前言

  近年來，輥壓機技術在國內大范圍得到成功應用，其增產及節能降耗作用十分顯著。這大大降低了水泥生產企業的制成成本，為水泥企業獲得了更大的利潤空間，也為水泥企業在市場上贏得了競爭力。在現階段，增產節能最明顯的水泥粉磨工藝系統有輥壓機聯合粉磨工藝和輥壓機半終粉磨工藝。最近，筆者走訪了幾家近期投產運行的輥壓機聯合或半終粉磨工藝生產線，就所見到問題反映如下，供廣大水泥技術工作者參考。

  一、聯合粉磨工藝與半終粉磨工藝的概述

  隨著輥壓機水泥粉磨應用技術的不斷發展，給水泥生產企業帶來更多的工藝選擇。在水泥制成系統，目前主流的輥壓機應用技術有：聯合粉磨工藝與半終粉磨工藝。1、聯合粉磨工藝系統，其系統工藝流程圖如圖1，圖2所示。將經輥壓機擠壓后的粉狀物料經V選打散和動態選粉機進行預分級，較粗顆粒返回輥壓機重新擠壓，經動態選粉機分選出的一定細度細粉〖一般細度篩余：~10%（0.08㎜），比表面積：180~200㎡/㎏〗經收塵器收集后，喂入球磨機內進一步粉磨。喂入球磨機內的粉狀物料直徑小，顆粒均齊，適合球磨機內小研磨體的研磨作業。由于喂入球磨機的細小顆粒是經過動態選粉機精確分級分選過的，所以出磨水泥中不會含有較大的粗顆粒，出磨水泥的細度能滿足用戶的要求。其出磨水泥具有的特點：1）、比表面積大，顆粒分布較寬，水泥顆粒的球形狀態較好。2）、水泥的需水比小，凈漿流動度大。所以受到水泥攪拌站的歡迎。該工藝系統也適合球磨機開路、閉路生產。

  2、輥壓半終粉磨工藝，如圖3、圖4所示。準確地說，就是在輥壓粉磨的預粉磨階段，用動態高效選粉機選出一部分細度已經合格的微粉料〖一般細度篩余：3~10%（0.045㎜），比表面積：360㎡/㎏〗，提前作為成品。由于減少了部分微粉料在球磨機內再粉磨。大大降低了球磨機內過粉磨現象，提高了球磨機的粉磨效率。但由于微粉料的提前支取，造成其化學成份與出球磨機的粉料化學成份不一致〖部分原料從磨機頭部喂入磨內粉磨〗。尤其在大量提取半成品微粉料時，這種前后成分的不一致會造成入庫水泥的質量變得不穩定。另外，半終粉磨提前支取的微粉料具有以下特點：1）、由于未經過磨機內研磨體研磨，造成其顆粒微觀形狀的球形度較差。2）、在水泥施工應用時會造成需水量較大，凈漿流動度偏小。甚至影響水泥的使用性能。

  輥壓粉磨工藝系統流程圖

  二、成功案例實施

  1、聯合粉磨工藝系統實施

  福建FQ企業水泥粉磨站，原有兩臺?3.2×13米球磨機（1600kw）。其中一臺已于2012年進行了輥壓機技術改造。配Φ1.5×1.0輥壓機（2×710kw）組成聯合粉磨工藝系統，V選后配臥式動態分選機，其工藝系統如圖1所示。球磨機采用開路工藝生產，臺時產量124t/h（品種PC 32.5#，含添加10%礦粉）。另一臺?3.2×13米球磨機，不帶輥壓機，配T-Sepa高效旋風式選粉機（風量90000m3/h）一臺，閉路球磨機工藝系統生產，臺時產量60t/h（品種PO 42.5#）。

  2014年初，采用輥壓機半終粉磨工藝該廠對第二臺閉路工藝的球磨機系統實施改造，其工藝流程如上圖4。設備安裝完成后，于當年8月份進行系統調試運行。調試初期，利用半終粉磨工藝生產出水泥產品，經化驗室檢測后，現有的水泥產品與原先工藝生產的水泥產品，在標準稠度用水量及凈漿流動度等性能上有所改變。由于當地水泥銷售市場競爭激烈，市場上用戶對P.O 42.5水泥品質要求較嚴，且該粉磨站的水泥成品庫數量少，庫容量偏小。質檢部門擔心半終粉磨工藝生產的水泥產品質量不穩定，會影響產品的銷售。隨暫停實施半終粉磨工藝生產。由于該項目改造實施時，合肥院設計人員將該系統設計成半終粉磨工藝和聯合粉磨工藝可以相互切換的新型工藝系統。隨后改用聯合粉磨工藝試生產。原球磨機系統配用的T-Sepa選粉機規格偏小（見表2），制約了整個系統產能的更進一步發揮。目前，臺時產量只有115t/h（品種P.O 42.5#）。據測算，該公司1#磨生產品種P.C 32.5水泥的主機綜合電耗為27.5kwh/t；2#磨生產品種P.O 42.5水泥時的主機綜合電耗為29.0kWh/t。FQ工廠生產的水泥品種如表1，其主機設備表如表2：

