材料工程技术专业毕业论文——提高水泥粉磨产量应用研究07252.doc

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1、论文题目：提高水泥粉磨产量应用研究专 业：材料工程技术班 级：材料1022班目录第一章 粉磨工艺1.1水泥磨的基本的粉磨系统及比较51.1.1基本粉磨系统.51.1.2不同粉磨系统的比较.5 1.2水泥粉磨技术的方案6 1.2.1目前国际国内的水泥粉磨工艺设备的现有技术，都离不开三种方案.6第二章 球磨机的改进技术 2.1正确选择粉磨研磨体及其级配.72.2加强预粉碎技术的应用与采取的配套措施14 2.3严格控制入磨物料的水份14 2.4磨机通风加强是提高磨机生产能力的主要途径. .14第三章 水泥生产粉磨系统最新工艺技术3.1多点给料循环粉磨工艺技术153.1.1对物料进行多点给料循环粉磨工

2、艺流程的技术方案153.1.2多点给料循环粉磨工艺的优点.15 3.1.3多点给料循环粉磨技术的发展 .17 3.2球磨机内筛分专利技术改造在水泥粉磨中的应用.18 3.2.1球磨机内筛分专利技术.18 3.2.2球磨机改造成高产筛分磨机的措施.18 3.2.3突出效果.20第四章 结论 致谢 参考文献.23 提高水泥粉磨产量应用研究摘要：水泥生产中，粉磨过程的能源消耗占了生产全过程的大部分，因此如何提高粉磨效率、降低粉磨电耗、提高磨机台时产量一直是我国水泥技术工作者研究的课题。而另一方面，由于粉磨技术对水泥性能有着重要影响，综合考虑能耗与性能之间的关系，促进粉磨技术理性发展也越来越受到业内人

3、士的关注水泥粉磨工序是水泥生产过成中的重要环节，它不仅直接关系到水泥的质量，同时还对水泥的产量和生产能耗有着重要的影响。在努力提高水泥磨机产量及水泥细度的同时，最大降低粉磨系统的能耗对于节省能源及提高企业的经济效益具有重要的现实意义。本文通过粉磨工艺，磨机结构改造等方面的新技术，新工艺的研究成果，结合生产实际，探讨了提高粉磨系统能力和效率的技术措施优化问题。关键词：水泥粉磨系统 高产节能 技术措施提高水泥粉磨产量应用研究第一章 粉磨工艺1.1水泥磨的基本的粉磨系统及比较1.1.1基本粉磨系统粉磨系统主要有开路磨、辊压机+开路磨、辊压机+闭路磨、立磨等几类。不同的粉磨系统在水泥颗粒组成与能源消耗

4、等方面各不相同，且各有利弊。针对产品的用途，根据需要，选择合适的粉磨系统，不但能够提高水泥和混凝土材料性能，而且可以降低能源消耗和环境污染水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及缓凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结，硬化要求定义水泥粉磨按照工艺流程可分为：1,、开路粉末系统，2、闭路粉磨系统，3、联合粉末系统。1.1.2不同粉末系统的比较按照设备使用方式可以分为：1、球磨机粉磨系统，2、立磨终粉系统，3立磨-球磨机联合粉末系统，4、辊压机终粉系统，5,、辊压机

5、-球磨机联合粉磨系统，6、卧式辊磨（Horomill）粉磨系统。随着科技的日益发展，将来可能有更多种类的水泥粉磨系统出现。开路粉磨工艺流程：物料通过磨机后即为产品。流程简单、设备少、投资少，但是容易产生过粉磨现象。 闭路粉磨工艺流程：物料出磨后经过选粉机系统选出产品，粗粉返回磨机再磨。减少过粉磨现象、可以提高产量、降低电耗、产品细度容易控制，但是系统设备投资大，操作维护较为复杂。联合粉磨系统工艺流程：物料通过辊压机或者立磨的预粉磨后，筛选出其中的细料进入球磨机进行终粉，通过选粉机及收尘系统将符合要求的成品选出。此种方式与闭路粉磨系统相比，产量更高，能耗更低，设备投资更大，操作系统更复杂球磨机粉

6、磨系统：是指以球磨机单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统立磨终粉系统：是指以立磨单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统。这种方式比球磨机粉磨系统效能高，但是，经测验，这种方式产生的成品由于是完全靠挤压生成，颗粒级配不太理想，而且颗粒表面形状也不利于水泥的水化及水泥强度。立磨-球磨机联合粉末系统：是指在物料在进入球磨机终粉前，先经过以立磨作为主要设备的预粉磨系统，然后分级符合要求的细料进入球磨进行终粉磨，这种方式效率高，而且最后由球磨机进行终粉，颗粒级配及颗粒表面形状好。辊压机终粉系统：是指以辊压机单独作为主要粉磨设备从而达到最终粉磨效果的粉磨系统。比立磨终粉系统效能更

