邹伟斌：水泥联合粉磨系统增产节能与优化

中国水泥网高级顾问邹伟斌

      4月28日，由中国水泥网主办、安格尔·基业长青第一协办的 “2012第五届国际粉磨峰会”在南京隆重召开。会上，中国水泥网高级顾问邹伟斌做了题为《水泥联合粉磨系统增产节能与优化》的报告，以下为报告全文：

不同粉磨工艺设备能耗比较

不同磨机不同水泥比表面积与电耗关系

　　从表中可以看出，如果以辊压机作为主粉磨，电耗是最低的，但是目前辊压机只能扮演预粉磨的角色。

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　　水泥联合粉磨系统（稳定）实现优质高产低消耗的有效技术途径：

　　1、磨前处理是关键、磨内磨细是根本、磨后选粉是保证，联合粉磨系统实际上是在原来的普通开路磨系统和一级闭路磨系统的基础上真正实现“分段粉磨”，分段粉磨的电耗优于一段粉磨。如果将每一段都发挥到极致，系统产量和电耗能更进一步得到优化。

　　2、优化设计、合理选取磨内结构技术参数（仓长比例、各仓衬板工作表面形状、活化（挡料）装置、隔仓板、出磨篦板缝形状、尺寸及过料能力、磨尾排渣圆筛设置）。

　　3、选用优质研磨体（高硬度、低磨耗、良好的表面光洁度、稳定合理的级配）。

　　4、重视物料磨前除铁及磨尾除铁（开路、闭路必须设置）。

　　5、采用优质助磨剂（优良分散性能、消除磨内粘附）。

　　6、配置机械性能、分选性能优良（多级气流复合高效选粉机专利技术）的磨尾分级与成品收集设备（闭路系统）。

　　7、主机、附机、风机设备选型应留有富裕量、无瓶颈。

　　8、高效除尘、良好磨内通风（降温）实现“系统稳定”。

　　水泥联合粉磨系统技术关键

　　1、高效的预粉磨及分级设备与管磨机(选粉机)组成了单、双闭路粉磨系统；

　　2、彻底实现了“分段粉磨”，第一段预粉磨设备做功越多，整个粉磨系统节电效果越好。预粉磨设备处理能力及分级设备不同、入磨物料粒度尺寸及易磨性不同、系统增产幅度及粉磨电耗不同；

　　3、先进的可比系统粉磨电耗应≤28kWh/t。

辊压机+打散分级机+管磨机联合粉磨系统

辊压机+V选+管磨机+O-sepa高效选粉机组成的双闭路联合粉磨系统

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      辊压机及分级设备

　　1、辊压机+打散分级机：机械筛分及部分风选，入磨物料切割粒径2.0-3.0mm

　　2、辊压机+V型选粉机：目前使用比较普遍

　　3、辊压机+VSK选粉机：台泥和亚东在用该系统

　　4、辊压机+V型选粉机+下进风组合选粉机：合肥院开发的

　　2、3、4类型均为风选气流分级，入磨物料切割粒径均≤0.5mm

　　辊压机挤压分级后入磨物料具有晶格裂纹效应和粒径效应，易磨性提高15-25%，（并非简单的磨机接长能解决问题的，普通磨机或者加一个短磨和一个其他的设备，那么只有粒径效应，没有裂纹效应），分级设备平衡了辊压机与管磨机的系统产量。

　　管磨机

　　1、粉磨机理：研磨体经旋转筒体上衬板提升抛落随机做功，依靠其“集群效应”，不能形成料床。

　　2、研磨能力有余、粗(碎)磨能力不足。

　　3、筒体与衬板、研磨体重量大，主电机功率大，单位产量粉磨电耗高。

　　4、金属耐磨材料磨损量大、磨耗成本高。

　　5、联合粉磨系统实现了“分段粉磨”，可充分发挥管磨机细磨(及颗粒整形)优势。

　　管磨机的改进

　　1、合理选择各仓长比例；

　　2、各仓衬板工作表面形状；

　　3、细磨仓活化装置的设置；

　　4、各仓研磨体形状及材质的选择，保持良好的表面光洁度与较低磨耗；

　　5、良好的磨内通风；

　　6、系统除铁及各仓研磨体防漏、磨尾篦板防堵；

　　7、优化设计研磨体级配，使每米研磨体创造更多的成品，提高出磨比表面积；

　　8、助磨剂应用、消除粘附，使能长期保持表面光洁度。

　　重视系统除铁提高粉磨效率

　　粉磨过程中，随着管磨机筒体旋转，通过衬板将能量传递给研磨介质做功，研磨介质个体之间、研磨介质与衬板、物料之间摩擦、研磨，完成磨细物料作业的同时，产生噪声及热量。研磨介质、衬板与磨内其他抗磨件材质多为合金铸铁或铸钢，属于强铁磁性材料或弱铁磁性材料（研磨介质及其他抗磨件磨损，被磨物料部分带入），在联合粉磨双闭路系统和一级闭路粉磨系统中细铁屑会磨损管道、选粉机撒料盘、导向叶片、输送设备等，且循环量随磨机规格增大而增大，会严重影响粉磨效率，降低系统产量，必须予以去除。

