球磨机半终粉磨的提产改造

（安徽省建材工业设计院，安徽 合肥 230051）

安徽省屯溪某水泥有限公司原有1套φ3.2 m×4.5 m球破磨+φ3.2 m×13 m球磨机组成的开路粉磨系统，生产P·O 42.5级水泥时，实际产量为82 t/h（比表面积：350 m2/k g），业主计划对该水泥粉磨系统进行提产改造，要求系统生产P·O 42.5级水泥时产量达95 t/h（比表面积：350 m2/k g）。同时使用该系统前半段球破磨+选粉机粉磨石灰石粉，笔者参于了技术改造工艺设计及调试，下面对该系统工艺流程及改造情况进行介绍，供需要改造的企业参考。

1 原有水泥磨使用情况

原有水泥粉磨系统采用外购熟料，水泥配比为熟料86%、石灰石9%、石膏5%，系统磨产量82/h。成品细度80 μm筛余2.0%，比表面积350 m2/k g。

2 原有水泥磨工艺流程

原有水泥粉磨有1套φ3.2 m×4.5 m球破磨+φ3.2 m×13 m球磨机系统，流程描述见图1。来自水泥配料站的混合料经皮带机入φ3.2 m×4.5 m一级球破磨，出球破磨物料经过提升机提升送入φ3.2 m×13 m二级球磨机粉磨。粉磨后的物料经出磨斜槽、提升机送入水泥库中储存。2台磨机出磨废气单独进行收尘处理，磨尾废气经气箱脉冲袋收尘器处理达标后排放，粉尘作为成品入水泥库。

图1 技改前工艺流程示意图

3 方案设计思路

经过一级球破磨粉磨后有细粉，经测定出磨物料有＜80 μm以下颗粒占60%～70%，＜30 μm以下水泥成品颗粒所占比例约为15%以上。将＜30 μm以下水泥成品颗粒采用选粉机分离出来就是水泥成品。按磨机系统实际产量82 t/h计算，通过球破磨粉磨后通过选粉机分级出细粉将有12 t/h以上是成品，通过这样改造后，系统产量可达94 t/h以上。其实这种改造即是球磨机半终粉磨系统。

提产改造系统中需要改造的设备规格选择。

3.1 出球破磨斗式提升机选择

出球破磨斗式提升机能力G d（t/h）按式（1）计算，即：

式中：L m—球破磨循环负荷，在闭路中取2～3.5；

C—水泥粉磨系统进料量，t/h；

K d—提升机选项储备系数，通常选1.2。

则提升机的能力为：

因此，出球破磨的提升机能力选择200 t/h。

3.2 选粉机选择

选粉机的喂料能力按最大喂料浓度Ca=2.5 k g/m3乘以风量计算：

由于最大喂入选粉机量为164 t/h（循环负荷200%计算），则选粉机循环风量为164×1000/2.5=65600 m3/h，因此，该选粉机可以选择T S-Ⅵ三分离选粉机，该选粉机处理风量75000 m3/h，最大处理量180 t/h。

4 改造中遇到的问题及对策

当时与业主商讨工艺设计思路是采用三分离选粉机，粗粉回一级球破磨，中粗粉进入二级球磨机，细粉作为成品入库。根据此思路，在设计前期就与供货商确定设计方案。实施后在2017年3月份开始调试（原一级球破磨及二级球磨机研磨体尺寸及装载量未动），磨机系统产量一直在80 t/h左右，二级磨机显示喂料不足，需要分析原因。

表1 粗粉（称样200g）颗粒逐级筛余

表2 改造前后系统主要设备参数

（1）由于一级球破磨业主在2016年初将磨尾筛孔直径改为4 mm，磨机内物料流速受限，磨机循环负荷小，中粗粉量不足，在未改筛孔前将粗粉全部进入二级球磨机，基本维持在未改造前的产量。

（2）根据对粗粉测定（称样200 g），颗粒逐级筛余见表1，粗粉里小于0.63 mm还占73.35%，如何将此类颗粒最大限度分选进入中粗粉既是三分离选粉机终极目标。

对以上问题存在，与业主及供货商分析提出如下整改措施以提高磨机循环负荷率及中粗粉量。

（1）更换球破磨出料筛孔尺寸到12 mm。

图2 技改后布置图

图3 技改后工艺流程示意图

（2）选粉机内导向叶片间距由70 mm调整为90 mm。

（3）调整散料盘与筒体间隙。

在实施整改过程中，业主未更换球破磨出料筛孔尺寸至12 mm，只是将原筛孔采用切割方式扩大到8 mm，其它通过以上整改后，系统产量为有所提高，但离目标值还有差距。并对粗粉进行筛分测定，与表1数值相比变化不大，说明仍有大量未分离的中粗颗粒，看来三分离选粉机还需要进一步进行研究如何提高中粗粉量。最终业主为了正常生产，将粗粉及中粗粉直接入二级球磨机，产量正常时达96 t/h，技改后布置图见图2。

改造后流程描述见图3。来自水泥配料站的混合料经皮带机入φ3.2 m×4.5 m一级球破磨，出球破磨物料经过提升机提升送入三分离选粉机，粗粉回球破磨（也可进入二级球磨机），中粗粉经空气输送斜槽输送入φ3.2 m×13 m球磨机粉磨（也可回一级球破机）。粉磨后的物料经出磨斜槽、提升机送入水泥库中储存。2台磨机出磨废气单独进行收尘处理，磨尾废气经气箱脉冲袋收尘器处理达标后排放，粉尘作为成品入水泥库。

技改前后主要设备技术参数对比见表2。

5 结 论

通过与业主及供货商共同努力，基本完成球破磨改闭路工作，粉磨系统产量达到设计值，但如果三分离选粉机能够将0.63 mm颗粒大部分分选进入中粗粉，将能更大提供系统产量。

目前国内有不少水泥企业水泥粉磨采用开路或闭路球磨机，大都想改为辊压机半终粉磨系统，但其投资高，要求维护技术水平也高，不少企业在犹豫。球磨机半终粉磨系统与其比有存在其价值，在目前能源紧缺的情况下，可以进行高产节能的球破磨半终粉磨系统改造，选粉机可直接选用高效选粉机即可。