7、高，但是和立磨终粉系统类似，产品颗粒级配及表面形状不理想。辊压机-球磨机联合粉磨系统：即在物料在进入球磨机终粉前，先经过以辊压机作为主要设备的预粉磨系统，然后分级符合要求的细料进入球磨进行终粉磨，这种方式比立磨-球磨机联合粉磨系统效率更高，而且最后由球磨机进行终粉，颗粒级配及颗粒表面形状好。卧式辊磨粉磨系统：卧式辊磨，又称Horomill，是一种新式粉磨设备，能效比和辊压机相似，产量更大。用于取代球磨机，目前在国内仅有数台。但是根据其粉磨原理，其产片颗粒状况应当和立磨终粉成品类似，应该不太理想闭路粉磨系统它是由管磨机、提升机、选粉机和风机等主要设备所组成，在粉磨过程中，粗粒物料几次通过磨机，它

8、具有减少水泥过粉碎，避免发生颗粒凝聚和粘仓、粘研磨体等优点，有利于生产高细度水泥，改变生产水泥的品种，提高粉磨效率。随着生产的大型化，磨机直径和生产能力都有很大提高，选粉机规格也必须相应扩大，但是过大规格的选粉机在工艺布置及安装方面都会带来困难，因此有人提出闭路粉磨系统，采用两台或三台选粉机的工艺流程，同时也期望通过采用选粉机并联的办法，降低选粉机负荷，提高选粉效率。1.2现有水泥粉磨技术的方案1.2.1目前国际国内的水泥粉磨工艺设备的现有技术，都离不开三种方案1开流粉磨：主要粉磨设备是利用一台长筒管磨机，将不同硬度，不同块度的水泥混合物料同时进入磨机内进行粉磨。这种方案的缺点是：混合材过粉磨

9、，比表面积虽然提高但是混合材的超细粉磨产生的，称为假性比表面积。水泥产品中大颗粒物料比例较大的都是水泥熟料。混合材在水泥产品中主要是载体作用，活性度较低，颗粒形状并不是越细越好，过细之后会导致产生静电，包球，吸水性大，石膏脱水，水泥砂浆漂浮物增多。更主要的是由于混合材的过粉磨耗费大量的电耗和时间，做了许多无用功。不过它对比圈流粉磨工艺来说水泥颗粒级配较好一些，强度略高，节省熟料。2圈流粉磨：本方案是针对第一种方案存在出水泥混合材过粉磨现象采取了圈流粉磨工艺方案，经过磨机排除的水泥粉体被输送至选粉机被分离成一种水泥成品和另一种粗粉被送回磨重新粉磨这种方法克服了前者的弊病，但也带来了新的问题，一方

10、面水泥产品中20-40um的平均粒径明显增多，另一方面水泥熟料被磨成10um以下的含量较少，水泥颗粒级配就不合理，熟料强度没有最大的发挥出来。最主要的缺点是投资大，施工量大，设备多，工艺复杂，维修量大，操作人员多。3本方案是在第一种方案的基础上在长管筒磨前增加了预粉磨设备，30万吨以下多采用细破碎机，30万吨以上规模多采用辊压机方式，其粉磨方法是将多种水泥混合物料同时进入预粉磨设备再输送至管磨机细磨成成品，然后是想同与开流粉磨工艺。虽然台时大幅度增加但是混合材的过粉磨现象仍然打幅度增加，仍然存在产生静电，包球，吸水性大，石膏脱水，水泥砂浆漂浮物增多，也做了许多无用功。水泥成品的比表面积打，但大

11、于30um多数颗粒是水泥熟料，该磨细的没有磨细，不该磨细的磨细了，水泥强度没有最大发挥出来等。第二章 球磨机的改进技术2.1正确选择粉磨研磨体体及级配研磨体装载量和级配虽有些公式可以参考，但一般还是靠经验调配。钢球级配还是以多级配球较多，在使用分级衬板时，磨仓内在长度方向上（进料端到出料端）各点处的物料平均粒径是逐渐降低的，钢球在各点处的平均球径也应该是逐渐降低，两条曲线的走势应该是一致的。调整钢球级配时要考虑到钢球尺寸的减小并不是一致的。例如有文献介绍，通过试验和计算得出，当90mm的钢球磨损至80mm时，同比，80mm的钢球磨损至71.11mm，70mm的钢球磨损至63.20mm，60mm

12、的钢球磨损至56.20mm。显然，若只补大球，则平均球径必然有变大的趋势。研磨体装载量和级配是否合理，可通过下述四种方法在生产实践中进行检验和调整。1 根据磨机产量和产品细度进行检验分析（1）当磨机出现产量低、产品细度粗时，说明研磨体装载量不足或研磨体磨耗太大，此时应添加研磨体。（2）当磨机出现产量高、产品细度粗时，说明磨内研磨体的冲击力太强，研磨能力不足，物料的流速过快所致。此时应适当减少大球，增加小球和钢段以提高研磨能力，同时减少研磨体之间的空隙，使物料在磨内的流速减慢，延长物料在磨内的停留时间，以便得到充分的研磨。（3）如磨机出现产量低、产品细度细时，其原因可能是小钢球太多、大钢球太少而

