使用MLK立磨粉磨水泥的操作结果

谢伟安

(北方重工集团有限公司 辽宁 沈阳 110141）

使用MLK立磨粉磨水泥的操作结果

谢伟安

(北方重工集团有限公司 辽宁 沈阳 110141）

为了利用MLK2650矿渣立磨进行水泥粉磨的工业性试验，对磨机操作参数进行了调整。试验结果表明利用立磨进行水泥终粉磨完全可行，产品质量符合国家标准，经济效益明显，实现了我国水泥工业立磨系统终粉磨水泥的有益尝试。

水泥；立磨；终粉磨

0 前言

最近几年，使用立磨粉磨水泥的技术日趋成熟，在国内外得到了越来越广泛的应用，尤其是在印度、越南等国家，有多条新建水泥生产线采用了立磨粉磨水泥技术。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立磨，运行情况良好。

北方重工（沈重）集团有限公司自2007年首次成功推出用于矿渣粉磨的MLK立磨之后，对于使用立磨粉磨水泥的技术也进行了大量的研究，在公司的立磨试验系统和工业化磨机上进行了大量的试验，取得了良好的效果。本文对天津某水泥公司利用MLK2650矿渣立磨粉磨水泥的工业性试验的操作结果进行总结。

1 主要设备概况与工艺流程

用于水泥粉磨的立磨系统，是在原有矿渣立磨的基础上经过一定的技术调整完成的。为了适应粉磨水泥的需要，设计了专门的进料设施和磨机衬板曲率，以保证能够形成稳定的料床，同时利用原有的高效动静态选粉机，保证成品的比表面积可以在需要的范围内灵活调整，并保证水泥成品的颗粒分布控制在合理的区间。系统工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

系统由原料给料系统、粉磨系统、产品收集系统及热风系统组成。原料称重后，由喂料皮带经锁风阀喂入立磨，物料在立磨中随着磨盘的旋转从其中心向边缘运动，同时受到磨辊的碾压而被粉碎。粉碎后的物料在磨盘的边缘处被从喷口环进入的热气流带起，粗颗粒落回磨盘再粉磨；较细的颗粒被带到磨机上方的选粉机进行分选，分选后的粗粉由内部锥斗返回到磨内再次粉磨，合格的细粉被带入袋式收尘器收集作为成品。部分难磨的大颗粒物料在喷口环处不能被热风带起，通过排渣口进入外循环系统，经过除铁器后再次进入立磨与新喂物料一起粉磨。经过收尘器收集的成品通过空气斜槽、提升机等设备送入成品库中。

磨内通风和烘干所需要的热空气由热风炉提供，热风通过管道进入磨机，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2是设备现场。

图2 MLK2650立磨

MLK2650立式辊磨机是北方重工（沈重）集团开发的利用料床粉碎原理进行物料粉磨的风扫式磨机，核心研磨部件磨盘采用弧形衬板和轮胎形磨辊，磨机设有 3个磨辊，配备高效动静态选粉机，具有结构紧凑、粉磨效率高、单位能耗低等优点。磨机的主要技术参数见表1。

表1 MLK2650立式辊磨机的技术参数

2 粉磨水泥的几个关键技术和操作要点

2.1 关键技术

本次工业性试验，重点内容是利用MLK矿渣立磨粉磨水泥。与粉磨矿渣微粉相比，粉磨水泥熟料时入磨物料的粒度更大，更不易形成稳定的料床，增加了磨机平稳运行的难度。基于北方重工丰富的设计经验，并本着尽可能利用好原磨机及其配套设备的原则，以最大限度上减少磨机部件的更改，降低成本及满足试验需求，我们对磨机参数进行了以下调整：

（1）磨辊楔形增压区稳定料床。矿渣的入料粒度一般小于 10mm，而熟料的粒度范围在20～40mm左右，且由于含水量少的原因，熟料在磨盘上的流动性更好，形成稳定的料床更加困难。为了保证磨机的稳定运行，在粉磨水泥试验前，对磨机辊盘的堆焊修复过程中，对磨盘曲率进行了重新优化，增大了楔形增压区的尺寸（如图3），在对物料进行碾磨的过程中增压区的作用是使松散物料迅速压实，并完成初破碎和粉磨。物料最终在高压粉磨区内高效的完成粉磨作业。

