φ5m×15m水泥磨系统选型对运行性能的影响

马祖生　李玲

0 概述

由中材国际（南京）公司总承包的沙特南方省水泥公司（Southern Province Cement Company）5000t/d熟料水泥生产线，于2015年5月完成了三期水泥磨连续72小时性能考核，各种指标都优于合同保证指标。对比采用同规格的二期水泥磨，由于φ5m×15m閉路水泥磨系统工艺和设备选型不同，导致两同规格水泥磨运行性能差异很大。下面就两水泥磨系统不同选型 ，产生不同运行结果作一介绍。

1工艺流程和主机设备性能参数

水泥磨采用熟料、石膏进行配料，生产OPC（Ordinary Portland Cement）水泥，水泥配比为熟料：95%，石膏：5%。比表面积要求控制在340～360m2/kg。具体工艺流程见图1和图2；主机设备性能参数见表1和表2。

2 工艺流程和选型上的主要差异

2.1工艺流程上

二期和三期主要区别是由于出磨物料采用的选粉设备不同，导致工艺流程上出现差异，二期采用带4旋风筒的选粉机，后面连接系统循环风机，成品收尘器和系统收尘风机；三期采用：O-sepa选粉机，后面直接连接成品收尘器和系统收尘风机。三期使用的O-sepa选粉机，选粉后回磨物料明显变粗，在成品比表面积相同情况下， 比二期使用选粉机，合格成品选出率高。同时由于O-sepa选粉机全部采用新鲜风，不采用循环风，减少了回磨物料温度，有利改善磨内物料温度，提高磨机产量。

2.2磨机内部结构不同

二期和三期磨机内结构上主要不同是二仓衬板不同，二期采用分级衬板，而三期采用小波纹衬板和螺旋状分级衬板相结合的组合式衬板。从使用效果来看，二期虽然使用分级衬板，但二仓内钢球分级效果很差，在隔仓板处发现较多小球，在出料端反而有许多大球。三期磨内二仓钢球分级效果明显，物料在磨内粉磨效率较高，隔仓板处物料较粗，出料端处基本多是细粉。

2.3磨内钢球级配不同

根据二期磨内粉磨情况，在二期钢球级配基础上，适当调整三期磨内钢球级配，其配球情况见表3。

从上表看出，三期比二期在钢球配置上更强调一仓的破碎和二仓的粉磨要求，同时，一仓钢球减少20吨，二仓钢球增加20吨，同时三期二仓钢球直径明显变小，提高粉磨效率。避免了二期一仓能力太强和二仓能力不足的缺陷。

3水泥磨系统运行性能不同

3.1选粉机选粉效率不同

为了比较选用不同选粉机后的选粉效率，我们对二期和三期选粉机进出口和成品水泥进行了取样，取样时二期磨机产量为135t/h，三期磨机产量为151t/h，水泥成品比表面积均控制在350m2/kg左右。对所取样品用0.08mm方孔筛进行筛析，计算其筛余百分数。表4为选粉机样品筛余结果。

从表4样品筛余结果分析，在出磨物料细度差别不大情况下，三期回磨物料细度较粗，说明三期选粉机细粉选出能力强，从样品筛余计算出的选粉效率来看，二期选粉效率仅42.83%，三期上升至53.79%，三期选粉效率明显高于二期。

3.2装球量与磨机运行性能参数不同

（1）三期水泥磨钢球的添加，依据要求分别按30%、50%、70%添加后，发现磨机产量已达到130t/h，根据合同磨机产量150t/h的要求，我们认为钢球量添加比例92%时，应该能达到合同要求产量。事实在加入至92%钢球后，磨机产量稳定在151-153t/h。下表5为不同钢球比例时对应磨机产量。

（2）不同磨机系统装球量对应性能考核指标数值

为了更有力的说明，在这里增加了与二期水泥磨相同流程、相同磨机规格和相同选粉机的另一水泥厂相同磨机系统72小时性能测试数据来作对比。下面为三台同规格水泥磨，由于选型不同，导致水泥磨相关运行性能参数（磨机产量、比表面积、水泥温度、电耗）不同。具体数据见下表6

从上表可以看出，二期粉磨系统产量较低，正常情况下无法达到设计产量，为了完成合同要求的150t/h产量，二期装球量增加到设计装球量的115%，磨机主电机实际功率超过额定功率，达到额定功率103.6%。吨水泥电耗大大增加，相同产量情况下，由二期水泥磨吨水泥电耗50.38 kWh/t，降低至三期吨水泥电耗41.38 kWh/t，降低18%。三期粉磨系统从测试数据来看，粉磨能力较高，当磨机装球量达到92%时，磨机产量就超过设计产量，电耗也远低于合同要求的47.5 kWh/t，水泥比表面积和水泥温度也达到了合同要求

4结语

虽然该水泥磨系统相对带辊压机或其它有预处理系统来说，产量和电耗并不理想，但在业主规定不能够增加预处理设备前提下，三期水泥磨系统能全面达到并超过合同指标，对此业主是非常满意的，并着手按三期系统为依据，来改造一期、二期水泥磨。

通过对水泥磨二期和三期对比，能够看出：

（1）由于三期选择的选粉设备效率优于二期选粉设备，使得选出成品量增加，直接提高了水泥产量。

（2）三期磨机二仓选用小波纹衬板和螺旋状分级衬板相结合的组合式衬板更合理，不仅磨内钢球分级效果好，粉磨能力也强。

（3）三期磨内钢球级配更合理，避免了二期一仓能力太强和二仓能力不足的缺陷。

（4）三期磨内衬板和钢球级配合理选择，加上所选选粉机效率高，使得水泥磨系统运行的各项性能指标大大提高。

参考文献：

1.水泥工艺设计手册（上）

2.粉磨手册 F.LSMIDTH 公司

3.水泥工业粉磨工艺技术 王仲春