13、造成的。磨内冲击破碎作用减弱，而相对研磨能力增强。（4）若磨机产量高、产品细度又细时，说明研磨体的装载量和级配都是合理的。2 根据磨音判断在正常喂料的情况下，一仓钢球的冲击较强，有哗哗的声音。若第一仓钢球的冲击声音特别洪亮时，说明第一仓钢球的平均球径过大或填充率较大；若声音发闷，说明第一仓钢球的平均球径过小或填充率过低了，此时应提高钢球的平均球径和填充率。第二仓正常时应能听到研磨体的唰唰声。3 检查磨内物料情况在不大或有较长的一段接近水平线，则表明磨机的作业情况不良，物料在这一段较长距离过程中细度变化不大。其原因可能是研磨体的级配、装载量和平均球径大小等不合适，应适当改变研磨体级配或清仓剔除碎

14、、小球段；如果隔仓板前后的筛余百分数相差很大，说明两仓能力不平衡，此时应首先检查隔仓板篦孔宽度是否符合要求，若过宽且超过规定数值2mm以上时，即应更换或堵补；若有堵塞现象，应剔除堵物。也可能由于磨机各仓的长度比例不当，前后仓破碎与研磨能力不匹配。先调研磨体的级配、装载量和平均球径，若无效，则应改变仓的长度、比例。5 确定研磨体补充量的方法（1）用单位产品的研磨体磨损量（同类研磨体年耗量/磨机年产量）乘以磨机阶段产量；（2）用单位时间的研磨体磨损量（同类研磨体年耗量/磨机年运转时间）乘以磨机阶段运转时间；（3）在必要的空磨后停磨，测量磨内球（段）面距磨机中心线的高度除以磨机有效内径可简易算得当时

15、的填充率，与原配球时填充率对比，计算补球量。此外还有根据空磨时的主电动机电流表值与经验值比较确定研磨体补充量等多种方法。以上的各种方法事实上都有一定的局限性，这是因为磨机的运转过程是一个不断变化的复杂过程，影响因素很多，容易出现判断失误而造成盲目补球，反而影响磨机的产量。因此，管理较好的水泥企业是采用定期清仓的传统办法。水泥粉磨系统提高产量、降低电耗历来是人们关注的焦点，尤其是ISO标准实施后，对于多数水泥企业来说，都感到既要使产品适应新标准的质量要求，又不影响磨机产量、增加生产成本，对水泥粉磨系统进行优化改造无疑是首选措施。1粉磨工艺改造的原则以往进行粉磨工艺的研究主要注重提高磨机产量和降低

16、粉磨电耗。事实上，粉磨工艺对产品的质量有着很大影响，因此今后在研究和进行粉磨工艺改造时，应全面考虑产量、质量和能耗的关系。节能原则由于传统的球磨机粉磨工艺能源利用率太低，水泥生产中70%的电耗都用于生料和水泥的粉磨，因此节能是改造粉磨工艺的基本任务。高产原则提高粉磨设备的产量是改造和完善粉磨工艺的基本目标。优质原则产品不仅达到一定细度和比表面积，并有合理的颗粒级配和尽可能高比例的球形颗粒，是改造和完善粉磨工艺的重要任务。2 采用预粉碎技术预粉碎是球磨机粉磨系统大幅度提高产量的主要措施，按粉碎理论可分为预破碎和预粉磨。2.1 预破碎预破碎一般是指在球磨机前设置一台细碎机，使入磨粒度降低，将原来球

17、磨机粗磨仓坦负的部分粗碎任务交由效率较高的细碎机来完成，即所谓的“多破少磨”。国内采用水泥磨前加细碎机的措施已有数十年历史，但受设备材质的局限，该技术一直未能得到大量使用。当前有些机械厂推出了新一代细碎机，使用寿命有一定提高，但关键部件磨损的问题仍没有根本改善。出库物料的除铁问题必须重视，往往是铁块或其它金属杂质对细碎机造成致命的伤害。增设预破碎后，球磨机内部结构也要进行相应调整，尤其是一仓应以提高研磨能力为目标。有的厂曾尝试过提高磨机转速来提高产量，但效果不好。从理论上分析，加预破碎后入磨物料粒度降低，一仓的破碎作用与研磨作用已退居次要地位。磨速提高，研磨体提升高度增加，破碎能力增大而研磨能

