摘 要：本文介紹利用一臺TRMKS43.4水泥/礦渣立磨在武漢陽邏水泥有限公司分別粉磨礦渣和水泥的調試和運行情況。利用單臺立磨兼顧礦渣粉磨和水泥粉磨，通過合理的工藝設計和操作優化，分別達到了設計指標，并實現了單獨粉磨不同物料的快速切換；特別是在粉磨PC32.5水泥時不需要噴水和添加助磨劑，磨機運行穩定，產量達到預期，操作維護簡單，系統電耗低于30kWh/t，水泥性能指標優良，標準稠度需水量和顆粒分布于球磨機相當，混凝土工作性能良好，與傳統粉磨系統相比具有節能、環保、便捷、高效的特點。

　　關鍵詞：水泥/礦渣立磨；礦渣粉磨；水泥粉磨；快速切換；水泥性能指標。

　　1 前言

　　近年來，國內水泥和礦渣行業快速發展，地區間競爭激烈，通過采用先進的粉磨技術裝備來降低生產成本成為新建水泥生產線和礦渣微粉生產線的不二選擇。目前新建的礦渣粉磨系統基本上都是立磨系統，水泥粉磨主要是球磨機或者球磨機+輥壓機的聯合粉磨系統，隨著中材裝備集團有限公司2008年開發出國內第一臺水泥立磨并成功應用于越南福山，使用立磨粉磨水泥在國內也獲得了行業的認可并逐步在國內市場得到了應用。

　　中材裝備集團有限公司一直致力于研發高效節能環保型粉磨設備，在礦渣粉磨和水泥粉磨的設備研究和制造能力上處于國內領先水平，于2005年成功推出了國內首臺年產30萬噸礦渣立磨，并得到廣泛應用，在此基礎上，相繼開發了配套年產60萬噸、90萬噸、120萬噸、150萬噸水泥/礦渣立磨。2012年中材裝備集團有限公司與武漢陽邏水泥有限公司簽訂供應一臺TRMKS43.4水泥/礦渣立磨，由天津水泥工業設計研究院有限公司提供工藝設計，粉磨系統于當年10月份投產，經過不到一個月的調試，分別單獨粉磨礦渣和水泥均達到了設計指標。

　　2 系統簡介

　　武漢陽邏水泥有限公司粉磨系統在工藝設計時就考慮到了粉磨不同物料的需求，實現了粉磨礦渣和水泥的無縫切換，系統流程詳見圖1。

　　粉磨礦渣時，礦渣由入磨皮帶通過四通閥、振動篩和喂料裝置進入磨內，粉磨后成品通過袋式收塵器收集后送入空氣斜槽經提升機入礦渣成品庫，外排料通過外循環系統重新入磨粉磨。在這個過程中，振動篩保證了礦渣的喂料粒度；從中殼體喂料保證了礦渣均勻的進入磨盤中心位置，避免了因礦渣水分大出現喂料溜管堵料的情況；在外循環皮帶和喂料皮帶設置除鐵器有效延長了磨內易磨件的壽命。

　　粉磨水泥時，熟料和其它混合材經入磨皮帶由喂料裝置經選粉機殼體進入磨內，粉磨后成品通過袋式收塵器收集后送入空氣斜槽經提升機入水泥成品庫，外排料通過外循環系統重新入磨粉磨。

　　由于礦渣和水泥中所摻濕粉煤灰含水量較高，為保證出磨物料水分≤0.5%，使用熱風爐來提供烘干物料所需的熱量。整個系統采用單風機系統，運行時主要使用循環風和熱風來保證風量，通過各閥門的開度來調節風量和溫度。

圖1 立磨系統工藝流程

　　整個粉磨系統的核心設備為粉體公司供貨的TRMKS43.4型水泥/礦渣立磨，該規格立磨已在國內外累計銷售近30臺，針對本項目粉磨水泥時部分混合材水分比較大的特點重新設計了喂料方式，采用干濕料分離，避免出現堵料的情況。磨機配備了四個磨輥，通過兩套分別獨立的液壓系統進行控制，既能實現四輥同時粉磨，也能使用對稱兩個磨輥粉磨，還能實現兩個磨輥為主輥，兩個磨輥為輔輥的粉磨方式。采用了新型高效籠型選粉機，能夠方便快捷的調節成品比表面積和細度。

　　系統配備了風量為410000m3/h的風機，通過變頻器進行控制，既為磨機提供足夠的風量，又節省能源。系統主要設備參數詳見表1:

　　表1 主要設備參數

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　　3 系統調試和運行情況

　　整條生產線于2012年10月份投產，剛開始粉磨礦渣，經過幾天的調試就達到了設計產量，隨后開始了水泥熟料的粉磨。由于每個工廠水泥配比不一樣，對成品質量要求也不一樣，在保證水泥性能合格和磨機穩定的前提下對各參數進行了摸索，最終使粉磨PC32.5水泥時熟料比例降低到60%以下，干基產量可穩定在130-145t/h。下面分別介紹粉磨礦渣和水泥時的情況。

