探讨水泥粉磨系统优化设计方案

张彪

红狮控股集团有限公司浙江省兰溪市 321100

摘要：水泥的粉磨是水泥生产中重要的工序，能够直接影响到水泥自身的质量和水泥的使用年限。在提升水泥细度、水泥自身的产量的过程中，尽可能的降低水泥粉磨系统自身的消耗，节约更多的能源，进一步提升企业的经济效益。目前在市面上比较常见的水泥粉磨系统有：高效选粉机、水泥磨机、V型气流分级机等等，在我们国家不断推行可持续发展理念之下，对于水泥的生产也提出更高的要求。因此，本文就来对水泥粉磨系统的优化设计方案进行探讨。

关键词：探讨；水泥；粉磨系统；优化；设计方案

前言

我们国家是水泥生产的大国，水泥的粉磨技术和水泥工业的发展之间存在较大的联系。现阶段，水泥的粉磨生产工艺方法比较多，比较混乱，并且大部分的水泥生产企业存在工艺设备不先进、比较落后的问题，导致水泥的产量不断降低。也有个别的生产厂家购买先进的技术、设备，但是因为对于先进技术设备缺少了解，对于水泥产量的提升也没有起到帮助性作用。随着水泥市场的发展逐渐好转，提升水泥的粉磨效率，达到节约能源、增加产量的目的。

1.我们国家水泥行业的生产现状

水泥行业属于一个比较高能耗的行业，水泥，粉状水硬性无机胶凝材料，在经过加水搅拌之后成为一种浆体，在空气中硬化或者在水中硬化，将砂、石头等材料固定地胶结在一起。水泥的熟料原材料配比是根据实际情况来判定的，大概为石灰石67-75%，黏土10-15%，铁矿0.5-1。5%，还有煤8.5-11%；再掺入3-5%的石膏，10-20%的混合材，通过水泥粉磨系统加工成为各个品种的水泥。水泥作为一种比较重要的胶凝材料，广泛应用在土木建筑、水利工程、国防工程等等。只有将水泥粉磨到一定的细度之后，才能在日后的建筑工程之中使用，从而发挥出应有的强度。现阶段，我们国家的水泥行业粉磨的物料主要设备是球磨机，磨机的筒体是由钢板卷制而成的，在两端位置装有空心轴的轴承座，一边进料、一边出料，能够实现水泥的连续生产^[1]。水平安装的筒体内部安装不同形式的衬板和不同规格的研磨体，其中的研磨体主要是以使用钢球为居多，在传动装置带动筒体进行旋转的过程中，研磨体能够将物料研磨成细度的粉，所以，这就是“球磨机”的产生。

2.水泥的基本粉磨系统

根据粉磨方式的不同，水泥粉磨系统能够分为开流系统、圈流系统，在水泥进行粉磨的过程中，物料能够一次通过磨机，并且成为成品的称之为开流系统。如果物料出磨之后，在经过分选之后，细粒部分用作成品，粗粒成分返回磨机之内进行第二次的粉磨，称之为圈流系统。而这其中，开流系统具有很大的优点：粉磨的流程比较简单、粉磨设备比较少、投资比较少，并且粉磨的操作比较简单，但是开流系统也有其自身的缺点，比如：粉磨的效率比较低，所消耗的能量也非常高^[2]。圈流系统具有以下的优点：使用圈流系统能够减少过分磨，使得磨机的产量更高，所消耗的电能也会降低，与此同时，水泥产品的颗粒度比较均匀，并且水泥成品的细度能够用于调节分级设备，从而改变水泥粉磨的系数、参数，但是圈流系统也有其自身的缺点，操作流程比较复杂，资金的投入比较大。

3.水泥粉磨系统优化设计方案

3.1现有系统优化

众所周知，熟料生产线讲究的是“风”、“煤”、“料”匹配，“风”是非常关键的因素，水泥粉磨系统亦是如此。在国家大力提倡节能减排的今天，降低能耗是企业赖以生存的关键因素。水泥粉磨系统循环风靠循环风机带动，在此期间，需要保证足够的风量风压与相应的产量匹配，其中重要的环节是降低风阻、减少漏风，使循环风机发挥最大的能效比。在现有系统中，我们可以针对这几项，在混合料进料皮带漏子处加装密封下料装置，减少头段漏风；V选进风口优化缩口和折弯，将风管加大改直，以减少系统阻力；入动态选粉机风管优化改造，取消缩径等。

