水泥及矿渣微粉高效粉磨工艺探讨

《创刊三十周年特刊专稿》

7d活性指数 28d活性指数 （%） （%） 70—85 95—115 以上事实证明：无论水泥及矿渣微粉的制备过程，传统的粉磨工艺将逐步向料床粉磨 工艺过渡，立磨、辊压机、筒辊磨等高效粉磨设备，必将在不同场合取代现行管磨机，具有 广阔的增产、节电前景。

4.挤压联合粉磨和筒辊磨系统

在辊压及问世之初，主要用于预粉磨流程，其功效尚不能完全发挥，加之辊压机自身存在一定的技术缺陷：辊面磨损过快、液压系统泄漏、边缘效应等，经过二十余年的发展改进以及新材料、新技术的应用，辊压机的技术性能不断得到完善，现阶段辊压机辊面工作寿命可达20000h以上，其他方面的问题也迎刃而解。

辊压机作为终粉磨设备，其电耗较低，比球磨系统节电30%以上。但存在水泥颗粒级配范围过窄、均匀性系数n值偏大、水泥凝结时间过快（石膏分布不均匀缓凝效果差所致）、成品颗粒形貌为多角形结构，导致水泥标准稠度需水量过大等。采用挤压联合粉磨工艺，主要是充分发挥辊压机的预粉磨功能，必须使辊压机多做功，才能增加挤压料中细粉的含量，辊压机多做功1kwh，后续管磨机可节省2-3kwh,管磨机能够真正发挥其特有的研磨功能，在使系统获得高产低耗的同时，对入磨粗粉水泥的多角形结构颗粒进行“整形”，改善水泥的颗粒级配，降低需水性，以确保提高水泥的使用性能。

采用挤压联合粉磨工艺可在原粉磨系统基础上增产50～150%，单位粉磨电耗较普通管磨机粉磨工艺可节省30%以上。挤压联合粉磨系统的后续管磨机有开流和圈流两种形式，同一企业采用挤压联合粉磨工艺，后续均为φ3.2×13m管磨机，开流、圈流两种不同系统制备的水泥性能见表9： 粉磨流程 开流 圈流 水泥品种 P.O52.5 P.O52.5 表9 挤压 联合粉磨系统水泥质量检测结果 比表面标准安定初凝终凝抗折/抗压强度（Mpa） 积稠度（m2/kg） （%） 385 389 26.3 26.1 性 h:m h:m 3d 6.3/29.4 5.9/28.6 28d 8.9/58.4 9.2/57.9 合格 1：50 2：58 合格 2：13 3：20 从表9得知，在相同熟料配比条件下，采用挤压联合粉磨工艺后续管磨机为开流系统时，所磨制的强度等级P.O52.5水泥早、后期强度略高于圈流系统粉磨的水泥。同时，凝结

时间也要短些，水泥颗粒级配范围更宽些，开流系统单位粉磨电耗为25.7Kwh/t，圈流系统单位粉磨电耗为27.4Kwh/t。此外，圈流系统工艺略复杂些，这也许是部分企业选用开流粉磨工艺的真正原因。

国内某公司2003年引进法国FCB公司研制的φ3800筒辊磨用于粉磨水泥，装机功率2400kw，配用TSV4500选粉机，设计能力120t/h，辊筒工作转速36r/min，单位粉磨电耗为24.5kwh/t.筒辊磨生产的水泥与球磨磨制的水泥物理性能对比见表10：

表10 筒辊磨与球磨磨制的水泥性能对比【5】

磨机 细度比表面积So3混合（R80%） （m2/kg） （%） 材0.2 1.6 361 357 2.4 2.5 标准稠度初凝终凝抗折/抗压强（min） (min) 度（Mpa） 168 162 258 204 3d 5.3/28d 8.6/（%） （%） 筒辊磨 球磨机 12.4 30.2 12.4 27.8 24.2 52.7 4.9/8.5/22.2 48.6

《创刊三十周年特刊专稿》

表中数据可以看出：相同混合材配比条件下，与球磨水泥相比，筒辊磨磨制备的水泥有更高的早、后期强度，与立磨磨制的水泥性能基本相似，说明仍能进一步提高混合材掺量，降低生产成本。筒辊磨单位粉磨电耗比立磨更低些，显示出其特有的技术优势。在水泥物理性能方面，筒辊磨生产的水泥标准稠度需水量仍略大于球磨机磨制的水泥，这可能是筒辊磨水泥颗粒形貌大部分为扁针状，水化过程比球形颗粒更快的缘故。

5.结束语

5.1传统的管磨机粉磨工艺，其粉磨空间四周不限，难以形成料床，故效率低、单位粉磨电耗高、研磨体消耗大、生产成本高。目前应用广泛的挤压联合粉磨系统部分引入了料床粉磨工艺，属成熟的节能工艺技术，但工艺系统布局较为复杂，随着时间的推移，将会逐步向立磨终粉磨过渡。

5.2立磨、辊压机、筒辊磨均为料床粉磨的高效节电设备，实现了无球化终粉磨，用于制备水泥和矿渣微粉，相对传统管磨机粉磨工艺而言，节电幅度达30～40%以上，更有利于节能减排，发展循环经济，功在当代，利在千秋。

5.3立磨集烘干、破碎、粉磨、选粉、收集、输送于一体，并已率先实现大型化，工艺流程简单、占地面积小，单位粉磨电耗和金属磨耗低，是当前大、中型水泥及矿渣微粉制备企业首选的高效粉磨工艺设备。

5.4立磨、筒辊磨与传统管磨机粉磨工艺所制备的水泥力学性能相比，具有更高的早、后期强度，可以增加混合材掺加量、降低吨位水泥制造成本，综合提高经济效益。同时，由于大量掺用工业废渣，有利于净化环境、消除废渣污染。

5.5无论磨制水泥或矿渣微粉，要求磨前设置多道强力除铁，由于单质铁粒具有铁磁性和可塑性，难以磨细的同时在磨内产生富集，加剧设备磨损，必须予以除去。以使粉磨系统保持较高而稳定的粉磨效率，有效降低主机设备磨损，延长工作寿命。

说明:本文撰写过程中，参考并引用了水泥界老师们著作中的部分数据，在此向各位老师致以深深的谢意！

参考文献 【1】.张路明，《国内立磨发展概况及LGMS4626矿渣立磨的研制与使用》，《矿山机械》2008.3【2】.赵乃仁，《Polysuis立磨粉磨水泥》，《水泥工程》2004.3 【3】.熊会思、熊然《新型干法水泥厂设备选型使用手册》，中国建材工业出版社2007年1月第一版

【4】. 柴星腾，《TRM矿渣辊磨的研制与应用》，《中国建材报·机械与装备》2008.5.20头版

【5】. 任林燕，《Horomill与球磨机磨制的水泥性能对比》，《水泥》2004.6