立窯水泥廠在我國經濟建設中做出了 歷史性貢獻：一是滿足地方經濟建設和廣大農村市場對水泥的需求；二是營造了156萬個直接就業崗位；三是為許多地區和農村的經濟騰飛完成了原始的資本積累。 即使在今天，在規模總量上也是占據絕對優勢；在經濟欠發達地區仍然是地方稅收和財政收入的主要來源。但是，隨著國內經濟的連續快速發展，尤其在我國加入 WTO 后，立窯水泥生存的空間在減小。國家產業政策和結構的調整、環境保護和可持續發展的日益高標準的要求、 跨國建材巨頭們加緊進軍中國建材市場 、國內大企業集團的快速擴張、市場的無序競爭，這一切不得不使所有的立窯企業面對一個現實——生存與發展的問題。
　　解決生存與發展問題至少要做兩件事：一是順應潮流，把企業規模做大，上新型干法生產線或建水泥粉磨站，主動調整產品結構；二是對有一定規模的企業加強管理，完善工藝，節能挖潛，增加效益，提高市場抗風險能力。前者解決發展問題，后者解決生存問題。
　　不論新線或老廠改造，都涉及到工廠粉磨系統的技術方案選擇。就我國立窯水泥廠粉磨系統技術改造方案的選擇，本人談以下幾點，供參考。 
一、立窯水泥廠粉磨系統的主要問題
　　• 磨機規格小：由于立窯單機規模小（最大年產 10 萬噸），因此絕大多數立窯廠的磨機規格都是 Φ 2.2 ～ 2.4m 的小磨機。隨著立窯臺數的增加，出現了磨機群。在這種情況下，企業磨機規格小而多、產能低、電耗高，環境污染嚴重，效益低下。
　　• 綜合技術經濟指標落后：由于磨機規格小，單機產量低。即使采用群窯大磨的廠，其磨機規格大都在 3m 。就立窯水泥整體而言，水泥質量還是不夠穩定。除了水泥熟料質量因素外，也不乏粉磨原因而帶來的水泥質量問題。隨著水泥新標準的執行，水泥比表面積的提高，磨機臺時產量降低，粉磨系統電耗提高，增加了生產成本，降低了企業經濟效益。也還是規格小的問題，粉磨系統的人均生產能力最多達到干法大廠的 30% 。 日本小野田水泥公司在大連設立的合資企業華能－小野田水泥公司， 150萬噸/年水泥，員工500人。
　　• 環保不達標：由于磨機規格小而多，每臺磨機從進料到出料的粉塵污染；單機的噪音污染；單機的潤滑和冷卻水排放污染都是不可避免的。單從粉塵治理就要上許多收塵設備。過多的收塵設備一是給企業帶來較大的投資，二是給企業的管理和維護帶來諸多不便。 
　　有資料表明，目前我國大氣粉塵污染主要源自于水泥、火電和冶金三大行業，其中水泥行業的排放量躍居首位。據專家保守估計，我國水泥工業每年排放的粉塵總量超過 1200萬噸，約占水泥年產量的2.5%，而德國、美國、日本等先進國家，其水泥工業粉塵排放量僅占產量的0.01%左右，兩者相差200多倍。 
　　• 電氣自動化水平底：從自動控制和自動化技術而言，立窯廠與回轉窯廠沒有多少區別，但在投資上，立窯廠上過多的自控和高檔次的自動化顯然在經濟上是不合算的。雖然在“七五”期間，國家積極推廣立窯技改 14 項新技術，其中有一部分自動化技術，但檔次低，立窯的自動控制技術至今還不成熟。在粉磨系統的自動化技術方面，當回轉窯廠在對立式磨和輥壓機系統進行自動控制的時候，我們的立窯廠主要還是圍繞球磨機的自動配料和進項機的使用。
　　• 生產工藝不完善，尤其是部分工廠還沒有烘干設備：用于生料粉磨的粘土和煤及水泥粉磨的濕礦渣等混合材，基本靠自然曬干，造成了入磨物料綜合水分偏高和波動。水分偏大影響磨機的產量；水分波動 對配料計量及檢驗數據有影響，從而影響生產控制和產品質量。 隨著企業生產規模的增大，粉磨與烘干的矛盾就越現突出。