18、力降低，这显然不符合要求。采用预破碎系统进行提高磨机产量的改造，低投资是其最大优势，它主要适合于磨机辅助设备和输送设备富裕能力有限，以及大幅度升级成本效益不合理的厂家。2.2 预粉磨预粉磨是指球磨机前增设一台粉磨设备，使原有的粉磨系统大幅度增产的措施。用于预粉磨的设备主要有短球磨、辊磨、辊压机、筒辊磨等。上述四种预粉磨设备的能量利用率由低到高依次为短球磨、辊磨、筒辊磨、辊压机。采用球磨机作为预粉磨设备，建议采用半终粉磨流程，即预粉磨球磨机与选粉机组成闭路系统，使进入后续球磨机的物料粒度更加均匀，一般2mm的占90%左右，最大粒度控制在5mm，可缩短物料在磨内的停留时间，避免出现“饱磨”现象。球

19、磨机预粉磨工艺提高产量的幅度可达50%以上，不过节能效果较差，对于有闲置设备的厂家较为适宜。对于采用辊磨、辊压机、筒辊磨作预粉磨设备，由于投资大，工艺相对复杂，一般在立窑水泥企业很少采用。3 开流磨的技术改造开流高细、高产磨技术主要用于水泥粉磨。对原有磨机进行改造时，应具备以下工况条件：磨机直径可大可小，即1.5-3.8m均可，但磨机的长径比至少要2.5；入磨物料综合水分2%；入磨物料粒度、研磨体装载量、磨机运行等正常稳定；磨机通风良好，收尘与计量设备完好。3.1 开流磨技术改造的主要内容衬板经过长期生产实践的检验，目前仍在使用的球磨机筒体衬板主要有11种形式。国外公司推出的衬板有逐渐统一的趋

20、势。一仓一般采用提升衬板即所谓的阶梯衬板，二仓则采用分级衬板。但这种分级衬板不是国内常见的锥形分级衬板或平衬板加锥形分级衬板，而是两种甚至三种衬板的组合或复合体。经过优化组合或复合，一种衬板可发挥不同形式衬板的优势，从而保证了最大限度地将能量输入装球区，并尽量消除磨内死区。建议有关单位加大研究力度，为水泥厂提供性能更优越的衬板。在目前开流磨进行技术改造时，段仓一般都安装活化衬板，有效地消除了“滞留带”，激发和强化了研磨体的运动。隔仓板对于隔仓装置的改进，国内企业仍关注于篦板的耐磨、耐冲击及防堵等方面，而对于隔仓装置对磨内料、气流的影响和控制作用重视不够。以2.2m球磨机为例，隔仓板有效通风面积

21、为0.38m2，中心件面积0.33 m2，中心件有效通风面积0.03 m2，可见仅中心件的面积就相当于隔仓装置有效通风面积的87%，同时也表明此形式的中心件有效通风面积是相当小的。通过分析比较，加大中心件通风面积对于加大整个隔仓装置通风面积的影响最大，也是最可行的方案。因为无论加大篦板孔尺寸或增加开孔数量，都将对篦板强度及其对料球的控制作用产生较大影响。此外，改造老式中心件的另一个目的在于通过它来实现对物料流速的控制，从而方便灵活地调节磨内各仓中的料球比，控制物料磨内停留时间。开流磨进行技术改造时，尾仓更换带内筛分装置的隔仓板，严格控制进入尾仓的小颗粒，使前仓的钢球和尾仓的小段各自最大限度地发

22、挥破碎和研磨作用。研磨体研磨体尺寸基于粉磨能力和喂料粒度，比较通用的是“两头小，中间大”的级配方案。因为各厂实际情况不同，磨内研磨体和物料运动情况极为复杂，以及物料性能的差异，很难找出普遍不平适用的规律，长期在实践中摸索才是获得合适级配的有效途径。稳定的粉磨工艺条件在很大程度上取决于研磨体的材质。由于磨损消耗，研磨体的级配在磨机运转过程中是不断变化的，不同尺寸研磨体的磨损规律也不同。补球（段）只能保持装载量相对平衡，不能保持级配始终如一。如果研磨体的硬度和耐磨性能差，在运转过程中易发生变形和碎裂，不但影响粉磨效率，碎块还会堵塞篦板孔，使隔仓装置排料困难，磨内运行状况恶化，因此，提高研磨体的质量

23、才是磨机长期稳定工作的有力保证，否则，再合理的级配方案也是难于始终能达到预期效果的。从经济角度出发，研磨体损耗大，不仅影响粉磨能力，频繁的停机补球导致系统运转率低和工况不稳定，还会直接造成粉磨成本提高。国内粉磨1t水泥，普通钢球的损耗最大达1000g/t，补球周期多为半个月；耐磨球如轴承钢球、高铬球、低合金球等，可将损耗降至30-40g/t，仅为普通钢球的1/25-1/30，补球周期可延长至半年以上；普通钢球4000元/t，耐磨球7000-8000元/t，使用耐磨球虽说一次性投资较高，但其优异的性能可大大减轻清仓补球的工作强度，提高磨机粉磨能力，显著降低粉磨成本，进而带来可观的经济效益。在目前

