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水泥粉磨能耗占水泥生产总电耗的40％，因此优化水泥粉磨系统是解决水泥行业高能耗问题的关键。卧式行星磨粉磨过程中利用离心力实现高效粉磨，它与传统球磨机相比具有诸多优势。与球磨机相比，卧式行星磨的单位能耗下降了15％以上，研磨体使用量仅为球磨机的20％。但是关于卧式行星磨粉磨产品的粒度分布及产品比表面积缺少系统研究，磨机操作参数对粉磨能耗的影响尚未得到明确的研究。本研究主要内容包括： ⑴研究了卧式行星磨粉磨水泥熟料时操作参数对粉磨功耗的影响规律，得到影响功耗的主要因素，建立粉磨功耗与主要影响因素之间的数学模型，求解出最低功耗对应的操作参数值。 ⑵通过单因素试验分析单一操作参数对粉磨功耗的影响，确定Plackett-Burman试验的高低水平。利用PB试验筛选出对粉磨功耗影响显著的四个因素为自转与公转转速比、进料粒级、物料填充率和衬条厚度。通过Box-Behnken试验及响应面分析法建立功耗与操作参数的模型并确定四个因素的最优值分别为:自转公转比为2，物料填充率为0.1372，进料粒级为-1.4+1.00mm，衬条厚度为7mm。试验测得的粉磨功耗超出预测值1.08％，与模型预测值基本一致。 ⑶通过研究卧式行星磨粉磨水泥熟料功耗对产品粒度及比表面积的影响，建立了产品粒度、比表面积与功耗之间的数学模型，探讨研磨体级配对模型参数的影响。采用不同的研磨体级配粉磨水泥熟料，对粉磨产物做粒度分析和比表面积测定，运用非线性拟合技术回归产品粒度和产品比表面积与功耗之间的关系。通过比较拟合曲线和关系模型，分析模型参数的意义以及与级配之间的关系，借助粒度分析、比表面积测定和扫描电镜研究粉磨产物的颗粒级配、比表面积和颗粒形貌变化，确定适宜的粉磨时间和研磨体级配。 ⑷研究表明，产品粒度与功耗的关系式为Df/Dp=a(1-e-bE)，产品比表面积与功耗之间存在S=VmaxEn/kn+En的关系。平均粉磨速率常数b与研磨体平均直径的关系为b=-3.51×10-4 D+0.0096。产物极限粒径Dc=Df/a，不同产物极限粒径与筛下累积百分比的关系式Dc=ABc。n表示比表面积相对功耗的增长速率，n越小比表面积增长越快。n与研磨体平均直径的关系n=-0.071(D)+2.52，Vmax近似等于极限比表面积S∞，Vmax与研磨体平均直径的关系Vmax=30.43(D)+181.39。 ⑸能量利用率Em(cm2/J)随着功耗增加而迅速降低，降低的速率随着研磨体平均直径增大而减小。研磨体级配Φ20∶Φ16∶Φ12=2∶5∶3粉磨14min、Φ16∶Φ12∶Φ10=5∶4∶1粉磨30min的产物粒度分布和比表面积较理想。随着粉磨时间的增加，水泥熟料颗粒形状由多棱角不规则形状逐渐变为接近球形，同时团聚程度越来越明显。 ⑹将卧式行星球磨机应用于闭路粉磨系统中，研究磨机转速对产品粒度分布的影响规律以及分级机转速对成品细度的影响。调节磨机转速，对粉磨产物进行粒度分析，找出产物粒度较细时对应的磨机转速。调节分级机转速对收尘器收集的产品进行粒度分析，研究分级机转速对产品细度的影响。研究表明，自转转速为340rpm，公转转速为117rpm时，产物粒度分布较为理想。随着分级机主轴电机频数增加即转速不断提高，收尘器收集的产品粒度越来越细。