带辊压机的水泥粉磨系统工艺方案简述

张世才，历福平，石建业

带辊压机的水泥粉磨系统工艺方案简述

Brief Reviews on the Process of Cement Grinding System with Roller Press

张世才，历福平，石建业

1 前言

带辊压机粉磨系统是区别于带辊压机终粉磨系统的总称，可分为预粉磨系统、联合粉磨系统、半终粉磨系统、混合粉磨系统。其中以预粉磨系统和联合粉磨系统最为常见，前方辊压机预粉磨单元与后方球磨的细磨单元可以分开独立布置，故这两种方案比较适合老线改造用。半终粉磨系统中有部分水泥成品未经过球磨机，辊压机挤压合格的细粉经选粉机直接选出。其余三种粉磨系统的成品均由磨机产生。预粉磨系统是以辊压机边料作为循环料；联合粉磨和半终粉磨是以辊压机所配选粉机分选的粗料作为循环料；而混合粉磨是以辊压机所配选粉机分选的粗料和球磨所配选粉机分选的粗粉作为循环料的，在这种工艺系统中，磨机选粉机返回的粗粉容易改变辊压机的运行参数，目前这种工艺系统在国内基本不用，本文也不予介绍。现对预粉磨系统、联合粉磨系统、半终粉磨系统分述如下。

2 预粉磨系统

2.1 工艺特点

预粉磨系统是一种早期的粉磨方案，经过辊压机挤压后的物料分为两部分：挤压效果较好的中间料饼部分送入球磨粉磨，挤压效果较差的边料部分返回辊压机再次挤压，这种方案具有以下特点：

（1）工艺流程简单，预粉磨单元与球磨单元可以分开布置，适合需增产的老线改造。

（2）采用辊压机预粉磨后可提高球磨机产量约25%以上，降低水泥粉磨电耗约3～5kWh/t，即节电约20%左右。

（3）预粉磨系统中，辊压机通过量与成品量比值一般按2～2.5考虑，主机设备配置为小辊压机配大球磨方案。

2.2 工艺主要设备配置示例

（1）系统工艺流程图见图1、图2所示。

图1为辊压机预粉磨单元流程，图2为普通圈流磨单元流程。来自熟料库的熟料先经辊压机挤压后入水泥配料站，与其他混合材配完料后再进两台水泥磨粉磨。

（2）辊压机加圈流磨预粉磨系统主机设备配置示例见表1。

3 联合粉磨系统

3.1 工艺特点

联合粉磨是以发挥辊压机卓越的破碎和粗磨功能以及球磨机细磨功能为宗旨的挤压联合粉磨工艺，辊压机挤压后的料饼经过选粉机打散分选后，粗料作为辊压机的循环料，细料进入球磨机继续粉磨，所有水泥成品均由水泥磨产生。该工艺各粉磨设备之间分工明确，使得粉磨系统综合电耗大幅度下降，系统产量大幅度提高。这种方案特点如下：

（1）系统工艺相对复杂，辊压机与球磨机同步运行，因此对辊压机的运转率要求高。由于出辊压机的物料成饼状，所以与其相配套的选粉机需具备打散功能。

（2）基本消除了磨辊边缘效应和进料装置侧挡板磨损所产生的不利影响。

所有的成品完全通过球磨机再次粉磨完成。产品颗粒分布宽、微粉含量高，因而适合应用于水泥成品粉磨。

（3）采用大辊压机小球磨配置方案，用低压大循环的操作方式，辊压机通过量与成品量比值一般在3～5.5之间。

（4）提高球磨机产量幅度一般在50%以上，与普通球磨相比，水泥粉磨电耗降低幅度可超过30%（8～10kWh/t）。

3.2 工艺方案

联合粉磨按辊压机系统分级设备主要有两种：一种为打散分级机，另一种为V型选粉机。球磨部分又分开流系统及圈流系统两种。因此联合粉磨系统主要有如下四种工艺方案：辊压机+打散分级机+开流磨、辊压机+打散分级机+圈流磨、辊压机+V型选粉机+开流磨、辊压机+V型选粉机+圈流磨系统。各方案具有优缺点，区别如下：