24、开流磨进行技术改造时，采用微型研磨体以强化尾仓的研磨能力。直径8-12mm的小段，单位质量的个数是普通钢段的20倍，总表面积是普通钢段的2.5倍。研磨效率与研磨体的表面积的0.5-0.7次方成正比。小段的应用起到了提高产量、增加产品比表面积、适当改善微粉颗粒组成的至关重要的作用。料段分离装置对于微型研磨体，有必要设计一个让细粉顺利出磨，但微型研磨体不致跑出磨外的出料篦板装置。合理的工艺参数设置改造后的高细高产磨，其工艺参数应根据生产的水泥品种、熟料的易磨性、混合材的品种和掺加比例、磨机规格等来设计磨机的仓位、研磨体的级配和确定细度的控制。3.2 开流磨技术改造后的技术指标增产20-35%，节电

25、17-25%；水泥比表面积可达300-350m2/kg；研磨体消耗可降低25%以上。3.3 微型研磨体消除了在高细粉磨时的“恶性粉磨现象”“恶性粉磨现象”的形成在开流水泥磨中粉磨时,在磨仓内的料球(段)率(物料占研磨体的百分率)随着台时产量降低而下降。粉磨比表面积越高，台时产量就越低，其间料球(段)率就越低，即磨仓内的存料越少，研磨体的能力显得越大。于是球与球、段与段、球与衬板之间，在运转过程中，碰撞状态越是剧烈。水泥粉磨物料选择：物料变化引起台时产量大幅波动物料易磨性突然变差。据资料显示，当熟料的相对易磨性系数从1.02降到0.92时，磨机台时产量下降1.5吨以上，熟料中含有黄心料和欠烧料。

26、黄心料和欠烧料很容易黏附于研磨体和衬板表面，形成缓冲垫层，大大影响粉磨效率。这种熟料可使磨机台时产量下降10%20%，物料中含有大块。磨内研磨体数量最大值，是根据常规情况的最大入磨物料粒度而确定的，对非正常情况下的大块物料破碎能力明显不足，所以必须大幅度减少喂料量、延长物料在磨内的停留时间，这样才能保证水泥的细度。这些物料可使水泥磨台时产量突然下降10%20%。磨物料水分增大物料水分多少直接影响配料的准确性和磨机产量及电耗，如果湿物料掺量比例较大，有可能导致“饱磨”或将内衬板粘上一层厚厚的料层，要被迫进行停磨处理。一般来说，综合水分每增加1%，磨机台时产量下降8%10%；当综合水分5%时，磨机

27、将无法进行粉磨作业。2.2加强预粉碎技术的应用与采取的配套措施以降低入磨物料粒度为主要手段，使球磨机节能高产的技术称之为预粉碎技术。它把球磨机第一仓的粉碎工作，部分或全部由其他能量利用率高于球磨机的粉碎设备来完成，让入磨物料粒度降低到5mm以下或更小，可使磨机台时产量提高30%以上、单产电耗降低1520%，产品颗粒组成更加合理配套措施: （1）选用振动筛或回转筛，对粉碎后的入磨物料采用检查筛分闭路流程，合格物料入磨，粒度过大的物料重新预粉碎；（2）入磨粒度缩小后，第一仓研磨体平均球径也要缩小；第一仓长度要缩短，隔仓板前移；（3）磨内风速要提高，磨机通风量加大；（4）闭路粉磨系统辅助设备的生产能

28、力要加大，系统循环负荷率要降低，选粉效率要提高。2.3严格控制物料的水分为了保证磨机正常操作、配料的准确和提高磨机的产、质量。当物料含水量大时，容易产生糊磨现象，磨内细粉粘附在研磨体和衬板上，使粉磨效率降低，严重时会使隔仓板篦孔堵塞造成磨机通风不良，物料难以通过，产量急剧下降，质量也引起较大的波动。根据生产实践经验，各种物料的水份可控制在下列范围内：石灰石1%，粘土2，铁粉8，混合材2，石膏8，熟料0.5，煤4，综合水分控制在1.5以内。2.4磨机通风加强是提高磨机生产能力的主要途径加强磨机通风是提高磨机生产能力的主要途径之一，有以下优点：（1）减少球磨机内的过粉磨现象。使磨内微细粉，及时地被

29、气流带走，消除了细粉结团、糊球、糊衬板现象以及对研磨体的缓冲作用。（2）磨内的水蒸汽能及时的排除，使隔仓板篦缝不易堵塞，减少饱磨、糊磨现象。（3）能降低磨内温度，防止石膏脱水、出磨水泥假凝，有利于磨机正常运转和保证水泥质量。 （4）有利于车间环保和清洁生产。第三章水泥生产粉磨系统最新工艺技术3.1多点给料循环粉磨工艺技术3.1.1对物料进行多点给料循环粉磨工艺流程的技术方案1将易磨性较差的如熟料等单独进入到循环粗粉磨机进行预粉磨，该磨机由于它自身的特殊粉磨特性，磨机自身能够将粗粉返回到磨前进行循环粉磨，使熟料等较硬物料被粉磨后出料粒度均匀，细度稳定，为进一步细磨奠定了良好的基础。2对易磨性较好