　　3.1礦渣粉磨

　　由于礦渣粉磨屬于單一物料粉磨，因此料層容易穩定。為了增加早期強度，粉磨礦渣時摻入了少量的脫硫石膏，具體配料情況見表2。

　　表2 粉磨礦渣的物料配料情況

　　該廠礦渣來自武鋼，易磨性中等，活性較好，滿足S95級的要求。在粉磨礦渣時不噴水，比表面積控制在420m2/kg以上，為了保證成品水分控制在0.5%以下，磨機出口溫度控制在90℃左右，磨機粉磨壓力控制在12MPa左右，選粉機轉速在26Hz左右。圖2是粉磨礦渣時的操作畫面。

　　圖2 粉磨礦渣中控畫面

　　粉磨礦渣時磨機運轉十分平穩，投料量在110t/h以上，礦渣的綜合水分在5~7%，折合成干基產量超過100t/h，超出設計值10%以上。立磨操作簡單、調節方便，通過調節壓力和選粉機轉速就能快速調節成品質量。在保證產量的同時也對系統能耗進行了優化，通過調整擋料圈高度允許有一部分外排量，盡可能使用循環風，降低了主電機電流和熱風爐煤量。

　　礦渣中含有的單質鐵是影響磨機磨損特別是磨輥輥套和磨盤襯板的重要因素，因此在設計之初就充分考慮到了除鐵的問題，在礦渣上料皮帶和外排吐渣皮帶處均設置了除鐵器，上料處的除鐵器用于除掉礦渣中大顆粒的鐵塊，吐渣皮帶處的除鐵器用于除掉礦渣破碎后經外排吐出的細小鐵顆粒。因此適量的外排不但可以降低主電機電流，也有利于延長磨內粉磨部件的壽命。

　　磨機穩定運轉后，對礦渣喂料、礦粉成品質量等進行了檢測，同時對系統電耗、煤耗等也進行了統計，參見表3：

　　表3 粉磨礦渣性能數據

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　　3.2水泥粉磨

　　該廠主要使用立磨生產PC32.5水泥，在混合材中摻入接近20%的濕粉煤灰，有利于提高水泥的強度和流動性，使熟料的比例可以降低到60%以下，有效的降低了成本，具體的物料配比參見表4。

　　表4 粉磨水泥的物料配料情況

　　對于粉磨水泥，由于各廠混合材的配比和熟料的易磨性以及物料的水分、粒度千差萬別，要求控制的成品指標也不一樣，因此操作參數也會存在較大的差別。在調試之前對混合材進行了分析，混合材具有較大的綜合水分，粉磨時需要引入熱風進行烘干，考慮到隨時切換粉磨礦渣，沒有對擋料圈高度進行調整，通過調整風量和粉磨壓力、選粉機轉速來滿足產量和成品質量性能。圖3為粉磨水泥時的中控畫面。

　　圖3 粉磨水泥中控畫面

　　粉磨水泥時不噴水，為了保證水泥的綜合性能，比表面積控制在390m2/kg，R45μm控制在9±1%，成品水分控制在0.5%以下，根據物料水分的波動磨機出口溫度控制在80-90°左右，根據化驗室數據來調整磨機粉磨壓力和選粉機轉速，磨機粉磨壓力控制在12.5MPa左右，選粉機轉速在24Hz左右。

　　粉磨水泥時磨機運轉十分平穩，投料量可達150t/h以上，折合成干基產量超過140t/h，超過設計產量。經過測試，水泥的性能十分優良，水泥成品粒度分布較寬，n值小于1，需水量與開流球磨相當，強度優于開流磨，成品中3-32μm顆粒含量高于65%，滿足了客戶對水泥強度的要求。表5和表6分別是對成品質量和顆粒分布的檢測結果。

　　表5 PC32.5水泥性能數據

　　表6 PC32.5水泥的粒度分布

　　對于立磨粉磨水泥，最關鍵的是形成穩定的料床，中控操作員要根據物料情況、化驗室的數據和磨機運行的情況及時調整操作參數，保證磨機始終處在穩定的狀態，例如濕粉煤灰水分波動比較大，操作時就要注意及時調整熱風，另外石灰石的粒度也很重要，均勻的顆粒有利于保持料層的穩定。

　　與傳統球磨和輥壓機+球磨的聯合粉磨系統相比，立磨粉磨水泥具有適應性廣、操作簡單、調節迅速、使用維護成本低、節能等優點，代表了水泥粉磨設備發展的方向。

　　4.3 小結

　　TRMKS43.4水泥/礦渣立磨在武漢陽邏水泥有限公司的應用，具有以下幾個主要特點：

　　1、工藝系統簡單，一套系統實現了礦渣和水泥的分別粉磨，降低了土建和設備投資；

　　2、設備操作簡單，運行維護成本低，粉磨礦渣系統電耗低于42kwh/t，粉磨水泥系統電耗低于30kwh/t。

　　3、立磨切換簡單，工作量小，從粉磨礦渣切換到粉磨水泥時間短，不需要洗磨。

　　4、跟球磨相比，立磨噪音低，粉塵少，符合國家對環保和節能減排的要求。

　　利用單臺立磨系統分別粉磨礦渣和水泥具有巨大的經濟和社會效益，立磨節能環保，單臺立磨系統無論從土建設備投資還是運行維護成本都大大低于使用兩套系統分別粉磨礦渣和水泥，特別適合新建粉磨站和傳統球磨的改造，隨著中材裝備集團有限公司水泥/礦渣立磨在國內的逐步使用，相信會有更多的客戶選擇立磨作為礦渣和水泥的粉磨設備。