国产TRMK5341水泥辊磨的开发及应用

刘迪，聂文海，柴星腾，王奇

近几年，以辊磨为代表的新一代水泥粉磨技术得到了广泛应用，该技术工艺流程简单，系统能耗低，水泥品种质量稳定，操作方便。

天津水泥工业设计研究院有限公司多年来一直致力于辊磨技术装备的研究和开发工作，TRMK4541 辊磨2008 年在台湾幸福水泥有限公司顺利达产达标，两台TRMK5021 辊磨2011 年在马来西亚（HUME）项目顺利投产。2017 年7 月，TRMK5341水泥辊磨在国内某水泥厂投产，经过短时间的生产调试，磨机各项技术指标均达到了设计要求，水泥成品颗粒分布、标准稠度需水量、强度等性能均满足国家标准要求。

TRMK5341 水泥辊磨生产OPC 水泥产量可以达到180t/h，比表面积350m2/kg，可以单台配套3 300t/d 熟料生产线或者两台配套6 500t/d 熟料生产线，也可用于130 万吨/年的水泥粉磨站，是水泥行业中一种理想的粉磨配置方案。

本文重点介绍TRMK5341 水泥辊磨的应用情况，供大家参考。

1 水泥粉磨系统工艺流程及主要设备

1.1 工艺流程

TRMK5341水泥辊磨系统工艺流程见图1。熟料、石膏和混合材由喂料皮带经锁风阀喂入辊磨，物料在辊磨中随着磨盘的旋转从中心向边缘运动，同时受到磨辊的挤压而被粉碎。粉碎后的物料，在磨盘边缘处被从风环进入的热气流带起，粗颗粒落回到磨盘再粉磨，合格细粉被带入袋式收尘器作为成品。部分难磨的大颗粒物料在风环处不能被热风带起，通过吐渣口进入外循环系统，经过除铁后再次进入辊磨与新喂入物料一起粉磨。因为混合材的水分很小，所以外循环物料和新喂料共用一个喂料溜管。出收尘器的成品通过空气输送斜槽、提升机等设备送入到成品库中。

磨机通风和烘干需要的热空气由热风炉提供，热风通过管道进入磨机，出磨气体通过收尘器净化后由系统风机送出，一部分排入大气，另一部分循环入磨。

1.2 系统主要设备

TRMK5341 水泥辊磨由天津水泥工业设计研究院有限公司自主研发，采用最新技术保证物料能够形成稳定的料床。磨机采用新型高效笼型LV选粉机，保证成品比表面积在300～450m2/kg范围内灵活调节，同时保证水泥成品的颗粒分布在合理范围内，系统主要设备性能及参数见表1。

2 系统运行情况

2.1 产量及配比

根据厂内生产要求，水泥磨生产OPC、P·O42.5和P·C32.5 三种规格的水泥，不同品种水泥的产量、比表面积及配比见表2。

2.2 水泥能耗

本厂生产的不同品种水泥的磨机电耗统计见表3。从表3可以看出：生产OPC水泥的主机电耗、选粉机和风机电耗三项合计约31kWh/t，较之球磨机，辊磨粉磨水泥电耗降低30%～40%。

TRMK5341 辊磨与其他类型磨机的电耗对比见表4。

图1 TRMK5341水泥辊磨系统工艺流程图

2.3 各点气体温度及压力

水泥辊磨依靠熟料自身的热量和磨机粉磨做功产生的热量来提高磨机出口温度，水泥辊磨的设计出磨温度为90℃，如果熟料温度较高，会导致入磨综合物料温度高，影响料层的稳定性，从而影响磨机的产量。在实际生产中可通过调节冷风量和循环风量将出磨温度控制在90℃左右，成品水分≤0.5%。

水泥磨磨机压差按照6 000Pa 设计，实际生产时，磨机的压差一般会小于设计值，所以在磨机运行期间，应当控制合理的磨机压力，这是磨机形成稳定料层和平稳运行的关键所在，磨机运行时各点气体温度和压力参数见表5。

2.4 系统风量

在磨机稳定运行时，对水泥磨系统风量进行热工标定，标定结果显示：风机转速为45Hz 时，风机入口静压-6 900Pa，入口温度69℃，工况风量约500 000m3/h，标况风量约380 000m3/h。

2.5 磨机振动

磨机振动对设备的安全可靠运行影响很大，必须将磨机的振动值控制在一定的范围内才能有效保护磨机。不同的检测点检测的振动值也不同，TRMK5341磨机的振动传感器安装在减速机壳体推力轴承部分的侧面壳体上。在磨机运行中对磨机进行振动检测，水平振动值在2.0～2.5mm/s，垂直振动值在1.5～2.0mm/s，属较低的振动范围，磨机运行较为平稳。

表1 TRMK5341水泥辊磨系统主要设备性能及参数

表2 不同品种水泥的产量、比表面积及配比

表3 不同品种水泥的生产电耗统计

表4 TRMK5341辊磨与其他类型磨机的电耗比较

表5 磨机运行时各点气体温度和压力参数

2.6 料层厚度和挡料圈高度

挡料圈的高度是影响料层厚度的重要因素，但不是唯一因素，合适的挡料圈高度应为磨盘直径的3.0%～5.0%。运行中挡料圈的实际有效高度应有所调整，这一高度并不是越高越好，如果挡料圈高度偏高，会导致料层变厚，研磨效率降低。TRMK5341水泥辊磨在稳定运行期间，挡料圈高度在230mm左右。

3 成品性能

利用辊磨粉磨水泥，水泥成品的颗粒分布及由此产生的水泥标准稠度需水量是目前讨论最多的问题。早期有人利用原料辊磨来粉磨水泥，但由于没有针对水泥辊磨粉磨的特点进行相关改变，造成了水泥成品颗粒分布窄、标准稠度需水量高等问题，经过不断的技术改进，这些问题均已得到解决。

TRMK5341 辊磨粉磨水泥成品颗粒分布达到了同类球磨机的水平，根据中国水泥发展中心物化检测所的实验结果，水泥成品的颗粒粒径分布情况见图2。可以看出：水泥成品的颗粒分布较宽，n 值＜1，30µm 筛筛余较高。水泥的标准稠度需水量也与圈流球磨系统产品相当，甚至优于球磨机，具体见图3。

4 结语

TRMK5341 水泥辊磨成功投产，磨机运行平稳，产量和比表面积均达到了设计要求，水泥成品颗粒分布和水泥标准稠度需水量与球磨机相当，部分优于球磨机。

图2 水泥成品颗粒粒径分布

图3 不同粉磨系统水泥标准稠度需水量，%

水泥辊磨粉磨技术在水泥行业已得到广泛的应用，节能效果显著，产品性能可与球磨机媲美。