30、的混合材料和循环粗粉磨机出磨粉状熟料，一起进入到下一台双位进料微粉管磨机的一仓进行细粉磨。3混合材种类中的象粉煤灰、石膏粉、矿渣超细粉、及粗粉磨机除尘器收下的细粉由于不能完全达到水泥成品的细度，将其进入双位进料微粉磨机的二仓继续研磨，同时也起到混合、搅拌均匀之目的。3.1.2多点给料循环粉磨工艺的优点通过对不同硬度、不同粒度的物料在粉磨时采取了多点的给料方式进入磨机进行粉磨之后，使难磨的物料磨的时间长，容易磨细的物料在磨机里粉磨的时间短，使其达到各种物料经过粉磨之后达到粒径比较接近，水泥成品粒径分布更加合理、水泥成品中30um-800um的颗粒中水泥熟料的含量明显减少，水泥强度增高，熟料掺加量

31、减少5%-10%以上。此工艺流程设计新颖合理。克服了现有粉磨生产工艺存在的多种物料一同直接进入磨机前仓共同粉磨时出现的过粉磨现象。多点给料、循环粉磨的新型粉磨工艺，其突出特点是取代了采用选粉机的圈流粉磨工艺，减少循环负荷所用电耗，工艺布置简单，土建施工费用低，节省工程投资，电力配套功率小，吨水泥电力消耗低，水泥台时产量高高，水泥熟料消耗小，水泥产品成本低，水泥比表面积高颗粒分布合理，提高设备运转率，减少设备维修量等诸多优点。具体说明如下：1. 节省投资，可以节省购买辊压机这样的大投资设备，或采用圈流粉磨是需要购买选粉机等设备。过去采用选粉机的圈流粉磨工艺，主要是减少混合物料的过粉磨现象，当采用

32、多点给料、循环粉磨的新型粉磨工艺设备之后，在粉磨设备本身上已经解决了过粉磨现象，因此设备工艺布置上完全可以取消选粉机及其辅助设备。工艺布置简单，土建施工费用低，循环粗粉磨机，由于配套的电机功率小，产品单位售价低。采用多点给料循环粉磨工艺可以设计为一条生产线，具有设备少、工艺简单、操作人员少，投资略高于双线设计方案。易可实施二条生产线并联作业的生产系统，其优点是32.5级和42.5级两标号水泥时可以同时生产，一种标号水泥用量大时可以两条线同时生产。在投资上除比其他粉磨工艺节省大量投资外，还比采用一条生产线的投资要低。年产100万吨生产线，设计生产线时的总投资在3000万元左右即可达到投产目的，可

33、节省投资3000万元余元。2.电力配套功率小、吨水泥电量消耗低。第一方面是，在工艺布置上取消选粉机及其辅助设备之后，即减少了许多设备同时也减少了设备本身所用的电机功率消耗。众所周知选粉机及其辅助设备的本身不会对物料起到粉碎粉磨作用，当微粉管磨机设备本身已经解决了过粉磨现象之后，它是不需要增加电机功率，就可以达到减少混合物料的过粉磨现象。因此在水泥粉磨生产过程中电机功率消耗也会大幅度降低。第二方面是，由于预粉磨系统采用了循环型粗粉磨机，取代了辊压机的设备配置，或磨机前面的熟料破碎设备，配套电机功率减掉了800KW，哪么在工厂配电计划上5000KW左右就能满足要求。第三方面是，循环粉磨粗粉磨机和双

34、位进料微粉管磨机，都采用了滚动轴承技术、磨机内部结构都采用了双“U” 型研磨结构，提高了对物料的研磨效率，大幅度提高了磨机台时产量高。通过上述等多方面技术措施之后，在水泥产品的吨电耗上可由35降至26-30度电左右。每吨水泥可节省5-10度电，年产60 万吨水泥生产线，全年可节省电费400余万元。3.台时产量高。老式开流粉磨工艺存在产品比表面积高，但是产量低，原因时是由于不同硬度的原料和粗细不均的原料同时进、同时出，产生的水泥物料颗粒粗细不均合格率低、为了保证细度必须压低产量。另外一种老工艺为了解决物料的过粉磨现象，在磨机外部增设了选粉分级设备，磨机的循环粉磨负荷加大很多，磨机筒体内的物理量增

35、多，严重的影响了粉磨效率。水泥成品比表面积低强度差。例如年产60万吨32.5级水泥，当采用多点给料区别粉磨的工艺之后，可分别采用双位进料循环粉磨3.5x14m磨机一台。或者3.214m磨机加磨前循环粉磨粗粉磨机各一台，比老工艺的电机功率比台时产量都会提高了25%左右，系统台时产量由原设计的70T提高到80-90，两个系列台时产量达到160T-180T。4.水泥熟料消耗小，水泥产品成本低。第一方面是，老式圈流粉磨工艺设计，在磨机外部增设了选粉分级设备，这样虽然减少了物料的过粉磨现象产量有所提高，但是，水泥产品的比表面积下降，510um的熟料颗粒明显减少，水泥强度降低，为了达到水泥强度标号，哪么就