　　6 、先進立窯企業技術八項指標：中國水泥協會立窯研究會近期公布了“先進立窯企業技術八項指標”。⑴、企業規模為年產水泥 30 萬噸以上。⑵、工藝設備完善，生產關鍵環節實現自動化控制及計算機管理。⑶、產品質量通過認證：穩定生產 32.5 、 42.5 等級水泥；出廠水泥 3d 、 28d 抗壓強度超標 4 MP a 、 5MPa ；熟料 28d 強度 52 MPa 以上； f CaO 在 2.5% 以下。⑷、水泥均勻穩定性不大于 1.1R （ R 為同品種不同強度等級水泥 28d 抗壓強度上月平均值）。⑸、環保達標，逐步實現環保體系認證。⑹、能耗指標：可比熟料燒成熱耗： 900 × 4.18kJ/kg 。可比水泥綜合電耗： 80kWh/t 以下。⑺、全員實物勞動生產率： 1000t/ 人· a 以上（不含礦山）。⑻、企業管理：建立嚴格的科學管理機制，追求技術進步，堅持文明生產，并形成具有特色的企業文化，通過 ISO9001 質量體系認證。

二、技術改造的目標和指標 
　　1 、擴大規模：首先是擴大新型干法生產線。在經濟發達地區應該瞄準 2000t/d 生產線；經濟欠發達地區可在 1000t/d 上起步。靠近大中城市和交通發達地區可與大企業集團聯手改建水泥粉磨站，進入大企業集團就解決了企業的生存和發展問題。上述兩項條件不具備的立窯廠必須按照中國水泥協會立窯研究會公布的指標：至少盡快將規模發展到年產 30 萬噸。也就是說，粉磨系統的技術改造優先考慮在單機 30 萬噸規模的基礎上。 
　　2 、節能降耗：不論是立窯廠還是回轉窯廠，粉磨系統的節能降耗是永恒的主題。水泥生產中 70% 的電耗都用在了生料和水泥粉磨，任何粉磨新技術的研究和采用無不是圍繞節能降耗而展開的。噸生料粉磨系統電耗 17kWh ；噸水泥粉磨系統電耗 30 kWh ，應是我們技術改造的指標。
　　3.保達標：尤其在粉塵排放上要達到或低于國家規定的排放標準。在磨機系統和烘干機系統達到國家的排放標準并不難，收塵機技術早已過關，只是資金投入問題。 
　　4 、提高自動化水平：只要粉磨系統的規模上去了，提高自動化水平也不難。關鍵是領導的意識、管理的水平、職工的素質。生產全線的集散自動控制是最終目標，至少生料和水泥粉磨系統的兩個車間各自獨立自動控制生產是能做到的。 
　　5 、解決烘干問題：創造條件上烘干機，對已有烘干機的尤其是回轉式烘干機的，可以采用“快速沸騰式烘干機”技術進行改造，使烘干機單機產量提高 80% 。暫時條件不具備的廠可采用“烘干兼粉磨技術”進行技術改造。入磨前被烘干的物料水分至少應控制在 2% 以下。 
三、開流磨的技術改造 
　　開流高細高產磨技術主要用于水泥粉磨、非金屬礦超細粉磨、無煙煤粉磨等。對原有的磨機改造時，應具備以下工況條件：
　　• 磨機直徑可以從 1.5m至3.8 m ，磨機長徑比至少 >2.5；• 入磨物料綜合水分 <2% ；• 入磨物料粒度、研磨體裝載量、磨機運行等正常穩定； • 磨機通風狀況良好，收塵和計量設備完好。 
（一）、改造的主要內容
　　1 、襯板：段倉安裝活化襯板，有效地消除了“滯留帶”，激發和強化了研磨體的運動。 
　　2 、隔倉板：尾倉更換帶內篩分裝置的隔倉板，嚴格控制進入尾倉的小顆粒，使前倉的鋼球和尾倉的小段各自最大限度地發揮破碎和研磨作用。 
　　3 、研磨體：采用微型研磨體強化尾倉的研磨能力。 直徑 8～12 mm的小段，單位質量的個數是普通鋼段的20倍,總表面積是普通鋼段的2.5倍。研磨效率與研磨體的表面積的0.5～0.7次方成正比。小段的應用起到了提高產量、增加產品比表面積、改善微粉顆粒組成的至關重要的作用。
