粉磨现象，影响水泥质量产量。开流磨水泥颗粒分布均匀系数一般为0.8-0.9，有甚至更低，仅为0.7，其颗粒分布很宽，水泥3d强度可能较高，但后期强度水化率都较低，改变均匀性系数水泥质量也比较困难。其细粉需水量大增会很快水化；而超过65μm颗粒不会水化，对混凝土强度不起作用。所以，我们建议有条件水泥厂最好采用圈流工艺生产，圈流磨水泥颗粒分布均匀系数可达1.0，相对来说窄很多，混凝土质量更好一些。这样不但能大量压缩成本，更使水泥质量等有了显著改善。
2.2入磨物料粒度
由于磨机干法粉磨时能量利用率仅为2~3%，国内外工程技术人员经过多
年科学研究生产实践，提出了“多破少磨、以破代磨”预粉碎工艺，使磨机产量大幅度提高，粉磨电耗也明显降低，增产节能效果很好。所谓“预粉碎工艺”，就将入磨物料粒度由原来20-25mm缩小到3-5mm，将球磨机Ⅰ仓工作内容转移到破碎机完成，从而实现提高球磨机产量目。按产品粒度来分，一般将产品粒度小于3-5mm破碎机称之为细碎破碎机（简称为细碎机）。常用细碎破碎机有颚式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机、复合式破碎机、冲击式破碎机、烘干机、转筒烘干机等。2.3入磨物料水分与温度
首先需要说明，入磨物料水分并不越湿越好，水泥细度越细，对水分越敏
感，水分不合要求时就要糊球糊磨。一般认为，入磨物料综合水分每增加1％，磨机产量会降低10％。当水分大于5％时，磨机就基本“停止”粉磨
2.4球磨机筒体内通风了。
球磨机内部通风状况好坏，直接影响到粉磨效率发挥，这开流磨及采取自
然拔风磨机比较普遍存问题。通风作用一及时将磨内细粉排出，以免影响粉磨效率；二降低磨内温度，避免石膏脱水尾仓糊球堵篦。当物料水分偏大而磨机通风不良时，磨内水蒸汽排放困难，不仅潮湿细粉粘附堵篦缝，降低了单位时间内物料通过量及流速。同时，这些研磨体研磨物料时由于静电原因还会衬板工作表面附着形成“缓冲垫层”，从而导致研磨体对物料冲击破碎功能大大减弱。当衬板表层粘附细粉厚度达1mm时，能使研磨体对物料冲击力减至无料时三分之一，进而导致磨机产量下降，粉磨电耗上升。比较简捷解决办法磨尾拔气筒上部增设轴流风机，同时对磨机回转筛、出料溜槽等部位进行密闭堵漏，防止因漏风而造成磨机通风短路。这样磨机内部通风顺畅，也彻底解决了
磨头冒灰问题。同样，锁风系统也必须搞好，否则，风机风从排料口处直接被抽走了，形成了通风短路，磨内就没有多少风了。现许多厂卸料口加置翻板阀，实际作用并不理想，须重新制作锁风装置。2.5球磨机衬板
磨内结构指磨机筒体内衬板、篦板、隔仓板进、出料装置等。磨机衬板主
要用来保护筒体，避免研磨体物料对筒体直接冲击摩擦，其次可以用不同型式衬板来调整各仓内研磨体运动状态。我公司生产衬板主要由洛阳耐磨研究院提供，其产品国际市场都占有相当大比例，设计细腻。
2.6合理调整研磨体装载量2.61球磨机用电量（球磨机填充率）与级配
配比
可根据研磨体装载量吨数大致确定应配多大功率电机。即1吨研磨体量要
求配备约10-12kW电机功率。当然，实际情况要根据研究部门结果实际确
2.62球磨机填充率定。
装入磨内研磨体之容积占磨机有效容积百分比称为球磨机填充系数，又称
填充率。经过长时间研究，得出球磨机其值与磨机结构、转速、粉磨形式、粗或细粉磨以及研磨体材质等因素有关，球磨机填充率一般0.4以下。
总结：
按照邦德(F.C.Bond)法对某水泥厂生料进行易磨性试验,结果表明该生料属于中等易磨物料。针对工厂实际粉磨工艺和设备情况,将试验条件下的邦德功指数Wi修正后应用于该厂投产前的Φ35m×10m中卸烘干磨机的功率与产量预测研究,为磨机选型及投产后的正常运行提供了可靠的理论指导。
参考文献：
1、《脱硫工程技术与设备(第2版)》，郭东明(作者)，出版社:化学工业出版社;出版时间：第2版(2012年1月1日)
2、《化工工艺学》，邓建强(编者)，出版社:北京大学出版社;出版时间：第1版(2009年6月1日)
略论水泥厂磨机设备的技改
作者：
作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
黄启英
中技国际工程有限公司
城市建设理论研究（电子版）ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu2013(32)
引用本文格式：黄启英 略论水泥厂磨机设备的技改[期刊论文]-城市建设理论研究（电子版） 2013(32)