  表1（FQ工廠產品明細表）

  表2 （FQ工廠主機設備表）

  2、聯合、半終粉磨工藝系統共同實施

  江西SC企業也是一家水泥粉磨站，原有一臺?3.2×13米球磨機（1600kW）1#磨，配Φ1.4×0.8輥壓機（2×500kW）組成聯合粉磨系統，其工藝系統如圖2所示，球磨機開路生產，臺產100t/h（品種P.C 32.5#）。

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  為了滿足企業擴大產能的需求，2014年初，該公司新上一臺?3.2×13米球磨機（1600kW），配一臺Φ1.5×1.0輥壓機（2×710kW）。應該企業主要求：輥壓機工藝系統設計成半終粉磨和聯合粉磨可相互切換模式；球磨機系統工藝為閉路，磨尾配一臺O-SEPA 改進型HFX-N2500高效選粉機，其流程如上圖4。項目于2014年9月竣工并投入生產。投產開始，用聯合粉磨工藝生產品種 P.O 42.5標號水泥。經一個多月的調試，臺時產量達到140t/h（品種P.O 42.5#）。2014年10月份，在市場銷售淡季，該廠將該生產線切換成半終粉磨生產工藝，生產水泥（品種P.C 32.5#）臺時產量達到160t/h。1#磨系統生產品種P.C 32.5水泥時的主機綜合電耗為27.0kWh/t；2#磨系統生產品種P.C 32.5水泥時的主機綜合電耗為23.0kWh/t ；另外2#磨系統生產品種P.O 42.5水泥的主機綜合電耗為27.0kWh/t。從現場生產數據分析可以看出，生產品種P.C 32.5標號水泥產品時，半終粉磨工藝系統在大幅提高產量的同時能降低單位產品電耗。其提產節電效果十分明顯。SC企業的水泥產品如表3所示。其主機設備表如表4：

  表3（SC企業產品明細表）

  表4（SC企業主機設備表）

  3、半終粉磨工藝系統球磨機開路實施

  貴州西南集團RX公司，原有兩臺?3.2×13米球磨機（1600kw），開路工藝生產。在2013年初，該廠回轉窯燒成系統經升級改造后，熟料產能得到了較大提升。原計劃將球磨機系統改造成簡單的輥壓聯合粉磨工藝系統。在磨前增加一臺Φ1.4×0.8輥壓機（2×500kW）和一臺V選。2013年底，該項目的設計及土建的施工工作都已結束。在2014年初，集團公司技術部門決定將該系統改造成半終粉磨工藝系統，在V選后新增一臺DSM2000型動態高效選粉機。其系統工藝流程如圖3。該技改項目于2014年8月一投入運行，就取得了較好的效果，臺時產量達到110t/h。且在生產過程中，兩條線系統可以實現在不停機的情況下，隨時都能切換生產P.O 42.5和P.C 32.5兩個品種的水泥。該工藝線的主機綜合電耗為25kWh/t。RX工廠的水泥品種如下表5：其主機設備表如表6：

  表5（RX工廠產品明細表）

  表6（RX工廠主機設備表）

  4、半終粉磨工藝系統球磨機閉路實施

  NFFY水泥公司，原有?3.8×13米球磨機（2800kW）一臺，聯合粉磨雙閉路工藝生產。在2014年初，在V選后新增加一臺TS2000型動態高效選粉機。將現有聯合粉磨系統改造成輥壓半終粉磨工藝系統。改造后的系統工藝流程如圖4。該技改項目于2014年6月投入運行，從該廠的目前運行來看，由于實施了半終粉磨工藝，臺時產量較技改前有所增加，達到臺產132t/h（品種P.O 42.5#）。該工藝線的主機綜合電耗為31.5kWh/t。生產出的水泥產品的需水量比技改前有所增加。NFFY工廠的技改前后對比如下表7：其主機設備表如表8：

  表7（NFFY技改前后對比）

  表8（NFFY工廠主機設備表）

  三、總結

  從以上幾個案例來看，利用輥壓機粉磨技術，所有項目均能達到提產和節能降耗的效果。提產方面，半終粉磨工藝系統優于聯合粉磨工藝系統。尤其在生產品種P.C 32.5水泥方面，更能起到較好的節能降耗的作用。但在生產高標號的品種P.O 42.5水泥時，提產幅度不明顯。且對水泥的使用性能（如需水量及凈漿流動度等）會有些影響。這種由工藝系統造成水泥的需水量及使用性能的改變，應引起水泥企業的質量控制部門重視。將輥壓機粉磨工藝系統設計成半終粉磨和聯合粉磨能相互切換的雙工藝系統則更科學合理。