磨尾选粉技术在串联水泥粉磨系统中的应用研究

费豪文

(合肥中亚建材装备有限责任公司，安徽 合肥 230041)

0 前 言

水泥粉磨系统是由Φ3.8 m×6.5 m球破磨+Φ3.8 m×14 m二级磨串联而成。对该系统进行了高产高细磨技术改造，实现了优质高产低消耗，系统运行稳定，经济效益明显。

1 改造前基本情况

1.1 粉磨物料

P·O42.5水泥，物料配比为：熟料92%、石灰石4%、脱硫石膏4%，球破磨和二级水泥磨前分别加0.01%助磨剂及0.03%助磨增强剂。入磨物料粒度：熟料≤25 mm，石灰石≤10 mm[1]。

1.2 工艺流程

粉磨系统工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程

研磨材料进入，通过输送机将球裂纹进行初磨，然后再经二次研磨进行磨削。小产品从研磨中取出，与一定量的矿粉混合，送至成品组合物。

1.3 主要破球性能及参数

3.8 m×6.5 m球断裂规格，主机功率121 527 kW；250 kW，磨机上部结构容量100.00 t，磨机内只有一个篮。

1.4 主要特性及二次研磨参数

二次研磨规范F3.8 m×14 m，主机功率2 215 W；500 kW，195t磨床总负荷，磨分为三个仓库，一、二仓为一层，二、三仓为二层。

1.5 球磨效果

1)尾吊装置启动前，采用筛分装置和电源线，现场孔过大(3.0 mm)，材料基本通过100%，不能将厚、薄物料分开，供电线路长度约0.5 m，从而导致有效磨长的损失。

2)只有一个破碎球的研磨室，钢球和研磨材料没有合理的分选。

由于上述原因，球的磨削效果较弱。当t-h-e输出量为90 t/h时，原位沉降0.08 mm约为66.5%，其余2 mm筛网为8%～9%。

1.6 二次铣削

1)由于球的损坏，磨粒中粗颗粒较大，磨头二次元件必须用钢球破碎，但也有一个破碎能力较低的20～30 mm球。而第二容器的灌装速度高，造成磨矿能力不均匀。

2)容器的第二种材料是一种液体良好的小粉末。涂层装置位于第二料库与第三料库之间，使第二容器物料的流速较快，物料球比低，磨削能力有限。

3)如果二次研磨过大(12 mm)，则容易降低三个物料箱的比例和研磨厚度。

由于上述原因和熟料的研磨效率低，熟料研磨温度可达110℃；，如果成品的现场放置小于4.0%，中断系统可控制90 t/h，系统性能约为90 t/h[2]。

2 尾铣技术在水泥粉磨中的应用

2.1 球磨改进

虽然化学反应需要干燥材料，但有时需要不同的研磨机才能获得产品。实验室规模磨矿应改变各种磨料，改变熟料用量，不改变研磨条件。如果破碎机保持不变，应根据矿石质量改变熟料用量，并将混合物添加到熟料的基材中，在相同条件下，一定比例吸收一定的矿物，并在一定时间内进行，分析磨料的粒度分布和密度比。不同类型的磨料只适用于熟料的磨削，而其他类型的磨料对磨粒材料的影响不明显。添加磨料添加剂可以降低加热，提高磨削速度，提高研磨效率，因此，在工业中使用磨料添加剂也能显著提高生产效率和粒度分布。在钢球装卸时，弹头断裂有效长度为0.64 m，钢球容器由一个集装箱变为两个仓库，两个仓库之间增加两层单元，增加托盘板，托盘精确切割加热45 mm厚，宽6 mm。拆下尾部提升装置并添加分离器容器。

筒仓总宽度主要由弧形筛网、不锈钢筛网(孔径1.4 mm)和双向筛网组成。

选粉机总宽度340 mm，由弧形网架、不锈钢筛板(孔径1.4 mm)、双向导轨、通风板等组成，物料在运行过程中通过脚手架孔进入容器，筛分后，将厚、薄物料分离，小于1.0 mm的物料由磨机排出，大于1.0 mm的物料返回破碎机进行进一步研磨。粉尘分离率与滚筒转速相当，粉尘分离精度取决于现场板孔直径，结果表明，改进效果较好[3-4]。

2.2 二次研磨

1)将原来的三个料仓改为两个料仓，在两个料仓之间安装单层篦板，不仅大大降低了料仓分离装置的重量和成本，而且降低了磨机内的通风阻力，改善了磨机内的工作条件。

2)更换二次磨出口篦板，篦孔由12 mm宽改为6 mm宽，溢流高度适当，既优化了磨内流动，又减少了水泥筛分渣[5]。

3)研究发现，脱硫石膏含水率高是产量波动的主要原因，其添加位置由球磨前改为二次粉磨前[6]。

3 效果分析

3.1 技术改造效果

1)技术改造后，磨矿系统实际功率没有增加，系统平均产量达到130 t/h以上。粉磨料0.08 mm残渣在40%～50%稳定，水泥制品0.08 mm残渣在40%～50%稳定≤2.0%