3.2辊压机半终粉磨系统

将辊压系统中合格细粉选出形成半终粉磨是行业内水泥科研部门多年的研究方向，工艺流程多为在“V选”与细粉收集器之间串联一台选粉机，组成辊压半终粉磨系统,但动态选粉机在经过近几年的使用实践来看，使用效果不太理想。主要存在以下问题：①系统阻力大，能耗高；②水泥质量波动大，主要为水泥需水量增大；③选粉机效率低，分离出的细粉中还含有大量粗颗粒，不能作为合格粉。辊压半终粉磨系统将选粉机选出合格的细粉通过空气输送斜槽直接送入成品水泥库，粗颗粒回粉送入球磨机进行粉磨，采用“辊压机与球磨机”组成联合粉磨。将辊压系统中产生的合格细粉从入磨物料中分离出并送入成品，可大幅度提高成品产量，同时改善球磨机的工况，进而提高球磨机的产量，降低电耗，改善水泥质量，减少过粉磨同时，前后两种水泥的可控配制能有效调整优化水泥颗粒级配。

3.3球磨机配备“大”辊压机

小辊压机拖球磨机表现为“小马拉大车”，虽辊压机配备的装机功率较小，但它能提供的产量也不高，开足马力工作的同时还伴随着碾压细度不够、选粉精度不足等系列问题，从而影响球磨机的产量及电耗。淘汰一批小辊压机，结合各工厂自身条件，在包括产能、销量、改造空间等充足的情况下，新建大辊压机系统，利用原球磨机，改善磨内筛分，将两套系统连接。同样的磨机能增加产能100%以上，系统电耗下降20%以上。

3.4入旋风收尘器水平管道改造

现高效选粉机及旋风收尘器连接管道为水平管道，从多年的积累经验来看，此管道较易积粉料，从而造成通风截面积变小、风速加快，从而造成阻力较大，影响水泥产量及单元电耗，此处清理积灰也绝非易事，需要对整个管道进行拆除。通过对此管道进行以下优化，可解决此问题：①项目设计时将水平高效旋风机与旋风收尘器垂直中心线的距离尽可能靠近，减少连接管道的长度；②将高效旋风机与旋风筒垂直方向错位设计，人为将水平管道变成有坡度的斜管道，细粉料在带有角度的钢板上不容易堆积；③不改变高效选粉机与旋风筒之间的相互位置关系，通过在水平管道下方增加一个集灰料斗，配备锁风翻板阀、下料漏子，将积料回到系统内。

3.5水泥磨分隔仓工艺优化

通过对生产线生产指标、水泥性能、运行工况数据分析，可以研究得出最佳的磨机仓室分配比例。研究磨内增加过渡仓，根据粉磨各阶段不同颗粒粒径，配置相应研磨体级配，即不同的仓室使用不同的研磨体，可以提高水泥磨产量或水泥磨电耗。研究各仓最佳填充率和研磨体级配，实现高效研磨，达到提产降耗的目的；研究市场上不同种类分隔仓结构，应用最佳新型防堵隔仓板，实现研磨过程隔仓板不堵塞，保证通风过料顺畅。

结束语

总的来讲，在社会主义市场经济体制不断完善的背景之下，水泥的市场前景也是一片开阔，但是水泥在生产、粉磨、加工的过程中，能够产生很大的能源消耗，排放的污染物也比较多。在我们国家大力推行绿色、环保的可持续发展理念之下，对于水泥的粉磨、生产、加工业应该做到节能、减排、环保，除了注重环保方面的操作外，还需要相关工作人员提升水泥生产的质量。通过借助比较先进技术设备，使用新型的水泥粉磨系统，增加水泥的生产质量。

参考文献

[1]陈立辉, 康少鹏, 宫建格. 水泥粉磨系统优化设计方案[J]. 科技风, 2020, No.408(04):34-34.

[2]程华民, 代伟林, 魏成玉. 巴基斯坦GCL公司水泥立磨粉磨系统设计选型的优化[J]. 水泥, 2020, No.516(03):34-37.