Φ3.8×13m磨机系统改造方案

刘永贵

（南京旋立重型机械有限公司，南京210048）

0 前言

水泥粉磨工艺有开路和闭路两种，开路磨额粒级配范围宽、产量低、水泥温度高、混合材掺量多；闭路磨产量高、额粒级配范围窄、水泥温度低、混合材掺量少，细度好控制。大磨机因为产生的热量比较高，因此大型水泥粉磨工艺趋向闭路磨，大型粉磨工艺采用预粉磨设备，一般小于2mm额粒物料进入磨机一仓，而相当量的选粉机回料细粉也进入磨机一仓，这样磨机一仓额粒和细粉混合，一同进入磨机粉磨。如无预粉碎设备，则进磨的大额粒和回粉的小额粒一同进入磨机容易产生衬垫作用，严重影响粉磨效率。如何提高磨机粉磨效率、降低电耗是当今水泥企业的技术难题。

四川KING集团EM水泥厂现有一台Φ3.8× 13m磨机，配套O-Sepa2000的选粉机，台时产量为65t/h，比表面积350m2/kg。由于目前磨机台时产量低，粉磨电耗高，混合材掺量比较少，所以水泥的成本比较高。该公司委托南京旋立集团对粉磨工艺线进行技术改造，提高磨机产量、降低粉磨电耗、多掺混合材，从而降低水泥成本。

1 现有问题及解决办法

1.1 入磨粒度问题及措施

该公司采用闭路工艺，水泥配料库出来的熟料、混合材等粗额粒进入磨机，这与选粉机的回粉一起进入磨机形成相互干扰，选粉机的回粉较细易产生衬垫作用，降低I仓的破碎效率，对I仓的钢球级配也难以调整搭配。要解决此问题，必须在磨机之前增加一台预粉碎设备（选用FM40风选磨，该规格磨技术参数见表1），出料粒度小于2mm，基本与选粉机回粉相当。这样大磨机I仓破碎功能外移，即破碎功能在FM风选磨内实现，从而解决了入磨粒度大小不均的现象。工艺如图1所示。

表1 FM40风选磨技术参数

图1 预粉碎粉磨系统工艺图

FM型风选磨主要性能特点如下：

（1）高可靠性。低速运行，新颖独特结构设计，无任何机械故障。

（2）低消耗性。钢球破碎、磨耗小，钢球磨小后可作大磨机级配用，无浪费。

（3）大破碎比。破碎比特大，细粉含量多。

（4）小功耗比。破碎效率高，功率消耗低，无功浪费少。

（5）适应性强。铁块入机无影响，入机物料水分可适当放宽。

1.2 选粉和收尘中的问题及解决方案

（1）当入磨熟料温度较高或环境温度较高时，水泥磨的水泥成品温度较高，磨机须加强通风。而随着磨机规格的增大，其通风能力的增加相对于产量的提高幅度变小，磨机通风能力变差，因此大磨水泥温度相对小磨高。而大型磨机一般不采用筒体淋水冷却的办法，除了采取磨内喷水的办法，只有加大通风量，而磨机的通风量增加，又必然减少了选粉机的外界进风量，又降低了成品在选粉机分级过程的冷却效果。

（2）与磨机废气管相联的选粉机一次进风口容易产生粉尘沉降，特别是磨机通风量加大时增加了废气的含尘浓度，更加剧了选粉机进风通道内部的粉尘沉降，一方面增加了选粉机的通风阻力，另一方面又加剧了选粉机壳体和导向叶片的磨损。

（3）磨机、选粉机、收尘器组成的系统，排风机的全压较大，因此收尘器承受的负压大，漏风较多，锁风不易解决。

（4）排风机的电机功率较大，电耗加大。因此大型闭路水泥粉磨系统，宜采用磨机通风收尘与选粉机分级系统分开的工艺流程，可有效地解决上述问题，系统总功率也可降低（见表2）。

表2 Φ3.8×13m水泥磨系统比较

1.3 磨内结构调整

选定了合适的高效选粉机后，粉磨系统必须进行优化才能达到满意的效果，一方面是工艺系统的优化，选择比较符合具体情况的工艺流程；另一方面是磨机内部的优化。水泥闭路粉磨系统研究，一般认为水泥磨闭路粉磨系统的优化应从两方面来解决：磨内与磨外。磨外采用新型高效选粉机及新工艺流程，磨前增设预破碎设备，磨内如何解决？通常的办法是优化研磨体的级配，调整仓位。随着对开路及闭路技术的深入研究，目前已开始将闭路粉磨新技术和开路粉磨节能技术—磨内筛分技术以及高效分级衬板技术有机地结合起来，进一步提高了系统的技术经济指标。这虽是完全不同的两种工艺技术路线，但还是有共同点。我们强调提高磨机的粉磨效率，一方面是提高磨内的研磨效率，在一定时间内粉磨一定量的物料，产生合格的细粉量越多越好，同时尽量减少磨内过粉磨现象；另一方面是适当加快物料在磨内的流速。开路节能粉磨技术核心是磨内筛分装置和小钢段的采用。通过设置带筛分功能的隔仓板，可有效减少磨内的过粉磨。对于闭路磨特别是两仓磨来说，一般二仓采用小球，既能提高磨内物料流速，又能达到提高研磨能力的目的。设置高效分级衬板，二仓级配中可采用更小的研磨体，而不至于出现大小球反窜现象。小研磨体的采用对细磨仓的粉磨效率的提高起至关重要的作用。因此对闭路磨来说同样可以移植开流磨关键技术，简单地把磨机按开流磨技术改造不可能达到较好的效果，必须进行必要的改进和调整，使之适合闭路磨的特点和要求，否则会适得其反。把磨内筛分和磨外分级结合起来，系统粉磨效率得到进一步提高，水泥产量就可以有进一步的提高。由于采用了较小的研磨体，研磨次数增加，一方面可使出磨水泥细粉的含量得到了提高，再通过高性能选粉机的有效分选，水泥的额粒级配得到明显的改善；另一方面也使成品的额粒形貌（球形度）更好。这些都有效地改善了水泥的性能，可提高水泥的强度。改造后Φ3.8×13m磨机隔仓长度及磨机级配见表3。

2 改造后指标

（1）系统台时产量：110～130t/h；

（2）水泥比表面积：330～350m2/kg；

（3）熟料利用率：在原有基础上节省2～5个百分点。

表3 Φ3.8×13m水泥磨研磨体级配表

3 改造工期

从设计到安装调试正常达标，总周期4～5个月。

4 实例

四川阿坝州4A水泥有限公司一条Φ3×11m开流水泥粉磨生产线，立窑熟料、矿渣（含水比较大）等配料，台时产量30～35t/h，2008年9月使用FM30B风选磨，台时产量48～55t/h。目前该公司正在运行年60万吨水泥粉磨站，该公司采用DFM34动态风选磨+Φ3.2×13m高产高细磨工艺配置,目前产量88～90t/h。

[1]郑青.选粉机技术的发展和大型粉磨技术的优化[J].全国水泥粉磨技术优秀论文集.

[2]贾文.水泥预粉磨系统的应用[J].全国水泥粉磨技术优秀论文集.