表1 辊压机加圈流磨预粉磨系统主机设备表

（1）分级原理、分级精度：V型选粉机完全靠风力提升分选，分级精度较高。适合分选0.5mm以下的物料；打散分级机为机械与风力结合，分级精度较低，分选粒径可达3.0mm。

（2）对辊压机工艺参数的要求：V型选粉机系统必须采用低压大循环操作方式，否则料饼无法打散，更无法选出料饼中挤压好的细粉。打散分级机可以采用高压力小循环操作方式。

（3）装机功率比：V型选粉机系统中，辊压机规格必须足够大，以保证产生足够量0.5mm以下的细粉供V型选粉机分选，因此，辊压机与球磨机装机功率比应该在：1:1.0～2.5（开流）；1：1.0～2.0（闭流）。打散分级机系统中，辊压机与球磨机装机功率比在 1：2.5～3.5。若比值再加大，随着辊压机在粉磨系统中所起作用的降低，系统电耗随之增加。对于开流磨系统与圈流磨系统，开流磨系统中设备装机功率较低，投资较少，而圈流磨系统设备装机功率较高，投资较高。

（4）对物料水分的要求：V型选粉机系统中，物料综合水分应≤1%，打散分级机系统中，物料综合水分应≤1.5%。

（5）当系统产量≤150t/h时，采用打散分级机系统电耗较低；当系统≥150t/h时，采用V型选粉机系统电耗较低。同规格的圈流磨系统与开流磨系统比，圈流磨系统产量高约10%～20%；而且开流磨系统成品中含有粗颗粒，水泥成品温度较高，圈流磨系统中无粗颗粒，水泥成品温度较低。

（6）工艺对比：开流磨系统设备较少，工艺布置简单，操作管理简单、方便，对操作员的技术要求较低；而圈流磨设备较多,工艺布置比较复杂，开停机时间较长，操作管理较复杂，对操作员的技术要求相对较高。3.3 联合粉磨系统工艺主要设备配置示例

图4 辊压机加打散风级机加圈流磨系统工艺流程图

表2 辊压机加打散分级机加开流磨系统主机设备表

表3 辊压机加打散分级机加圈流磨系统主机设备表

（1）辊压机加打散分级机加开流磨见图3、表2。

（2）辊压机加打散分级机加圈流磨系统工艺主要设备配置示例见图4、表3。

（3）辊压机加V型选粉机加开流磨工艺主要设备配置示例见图5、表4。

（4）辊压机加V型选粉机加圈流磨工艺主要设备配置示例见图6、表5。

4 半终粉磨系统

4.1 工艺特点

半终粉磨系统是将辊压机挤压后分选出的物料和后续球磨机的出磨物料一起送入选粉机，选出成品水泥，选粉机的粗粉进入球磨机继续粉磨，即成品水泥中有部分经辊压机挤压粉碎后满足水泥细度要求的颗粒不经过球磨机直接由选粉机选出，其主要特点如下：

（1）将辊压机挤压后已产生的成品细粉直接选出，避免送入球磨继续粉磨，减少了水泥磨内过粉磨现象，也有效地提高了系统产量，从而降低了单位成品水泥电耗。

（2）在本系统中，由于选粉机处理量加大，势必会加大选粉机的规格，后续收尘器和风机规格也需同步加大，即在系统产量提高及单位电耗降低的同时，会增加系统设备投资费用及运行费用。

（3）这种工艺系统所生产的产品颗粒分布相对集中，而对于有一定颗粒级配要求的水泥成品来说稍显不足。

4.2 辊压机加V型选粉机加复合式高效选粉机加圈流磨工艺主要设备配置示例（图7、表6）

5 结论及建议

表4 辊压机加V型选粉机加开流磨系统主机设备表

表5 辊压机加V型选粉机加圈流磨系统主机设备表

图6 辊压机加V型选粉机加圈流磨工艺流程图

图7 半终粉磨系统工艺流程图

表6 半终粉磨系统主机设备表

（1）预粉磨系统和联合粉磨系统比较适合水泥厂提产节能改造方案，其中以联合粉磨系统效果最为显著。

（2）在联合粉磨系统方案中，应确定磨机与辊压机的功率比值，选择合适的分级设备；另外应根据工厂水泥品种要求及其他各种实际情况选择开流或圈流粉磨系统。

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赵 莲