　　可在磨尾、选粉机喂料部位或选粉机回料过程中安装除铁装置解决，以进一步提高粉磨效率。

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　　O-SePa选粉机

　　1、选粉机关键技术环节：分散是前提、分级是核心、收集是保证。

　　2、问世近四十年，改进较少，实际应用中存在：

　　 （1）撒料、分散不均匀、不能形成均匀料幕；

　　 （2）通风不均匀、蜗壳易积灰、三次风作用小；

　 　（3）分级效果差、部分成品回到磨内循环；

　　 （4）选粉效率低、回料中成品量多、易造成过粉磨、影响系统产量及电耗等。

　　3、粉磨工艺设计：磨机尾部单风机与双风机系统。

　　多级气流复合式选粉机的性能特点

　　1、改进了撒料盘的结构。通过改进，达到撒料均匀。在选粉区域能形成均匀的料幕，物料在分级室内，在较强的旋流及径向剪切力的作用下，物料分散性好且分级强度高，达到了较好的一次选粉效果。

　　2、分选物料经过分级界面分明的选粉区域时，各部分的选粉条件稳定不变，故该机的分级精度高。

　　3、产品细度调节方便灵活，且调节范围较宽，可通过调节主轴转速及风量灵活控制。

　　4、全新设计的选粉机的下锥体，增加了三次风量。改善和强化二次选粉的效能，使选粉机内部气体流场分布更加合理。

　　5、选粉效率可达70%--85%以上。可使开流磨增产25～40%，如对现有O-Sepa选粉机进行改造，可在不变主体结构及电机负荷的情况下，辅以适当的磨内改造，增产幅度可达10～15%以上。

　　6、可有效改善水泥的颗粒级配，使水泥的早、后期强度指标得以改善和提高。

　　7、磨损小，维护简单。多级气流复合式选粉机彻底改善了原O-Sepa壳体部分容易磨损的缺陷。而易磨损部分如：撒料盘、缓冲板等均采用耐磨材料制造或进行特殊抗磨工艺处理，其磨损率很小，因而其维护成本极低。

　　8、处理量大。比离心式、旋风式、转子式选粉机处理量大，因而更适应大规模生产的需要，且其分级性能十分稳定，生产应用中均获得了良好的技术经济效果。

　　选粉机改造主要内容

　　1、撒料盘的改造：达到撒料均匀、分散；

　　2、改造一、二次进风口：消除进风口底部积料，优化调整一、二、三次风量的分配比例，提高分级效果；

　　3、改进导向叶片结构；

　　4、改进下部锥体，强化三次风；

　　5、改变内部结构，改善选粉机内部流场及收集效果。

　　改造后达到的效果

　　1、经改造后选粉机的选粉效率可以达到70%以上（45微米），大大降低了回粉中的成品细粉含量，减少了磨机的“过粉磨”现象。

　　2、可比使用普通O-Sepa选粉机的磨机产量至少提高10%。投资省、改造周期短（3--4天）。

　　3、在较短的时间内（3--4个月）仅提高产量所节省的电费即可收回改造投资。

　　实际改造应用案例

　　1、AH 170辊压机+V选+φ4.2×13m管磨机+O-SePa N-4000选粉机，双闭路联合粉磨系统，生产P.O42.5级水泥（成品比表面积≥360m2/kg）

　　改造前产量180t/h 粉磨电耗36kWh/t

　　改造后产量210t/h 增幅16.7%;粉磨电耗31kwh/t，按年产120万吨水泥，改造后年节电600万kWh，节电效益360万元

　　2、HL 140辊压机+V选+φ4.2×13m管磨机+O-SePa N-3000选粉机，双闭路联合粉磨系统，生产级P.O42.5 水泥

　　改造前产量140t/h 粉磨电耗35kWh/t

　　改造后产量155t/h 增幅10.7%；粉磨电耗32kWh/t，年产120万吨，改造后年节电360万kWh，节电效益216万元

　　3、ZL φ 4.2×14m管磨机+O-SePa N-3000选粉机的一级闭路磨，生产P.C32.5级水泥（成品细度R80≤1.6%）

　　改造前产量117t/h 粉磨电耗37kWh/t

　　改造后产量130t/h 增幅11.1%；粉磨电耗34.5kwh5kWh/t，年产120万吨，改造后年节电300万kWh，节电效益180万元