2)改造前系统电耗约为42.0 kWh/t，改造后系统电耗约为29.1 kWh/t，节电44.3%。

3)如果取消0.01%助磨剂，不同龄期水泥制品的强度不会降低，每吨水泥可节约成本2.0元左右。

3.2 理论分析

1)磨尾分离仓筛板直径为1.4 mm，远小于技改前的3.0 mm。实验工作分为工业测量和实验室工作。由于小颗粒的再生或重建，虽然化学反应需要干燥材料，但有时需要不同的研磨机才能获得产品。实验室规模磨矿应改变各种磨料，改变熟料用量，不改变研磨条件。如果破碎机保持不变，应根据矿石质量改变熟料用量，并将混合物添加到熟料的基材中，在相同条件下，一定比例吸收一定的矿物，并在一定时间内进行，分析磨料的粒度分布和密度比。大部分磨料只适用于熟料的磨削，而其他类型虽然化学反应需要干燥材料，但有时需要不同的研磨机才能获得产品。实验室规模磨矿应改变各种磨料，改变熟料用量，不改变研磨条件。如果破碎机保持不变，应根据矿石质量改变熟料用量，并将混合物添加到熟料的基材中，在相同条件下，一定比例吸收一定的矿物，并在一定时间内进行，分析磨料的粒度分布和密度比。不同类型的磨料只适用于熟料的磨削，而其他类型的磨料对磨粒材料的影响不明显。添加磨料添加剂可以降低加热，提高磨削速度，提高研磨效率，因此，在工业中使用磨料添加剂也能显著提高生产效率和改善粒度分布。在钢球装卸时，弹头断裂有效长度为0.64 m，钢球容器由一个集装箱变为两个仓库，利用范德华力冷凝或直接涂层使表面变软。从工业经验来看，在工厂和整个电路中，物料的吞吐量和流量都有很大的影响[7]。

水泥熟料难磨，熟料的细磨是水泥工业面临的主要问题之一。助磨剂应该对成品的下游过程有不利的影响。工业调查是在某水泥厂进行的。铣削设备由两个隔室的空气扫掠球磨机组成，布置在闭路上，开路磨机的第一隔室包含直径在90～30 mm的球，而第二隔室则包含20 mm的球。样品是从两室球磨机的封闭回路，水泥研磨与不助磨剂。筛分精度因此大大提高。技改后出磨物料0.08 mm筛筛余≤50%，2 mm筛筛余≤1%，分别较技改之前降低了24.8%和88%，且1 mm筛筛余≤5%，基本消灭了1 mm以上的粗颗粒。球破磨粉磨效果提高明显。在水泥熟料中加入适量、合适的磨矿添加剂，将使水泥熟料比不加添加剂的磨矿产品得到更好的磨碎效果。通过室内实验研究了不同类型磨削添加剂对产品细度和可压缩性的影响。在球磨机上对不同用量的三乙醇胺(TEA)、乙二醇(EG)和Cemex进行了一定磨矿条件(球磨机粒度、转速和填充比)的试验。利用激光粒度仪对产品的粒度分布进行了测试，并采用压缩度试验(Carr’s Index)进行了研究。随着CEMEX加入量的增加，曲线向细化区的运动随Cemex加入量的增加而增加。这是因为在0.2%的浓度下，颗粒倾向于团聚，使粒度变粗，但随着Cemex浓度的增加，颗粒尺寸变细。磨料在颗粒表面的吸附降低了颗粒的粘聚力，从而防止了颗粒的团聚。当球团涂层较少，磨机衬里涂层较少，团聚现象较少时，流动性可得到提高[8]。

随着EG含量的增加，颗粒尺寸分布会导致曲线向粗尺寸区域移动。在水泥熟料中加入EGHAS后，颗粒团聚导致水泥熟料破碎率降低。虽然粒度分析结果表明，随着EG浓度的增加，粗颗粒增多，但压缩性指数显示，随着磨料用量的增加，流动性增大。通过对球磨机内衬涂层的观察，可以证明其流动性有所提高。结果表明，EG的加入使球磨机内衬涂层减少。对于目前的工作，Cemex被认为是最合适的。随着添加剂浓度的增加，水泥熟料的压缩性指数下降，可能是由于水泥熟料压实度和团聚度的降低所致。随着磨矿添加剂浓度的增加，水泥熟料的流动性也随之提高。希望这项工作的成果将有助于水泥工业在其业务中合理使用助磨剂。

2)将球磨机由原来的一仓改为两仓，对物料进行分级粉碎，总有效长度增加了0.64 m，提高了粉碎能力[9]。

3)由于二次磨的进料基本上是小于1 mm的细粉，这就为在料仓中使用型钢创造了条件。技术改造后，二次磨100%装载型钢，粉磨能力进一步提高。

4 结束语

与其他类似的磨前工序(增设轧机、单辊轧机、立辊轧机、快轧机等)相比，由于操作维护方便，可采用大量轧机进行磨球、除尘、提升等设备。如何优化工艺，改进工艺，提高产量和质量，是一个值得注意的问题，将原磨(道碴磨)改造成高性能的筛分磨，可以减少筛分残渣，消除粗颗粒，有效优化粉磨物料的粒度分布，显著提高粉磨能力，在水泥熟料中加入适当的添加剂，比不添加外加剂能更好地提高水泥熟料的粉磨效果，Cemx被认为是最合适的。随着外加剂浓度的增加，水泥熟料的密度指数降低，这可能是由于水泥熟料的密度和团聚度降低所致，随着外加剂浓度的增加，水泥熟料的流动性增加，通过对高产、高二次精轧机进行适当的技术改造，系统的效率和质量得到进一步提高，工期短、经济效益明显。

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