36、需要增加水泥熟料的添加量。当采用了新型的粉磨工艺中，实施了多点给料循环粉磨的生产工艺和设备，水泥产品细度的合格率大幅度提高，最大限度的激发了水泥熟料可发挥的强度，因此水泥产品的强度有所提高，在同等水泥使用强度的标准下，水泥熟料的掺加量可以减少，混合材料掺加量可以增加，原料的生产成本可以减少，利润率也会提高。5.提高设备运转率，减少设备维修量。主体磨机采用滚动轴承之后，还会克服老式磨机滑动轴承缺油、断水、瓦升温就停产的事故发生，循环粉磨粗粉磨机取代破碎机或辊压机设备之后，克服了破碎机经常更换錘头的弊病。也克服了当辊压机的棍皮磨损后物料变粗、维修量增加、运转率下降的缺点。而采用新技术的循环粗粉磨机

37、之后，只需定期添加研磨体即可，平时几乎没有维修量，这些设备的选用会大幅度的提高设备运转率。3.1.3多点给料循环粉磨工艺的发展在水泥生产的粉磨系统采用了以多点给料循环粉磨为主体的新粉磨工艺，取代了半个世纪以来不断小改小革的开流粉磨工艺和带选粉机的圈流粉磨工艺。新的粉磨工艺，主要是采用了具有国家专利权技术的的粉磨设备。其中之一是LMGU循环粉磨、双位进料微粉管磨机，取代了现有的老式管磨机。其中之二是循环粉磨粗粉磨机取代了现有的各种粗、细破碎机、球破机和辊压机。这种粉磨工艺设备的粉磨效果，即保留了开流粉磨水泥颗粒比表面积高的优点，又具备了圈流粉磨工艺产量高、电耗低的双重优点。即克服了开流粉磨工艺存

38、在的混合材过粉磨现象，又解决了圈流粉磨工艺投资大、设备多、循环负荷大、维修困难等诸多缺点。该技术还可应用在现有使用的老式粉磨工艺和老式磨机的技术改造上，同样达到良好效果。相信我们水泥企业采用此项技术之后，必将会带来低投资、高产出、大效益。3.2球磨机内筛分专利技术改造在水泥粉磨中的应用3.2.1球磨机内筛分专利技术水泥工业需要粉磨大量的矿物质原料。如何降低粉碎能耗，提高产量和质量，使粉磨过程最优化，一直是水泥行业科研人员的努力方向。普通管磨机粉磨水泥时，一是当产品的比表面积超过400m2/kg时， 就会产生糊段和结块现象，但采用小规格的研磨体，由于单位重量的个数多，比表面积大，单位时间内冲击研

39、磨物料的次数多，水泥粒度分布曲线陡、强度高，粉磨高细水泥亦不会发生水泥凝聚和结块现象；二是由于物料在磨机内各个部位不同粒径的物料混杂在一起不利于用不同的研磨体进行破碎或研磨，从而造成能耗高、产量低。近年来对管磨机进行磨内筛分技术改造（亦称高产高细磨内改造技术）由于其不增加设备动力，只是对磨机内部结构进行改造。可以达到提高产量，降低电耗，提高成品比表面积的目的。同时由于投入少，技术改造时间短，所以很受欢迎。XCM 磨内筛分技术改造其原理是在普通管磨机内设置筛分装置取代原有的隔仓装置，对前仓物料进行强制筛分，拦截大颗粒，让这些大颗粒仍然回到球仓内继续用大尺寸的钢球进行破碎，合格的细料进入后仓。同时

40、根据物料本身的特性、粒度、工艺状况，各仓配以合适球、段级配，以控制进入后仓物料的平均粒径。细磨仓采用大表面积的小规格研磨体，大大提高磨机的研磨能力，从而获得高产量、高比表面积的成品，最大限度提高磨机粉磨效率。XCM磨内筛分技术改造实质是使物料在磨内用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分，从而可使物料在电耗较低的情况下磨成成品。3.2.2管磨机改造成高产筛分磨机的措施一、筛分装置作为磨内筛分技术改造的核心装置筛分装置性能的好坏是普通管磨机改造能否成功的前提。那么怎样的筛分装置才是一个好的筛分装置呢？我认为：一是筛分动力要大，用重力作为筛分动力辅以径向堆积压力进行筛分，才能使筛分效率高，筛分彻