图3 高压粉磨区和楔形增压区

（2）调整磨内风速。在粉磨水泥时，产量较粉磨矿渣时提升20%，为保证磨机 20%的外循环量以及对物料的烘干作用，通过减小喷口环的面积以提高磨内风速。MLK2650立磨的喷口环采用分半可调式结构（如图4），调节方便，可针对粉磨不同物料时的需要进行快速调整。粉磨水泥时将喷口环向内位移约30～40mm以减小通风面积，使磨内风速由粉磨矿渣时的40～50m/s提高到60m/s。

图4 可调式喷口环

(3)增加挡料环高度至140mm，便于磨内形成稳定、合理的料层，而且延长了物料在磨盘上停留的时间和研磨次数，增加了成品中细粉的含量。

(4)磨内喷水稳定料床。在试生产水泥的过程中，由于水泥熟料、混合材的水分、易磨性的不同，容易造成磨机吐渣量增大、振动加大等问题。为了有效降低振动，需要喷水装置保持畅通，且成扇形的喷洒在磨盘上，以增加物料颗粒间的摩擦力来稳定料床。

(5) 成品细度及颗粒级配的控制。为了满足出磨成品水泥熟料对于颗粒级配的要求，采取的措施有：加大碾磨压力，将液压系统的压力由9 MPa增加到10 MPa，单辊研磨压力由1300KN增加到1400KN，配合挡料环加高的措施使原料受到更充分的研磨，而为了克服立磨选粉颗粒级配较窄的缺点，粉磨水泥时适当降低选粉机转速。

2.2 操作要点

在工业性试验过程中通过不断调整磨辊压力、挡料环高度、选粉机转速等措施，找到了粉磨水泥比较合理的操作方法。磨机的产量逐渐提高，并最终达到了预期的目标。

立磨如何调控水泥成品的质量，从生产实践中总结归纳出表 2所列的原则性指南[1]。即，当水泥比表面积相同时，增加其挡料环高度，或增加磨辊压力，两者效果相同，都会使成品水泥的粒径范围变宽（曲线斜率n值变小），+30μm筛余数变大，抗压强度变小，标准稠度需水量变小；但是增加磨内风量，其效果则与前者相反。

表2 挡料圈高度、磨辊压力、磨内风量对水泥性能的影响

总之，综合运用这些调控手段，可以在较大范围内调控立磨水泥的性能，而从目前的使用情况看，颗粒级配比球磨更加合理，水泥强度也达到或超过普通球磨机粉磨的水泥。

3 产品质量

本次工业性试验所生产的主要产品为矿渣硅酸盐水泥PSB32.5，原料为水泥熟料、矿渣和石膏的混合物（各部分配比：矿渣60%～65%、石膏5%、熟料30～40%），出磨产品的各项指标可完全达到国家标准的规定，可以直接对外销售。物理性能如表3所示。

表3 MLK立磨水泥PSB32.5物理性能

4 结束语

水泥立磨终粉磨技术在国际上已经得到了广泛的推广和应用，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。经过工业性试验的调试工作，利用MLK2650立式辊磨机粉磨水泥，能够达到58t/h的台时产量，主机功耗在22kW/t以内，系统电耗可以控制在30kWh/t左右。水泥产品的各项指标相似甚至高于球磨机产品，满足国家标准。试验还表明，经过适当改进的MLK立磨，完全能够实现水泥的终粉磨，标志着国产水泥立磨的研发应用取得了长足的进步。北方重工一如既往，以市场为先导，以科技为基础，为中国水泥装备的发展，为行业的节能减排，研发更多高效环保的产品，为实现水泥生产无球化作出重要贡献。

[1]高长明.关于立磨水泥的性能问题[J].水泥工程,2009,4.

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1007-6344（2017）02-0002-02