　　4 、料段分離裝置：對于微型研磨體，有必要設計一個讓細粉順利出磨，同時微型研磨體不致跑出磨外的出料篦板裝置。 
　　5 、合理的工藝參數設置：改造后的高細高產磨，其工藝參數應根據生產的水泥品種、熟料的易磨性、混合材的品種和摻入比例、磨機規格的大小，來設置磨機的倉位、研磨體的級配和細度的控制。 
（二）、改造的指標
　　• 增產 20 ～ 35% ； 節電 17～25%。 • 水泥比表面積可達 300～350m 2 /kg。 • 研磨體消耗降低 25%以上。
（三）、改造效果
　　表 1 磨機改造前/后主要技術指標對比表 

四、閉路磨的技術改造
　　選粉機的功能是通過將出磨物料中達到一定粒徑的顆粒及時選出，減少磨內過粉磨量，從而達到提高磨機粉磨系統效率。但選粉機本身并不產生細粉，選粉機的改造應與磨機改造結合起來進行。當然，一般說來，選粉機的效率高，系統產量也高。這里有一點需要說明，隨著磨機規格的增大， 采用閉路粉磨是水泥粉磨工藝的必然趨勢。
　　以日本小野田的 O-Sepa選粉機為代表的渦流式選粉機，是一種分級效率高達80%以上的高效選粉機。引進該技術生產的國內有兩家，他們是上海新建和山東建機。國產同類技術的最早是以合肥院的HES和DS高效選粉機為代表。近幾年，成都利君等公司也陸續推出類似的選粉機。國外主要有德國的Sepol型、SKS型、丹麥的Sepax型、美國的SD型、法國的TSV高效動態選粉機。這些選粉機的分散、分級及收集機理非常明確，尤其分級機理與離心式和旋風式相比有突破性的改變，選粉機的各環節均達到了相當高的水平，因而整體的選粉效率很高，是一種極具優勢的分級設備。
　　與離心式或旋風式的選粉機相比，渦流高效選粉機可提高磨機產量 15～40%；節電10～20%；體積小、重量輕、布置靈活；產品可在300～600m 2 /kg任意調節；系統負壓操作，無粉塵污染。不足之處是一次性投資較大，但根據已改造后的諸多實例統計，一般投資回收率在一年半之內。
　　立窯廠的閉路磨改造或新建時應直接采用這種第三代渦流高效選粉機。一種新的方式就是將高細高產磨和帶渦流選粉機的技術有機組合的研究正在試驗中。其目的既提高磨機產量，又改善水泥質量。
五、新建或改造生料磨系統的方案選擇 
　　生料粉磨的環節是為窯的煅燒提供合格的原料，除了穩定的化學成分之外，均齊的生料粉顆粒也為煅燒過程提供了良好的條件，從而影響到水泥熟料的質量。生料生產的通常控制以 0.08mm 和 0.2mm 篩余為指標，當 0.2mm 篩余小于 1.0% 或 1.5% 時， 0.08mm 篩余可放寬到 10 ～ 16% 。所以，生料粉磨系統的改造必須圍繞著如何提高 0.08mm 和 0.2mm 為切割粒經的粉磨效果。
　　閉路磨方案：采用渦流式高效選粉機作為閉路磨設計和改造的方案選擇已是不爭的共識。它選粉時的高效率，產品細度調節的自動化，極少的維修量為用戶帶來諸多方便之處。尤其是產生的顆粒均齊的生料粉為生料磨方案的首選。
　　立式磨方案：立式磨是融粉磨和選粉為一體的先進的粉磨設備。國外新建水泥廠幾乎 90% 都是采用立式磨技術。立式磨技術經 20 年的不斷改進和實踐，已開始大有逐漸取代球磨機的之勢。與球磨機系統相比，它的電耗節省 20 ～ 30% ；通風和烘干能力強；入磨粒度可達 60 ～ 80mm ，從投資上可減少一級破碎；噪音小，?

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