国产大型水泥辊磨的应用与水泥性能对比

王鲁岩，王奇，刘子河，滑松，张传军，寇剑栋，刘洋

国产大型水泥辊磨的应用与水泥性能对比

王鲁岩1，王奇2，刘子河2，滑松2，张传军2，寇剑栋2，刘洋2

本文介绍了国产大型水泥辊磨TRMK5041粉磨水泥的运行情况，在不使用助磨剂、没有磨内喷水的情况下，辊磨设备运行稳定，产量达到设计值，水泥以及混凝土的各项指标性能均符合国家标准，与同等熟料及混合材配比条件下使用其他粉磨工艺生产的水泥性能基本相同。

水泥；辊磨；料床粉磨，水泥性能;粉磨工艺

1 前言

最近几年，水泥辊磨终粉磨技术日臻成熟，在国外得到了越来越广泛的应用，尤其在印度、越南等新兴水泥市场，有多条新建水泥生产线采用了水泥辊磨终粉磨技术。在国内，湖北亚东、云南东骏、四川星船城等水泥公司采用了进口水泥辊磨，运行情况良好。

经多年的技术实践，立式辊磨终粉磨技术的节能减排优势，在生料及煤炭粉磨上已经充分体现，其节能减排优势也同样适用于水泥终粉磨。但目前进口水泥辊磨的设备价格和维护成本都非常高，而国产水泥辊磨的技术尚需要更多的实践。因此，开发国产大型立式水泥辊磨是国内水泥粉磨技术装备领域的一个新目标。

中材（天津）粉体技术装备有限公司（以下简称粉体公司）多年来一直致力于实现这一目标，继TRM31和TRMK45辊磨成功应用后，2010年10月，粉体公司与中材天山喀什多浪水泥有限公司签订了TRMK5041立式水泥辊磨合同，采用两台立式辊磨机为5000t/d水泥生产线配套，合同约定生产P·O42.5水泥的产量为170t/h。在项目周期非常紧张的情况下，粉体公司在3个月内完成了立式辊磨机的设计工作，在7个月内完成了设备的制造与供货，2011年12月中旬完成了安装工作，2012年1月初完成了调试，到目前为止运行情况良好。

2 系统简介

2.1 系统流程

TRMK5041水泥辊磨系统流程见图1。熟料来自场内存放熟料的料坑，料坑的存储能力为50万吨，熟料在入磨之前已经冷却到接近环境温度。熟料、石膏和混合材由喂料皮带经回转下料器喂入辊磨。物料入磨后，经粉磨机构的粉磨及初步分选、选粉机精细分选，合格细粉被带入袋式收尘器收集作为成品；部分未被破碎的大颗粒物料落入风道，进入外循环系统，经过系统除铁后再次进入辊磨与新喂物料一起粉磨；出收尘器的成品通过空气输送斜槽、提升机等设备送入到成品库中。

工艺设计中，磨机通风和烘干需要的热空气应由热风炉提供，但是根据中材天山喀什多浪水泥有限公司方面的实际经验，现场安装时并没有安装热风炉，入磨气体主要来自循环风和冷风阀，出磨气体通过收尘器净化后由系统风机送出，一部分排入大气，另一部分循环入磨。

图1 系统流程图

2.2 系统主要设备

系统的核心设备是TRMK5041辊磨，由粉体公司自主研发，采用有针对性的粉磨结构设计保证物料形成稳定的料床。磨机采用了新型高效笼形转子选粉机，保证成品比表面积可以在300～500m2/kg范围内灵活调节，确保水泥成品的颗粒分布在合理范围内。系统其他设备的选型均考虑了喀什地区1300m的高海拔地理因素。系统主要设备参数见表1。

3 系统运行情况简介

3.1 产量及配比

2012年水泥生产基本情况及粉磨车间综合电耗如表2所示，其中在生产P·O42.5水泥的情况下，因其比表面积要求较高，造成产量下降，根据水泥粉磨实验换算方法，当把成品比表面积折算为330m2/kg的标准产量时，磨机的P·O42.5产量应为180t/ h。另因工厂生产水泥品种切换较频繁，未能针对不同水泥品种进行系统电耗的核算，系统综合电耗最终核算为33kWh/t。

3.2 主要操作参数

在系统温度、系统风量和粉磨车间生产稳定的前提下，熟料粉磨生产线在现场施工时并未按照工艺设计的要求安装热风炉，熟料经过自然冷却，温度接近常温，磨机入磨温度并不能达到设计值，物料的烘干主要依靠循环风带回的热量与磨机粉磨做功发热。由于喀什地区的气候非常干燥，同时实际生产中完全没有使用喷水来稳定料层，成品水分还是控制在0.5%以下。因风温不足，设备工艺风速也受到了影响，这方面通过增大风机出力、加大循环风使用量等方式进行了弥补。

