水泥辊压机终粉磨系统的工业化应用

2020-04-14何毛李洪生马健王小峰杜鑫

水泥技术 2020年2期

何毛，李洪生，马健，王小峰，杜鑫

在物料粉磨设备的发展历程中，球磨机因具有运转稳定的特点而一直沿用至今，其能量利用率约为240～320m2/kJ。而采用料床粉磨形式的立式辊磨的能量利用率约为450m2/kJ，料床压力更大的辊压机能量利用率可达600m2/kJ[1]。因此，辊压机自20世纪80年代出现之后，就开始逐步应用于各种物料粉磨领域。

在水泥生产的“两磨一烧”工艺过程中，生料和水泥两次粉磨消耗的生产用电约占全厂的60%～70%[2]。同时，水泥粉磨比生料粉磨更为复杂，不仅因为水泥成品细度比生料细，而且水泥配料的综合易磨性Bond功能指数往往比生料原料更高。水泥成品除了需要满足细度要求外，还需要满足需水量、流动度、凝结时间及强度等其他物理性能要求，影响其物理性能的因素也较多。

目前辊压机在生料粉磨系统中的应用主要以终粉磨工艺为主，而水泥粉磨系统主要有预粉磨、联合粉磨及半终粉磨等三种粉磨形式，球磨机在粉磨过程中仍承担部分粉磨作用。为进一步降低水泥粉磨的系统电耗，天津水泥工业设计研究院有限公司通过实验室试验及工业化实践，成功将辊压机终粉磨系统用于水泥粉磨领域，实现了水泥粉磨“无球磨化”的新突破，降低了水泥系统电耗。本文将水泥辊压机终粉磨系统的工业化应用作一简单介绍，供同行参考。

1 水泥辊压机终粉磨系统工艺流程

水泥辊压机终粉磨系统包括物料计量配料、提升输送等工艺流程，包括辊压机、选粉机、旋风筒、收尘器及风机等设备（图1）。物料经计量配料和提升输送，进入辊压机上方的荷重小仓，继而被辊压机挤压粉磨。出辊压机的物料由循环提升机送往选粉机进行分选，分选后的粗料（V型选粉机的粗料和动态选粉机的粗料）返回辊压机被再次挤压，而合格的水泥成品被风带入旋风筒收集，整个系统用风由旋风筒后的系统风机提供。系统流程及主机配置见表1。

2 水泥辊压机终粉磨系统运行参数

水泥辊压机终粉磨系统生产期间设备主要运行参数见表2，系统物料配比、成品平均产量、细度及比表面积见表3。

图1 水泥辊压机终粉磨流程图

表1 水泥辊压机终粉磨系统设备配置表

表2 终粉磨系统运行期间主机设备参数*

表3 水泥配料比例及成品参数

3 水泥成品性能对比

资料显示，水泥辊压机终粉磨系统所生产的水泥与经球磨机粉磨后的水泥相比，粒度分布窄，球形度差，导致终粉磨水泥存在需水量大、流动度小等问题。针对此问题，公司研发了用于水泥辊压机终粉磨系统的动态选粉机，通过调整选粉机的不同工作状态，能够实现对成品颗粒级配较大范围内的调整。为了考察辊压机终粉磨水泥成品性能，我们从生产中选取了一组终粉磨水泥样品，与另一条辊压机联合粉磨系统所生产的水泥成品进行比较。两组样品采用相同的原材料和相近的控制指标，检测内容包括水泥和混凝土的物理性能和工作性能。

所选取的两组样品比表面积接近，水泥性能检测结果见表4。

此外，我们还对上述样品进行了激光粒度分布检测，结果对比见图2。从图2看出，终粉磨样品粒度分布相对较宽，＜3μm和＞32μm的颗粒含量均多于联合粉磨系统成品，这是保证终粉磨成品的水泥性能与联合粉磨系统成品相当的关键。两种样品各粒级分布比例对比见表5。