41、底；二是过料能力强，有好的筛分动力不一定过料能力就好，还必须有较大的筛分面积，使粗细料尽快筛分；三是通风能力强，最大限度改善磨内通风，降低磨内温度，防止磨内不良现象发生； 四是自洁能力强，消除筛分装置的堵塞现象；五是料位调节功能，可以使球仓保持最佳的料球比，以充分发挥球仓的粉碎效率；六是使用寿命长，这点往往在改造过程中被多数使用厂家所忽视。目前绝大部公司所采用的筛分装置大致分两类，一类是扬料板不带筛分板，使用寿命较长。但筛分功能由轴向筛分板完成，由于筛分动力为侧向堆积压力，筛分不彻底，性能较差；另一类是扬料板带筛分板，筛分动力为重力，筛分彻底性能好，但磨损大、使用寿命短。由于制造能力的限制，不

42、少制造厂家偷工减料，筛分板一般用S=12.5mm不锈钢板或S=3mm冷轧钢板制作，寿命一般在612个月。二、磨内工艺参数的确定有了好的筛分装置只是普通管磨机改造成筛分磨的一个基础，更重要的是磨内改造工艺参数的确定，磨内工艺参数的确定直接决定了改造的成败。不少做磨内改造的公司由于技术力量不足，只是凭经验确定筛孔的大小，进行级配和仓长的调整。磨内改造成了一种撞大运，成了更好，成不了就一走了之。造成大多数磨内改造效果不明显。为了科学地进行磨内改造，我们利用外资企业的独特优势，由兴城技术研发中心进行大量的试验和数据处理，在中国首次提出磨内筛分工艺参数确定的科学理论，并在实践中取得了良好的效果。 2.1

43、、筛分循环负荷率和筛分效率筛分循环负荷率筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点; 筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞。不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。因此合理的筛分循环负荷率对于管磨机磨内筛分改造很重要。2.2、仓长管磨机进行磨内筛分改造，确定仓长非常重要。仓太长，筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点。仓太短，筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞，不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。而且每个仓仓长确定的方式和侧重点是不一样的。2.3、筛分装置的筛径筛分装置的筛径的确定主要由前仓长度、入磨物料的平均粒径、筛分循环负荷率和物料的水分和物料的种

44、类等因素决定。2.4、钢球、钢段级配普通管磨机经过磨内筛分改造后，使物料在磨内各仓用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分。各个仓内的物料粒径组成发生了变化，同时物料流速加快，产量增加，因此各个仓的研磨体级配要作适当调整。三、磨内改造过程中的注意事项在中国管磨机磨内改造中失败的案例较多，或者说双方合作满意的较少。就我们调查后发现失败的原因大致有以下几个因素。1、筛分装置的性能差，对整个磨内改造技术不完全掌握。只是更换筛分装置就万事大吉了。造成效果不明显，甚至出现负作用。2、从事磨内改造的厂家或人员为了做成业务，片面夸大磨内改造的效果。结果在改造过程中实际的效果和被改造的厂家希望值相差过大，造

45、成双方合作不愉快。笔者曾见国内一家公司宣传一磨内改造案例提高产量100%，后来经笔者了解后得知，在改造过程中磨机前面加了辊压机作预粉磨，这是典型的误导消费者。实际上对于运行正常的管磨机进行磨内改造产量提高一般在15-20%左右，降低电耗20%左右。3、改造前的沟通不够，双方配合不协调是失败的另一个很重要的原因。从事磨内改造的人只是懂磨内改造这项技术和结累一定的实践经验，这些往往多是共性的东西。而对于每台具体的磨机而言，真正了解的是使用磨机的厂家。不少厂家在改造过程中匆忙进行，从事磨内改造的人不深入了解整个粉磨系统的工艺状况，根据经验进行。而生产厂家以为是从事磨内改造人的事。结果在过程中达不到预

46、期目的时，相互责怪，造成技术改造以失败告终。因此要搞好磨内筛分改造，不仅要有好的筛分装置，丰富的实践经验。双方还要有良好的心态，对改造后的效果有一个正确的估计，不能过分夸大。不能偏面地追求产量，而更要注重节能效果。在改造实施过程中，双方要充分交流与配合。只有双方充分的交流后对整个粉磨系统的工艺状况有了足够的了解。同时，磨机使用厂家有条件的要做磨机改造前的筛余曲线，磨内不同部位的粒径分析。双方共同制订出详尽的改造方案和实施计划，并在实施过程中根据实际情况作出调整。只有这样才能取得好的效果。3.2.3突出效果一 与普通高细磨和其他型式筛分磨相比运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨与普通高细磨和其他型式筛分磨相比具有明显的优势，主要体现在以下几个方面：1普通高细磨的筛分腔窄，球仓的小钢球或破球以及块状物料很容易进入筛分腔而卡住，使立筛板变形或破损，影响筛分效率，而XCM筛分装置不存在这种缺陷结构；2普通高细磨的筛分依赖于内置的“立筛板”，物料从前仓到后仓的流动完全依赖磨内物料料面差来完成，是一种侧向堆积压力作用的“静态”筛分；而XC筛分装置采用的是滚动筛，物料在滚动筛上运动的同时进行筛分，因此是一种重力作用的“动态”的筛分，筛分效率更高。3普通高细磨的筛分板是平面结