从磨机运行的角度看，控制合适的磨机进出口压力差是磨机稳定运行的前提。在额定产量条件下，磨机的压差理论值在5000～6000Pa之间，入磨负压一般为200～500Pa，相应的出磨气体负压在5500～6500Pa之间。磨机稳定运行时，出袋收尘器风管的风量测定结果为：温度66℃，气体压力-8200Pa，工况风量590000m3/ h，标况风量360000m3（标）/h。系统主要参数见表3。

4 产品性能

利用辊磨粉磨水泥，水泥成品的颗粒分布以及由此产生的标准稠度需水量等尤其需要注意。2012年，中国水泥发展中心物化检测所及天津市建筑材料产品质量监督检测中心共同检测了中材天山喀什多浪水泥有限公司TRMK5041立式水泥辊磨生产线生产的水泥成品、同工厂内使用辊压机和球磨机联合粉磨系统的水泥成品和同厂内的圈流球磨的水泥成品性能，并进行了横向对比，水泥特性试验部分由中国水泥发展中心物化检测所完成，混凝土部分由天津市建筑材料产品质量监督检测中心完成。

表1 系统主要设备参数

表2 磨机产量及配比

表3 系统主要操作参数

表4 颗粒分布及水泥密度计比表特性

表5 水泥需水性及流动度对比

表6 水泥抗压强度对比*，MPa

表7 混凝土坍落度对比

4.1 细度、比表面积及颗粒分布（表4）

4.2 水泥流动性对比（表5）

4.3 水泥强度性能（表6）

4.4 混凝土坍落度对比（表7）

4.5 水泥性能综合分析

从前期对于其他进口立式辊磨机生产的水泥产品性能分析，以及对中材装备集团有限公司TRM系列立式水泥辊磨机在越南、新疆、陕西、马来西亚等地区的产品试验累积数据的跟踪综合分析，立式辊磨机的水泥产品主要体现了以下几个特点：

（1）颗粒分布介于圈流球磨和开流球磨之间，颗粒分布n值在0.9～1.1合理区间内。

（2）水泥的标准稠度需水量多数在25%～27%之间。

（3）水泥的凝结时间合理。

（4）水泥的强度与球磨机相当。

（5）混凝土的塌落度较高，有良好的工作性能。

根据本次中材天山喀什多浪水泥有限公司的对比数据我们可以得出以下结论：从水泥性能和混凝土性能的角度看，这几种水泥粉磨工艺生产的产品没有本质上的差别，立式辊磨机系统生产的水泥在某些方面优于辊压机和球磨机的联合粉磨系统的产品。

5 结语

首台国产大型水泥辊磨TRMK5041已经投入工业生产，磨机运行平稳，各项技术指标达到或超过了设计指标，水泥辊磨成品的颗粒分布、标准稠度需水量、水泥性能等关键数据与圈流球磨系统的产品相当，用其配制的混凝土具有良好的工作性能。

水泥辊磨终粉磨技术在国际上已经得到推广应用，运行结果充分体现了该技术具有显著的节能效果和优良的产品性能，相信TRMK5041水泥辊磨的成功运行会极大地推动国产水泥辊磨的技术进步，并在国内水泥行业得到推广应用，为实现水泥生产无球化作出重要贡献。■

Application of Domestic Large Cement Roller Milland Contrastof Cement Performance

WANG Lu-yan1,WANG Qi2,LIU Zi-he2,HUA Song2,ZHANG Chuan-jun2,KOU Jian-dong2,LIU Yang2
(1 Xinjiang Tianshan Cement co.,Ltd.,Xinjiang,Urumqi830013 2 Sinoma(Tianjin)Powder Technology Machinery Co.,Ltd.,Tianjin 30040)

The operating condition ofthe domestic large-scale cementroller mill TRMK5041 was introduced in this paper.Without using grinding agentand water inside,roller millequipment run stably and the production meetthe design value.Cementand concrete performance indicators meetthe nationalstandard,and the cement performance is basically the same with thatofcementprepared by other cementgrinding process under the con⁃dition ofsame ratio ofclinkerand mixing materials.

cement,rollermill;materialbed grinding,cementperformance;grinding process

TQ172.632.5

A

1001-6171（2014）04-0041-03

通讯地址：1新疆天山水泥股份有限公司，新疆乌鲁木齐830013；2中材（天津）粉体技术装备有限公司，天津300400；

2013-11-02；编辑：赵莲