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【摘 要】近年来我国水泥工业虽然取得了长足发展，但我国水泥平均生产成本仍高于世界先进水平。降低粉磨系统电耗，对于降低生产成本、提高企业市场竞争力具有重要意义。本文对水泥能耗较大的粉磨系统装备及其工艺流程进行了研究，并提出了合理化的建议。
【关键词】水泥粉磨系统；装备；工艺流程
2012年我国水泥产量21.84亿吨，占全国工业总产值的4.4%。在水泥生产过程中，其能耗占水泥生产成本50%以上，而水泥粉磨系统占水泥生产总电耗30%以上。水泥粉磨系统是指将水泥熟料、石膏及各类混合材粉磨成合适的粒径，形成一定的颗粒级配，提高水泥的水化性能和凝结度，整体提高水泥质量的系统。当前，以辊压机或特殊结构的立磨作为预粉磨机并与球磨机组成的水泥粉磨系统，是当前的主要流行方式。用粉磨效率高的立磨或辊压机代替球磨机的水泥终粉磨方式，在国外已有了一定的发展，以日本和德国研究较多。因此，研究水泥粉磨系统装备及工艺流程对降低能耗，提高水泥企业效益具有十分重要的现实意义。
一、传统水泥粉磨系统与先进粉磨系统能耗分析
传统水泥粉磨系统与先进粉磨系统能耗对比如下。传统水泥粉磨系统生产过程各电耗值如表1所示。
表1和表2数据显示，先进水泥生产和传统水泥生产过程相比较，熟料烧成和其他电耗量没有明显变化；原料粉磨，煤粉制备，水泥粉磨电耗都有明显下降，但是水泥粉磨系统耗电量仍为最大。
二、水泥粉磨系统装备及工艺流程
1.水泥立磨终粉磨。立磨粉磨水泥动力消耗较低，粉磨时的水泥不需要辅助冷却，并且物料在磨内的停留时间短，能很快从一种品种转换成另一品种，不需要将磨内物料倒出，能在生产过程中迅速改变成品的颗粒组成。其代表厂商：德国莱歇、天津院、北方重工、史密斯等。配套5000t/d级生产线，16kWh/t，好的15kWh/t，台产>120t/h。水泥立磨终粉磨工艺流程图如图1所示：
2.CKP预粉磨立磨。能够最大限度地研磨水泥熟料，避免料饼体外循环的工艺过程，工艺布置简单，节能效果突出。通常情况下，吨水泥熟料预粉磨配置功率≤7kWh/t，粉磨P·O42.5水泥综合电耗可控制在30～32kWh/t之间。CKP磨采用机械卸料设计，能够避免笼式选粉机高风速、高浓度物料对耐磨材料的长期冲刷和磨损。代表厂家：日本川崎。CKP预粉磨立磨工艺流程图如图2所示：
3.辊压机水泥终粉磨系统。具有显著的节电效益，而且后续维护维修简单、运行成本低。对水分的适应能力较弱。登封嵩基水泥：采用Φ2000mm×1600mm，2×1800 kW辊压机，台时430～450t/h，电耗12kWh/t生料左右。代表厂家：成都利君、成都光华科技。辊压机水泥终粉磨系统图3所示：
4.联合粉磨系统。主要有四种工艺方案，分别是辊压机+打散分级机+开流磨；辊压机+打散分级机+圈流磨；辊压机机+V型选粉机+开流磨；辊压机+V型选粉机+圈流磨系统。打散分级机电耗较高，分选粒径可达3.0mm，部件有磨损较严重。V型选粉机电耗较低，磨损小，分级效率较打散分级机高，适合分选0.5mm以下的物料，但要求辊压机规格大。开流磨系统设备较少，设备装机功率较低，工艺布置简单，投资较少，操作管理简单、方便，系统运转率高，成品中含有粗颗粒，水泥成品温度较高，闭路磨系统水泥成品温度较低，成品比面积容易控制，稳定性好，台时产量比开路磨产量高10%～20%，出磨水泥温度较低，有利于水泥输送、包装、使用，产品细度调节方便，尤其对大型磨机生产高标号水泥有利，成品中无粗颗粒，适合生产高层喷浆水泥。联合粉磨系统四种工艺方案工艺流程图如图4、5、6、7所示。
由图8可以看出，磨球（研磨体）消耗占研磨工序消耗比例的45%，选择适当的耐磨材料可以在一定程度上降低水泥生产成本。磨球在磨机内承受由磨球、衬板及研磨物料所组成的三体磨料磨损，磨球的磨损不仅与其本身的硬度有关，还与衬板及被磨物料的硬度有关。低铬铸铁磨球：使用寿命比锻钢球、中锰球铁球高，具有较高的强度和韧性。安全可靠的，制造成本合理。高铬铸铁磨球：具有优良的抗磨能力，有良好的抗冲击疲劳能力可以降低球耗和电耗，提高产量和细度，高铬铸铁磨球价格较高。笔者对高铬铸铁磨球和低铬铸铁磨球进行了比较，发现高铬铸铁磨球比低铬铸铁磨球的耐磨性高出了60%，但从价格方面看高铬铸铁磨球比低铬铸铁磨球价格高了一倍以上。综合来讲，低铬铸铁磨球较为经济。具体数据如表3所示。
三、结论
（1）对于熟料制备系统，辊压机终粉磨系统具有不可比拟的节能优势，但在辊压机的使用寿命和工艺布置上还需进一步优化，使其更具有技术优势和魅力。（2）水泥立磨终粉磨方案集烘干、研磨、选粉于一体，工艺流程简单、建筑面积和占地面积小、设备数量少、允许进磨物料水分高、运转率高、粉磨效率高、操作维护简单、节电效果好、运行费用低、单机规模大等优势，其取代水泥球磨的趋势已十分明显。但是，立磨出来的水泥颗粒形貌、级配不如球磨机的好，因此加强对新型粉磨系统的研究，对水泥行业的发展有重要意义。（3）粉磨系统的提产降耗必须从整体优化和改善粉磨系统的工艺入手，入磨物料粒度降低以后，若对磨机分仓不合理及研磨体的级配不能及时调整优化，就不会达到预期的效果。
参 考 文 献
[1]覃芬爱.浅谈水泥粉磨系统节能工艺的发展[J].建材与装饰.2012（11）：102～103
[2]水泥生产各阶段能耗调查.http：//www.sngyw.com/blog/show.asp？newsid=1221
[3]韩仲琦.现代水泥粉磨技术的发展[J].山西建材.2000（3）：8～13
[4]杜小卫.CKP立式磨与辊压机作预粉磨的对比分析[J].2012（1）：19～25
[5]贾华平.辊压机生料终粉磨运用之调研分析[J].新世纪水泥导报.2012（2）：4～9
[6]晁建兵，符寒光.低铬铸铁磨球的研究及应用[J].矿冶.2004（12）：54～57
【关键词】水泥粉磨系统；装备；工艺流程
2012年我国水泥产量21.84亿吨，占全国工业总产值的4.4%。在水泥生产过程中，其能耗占水泥生产成本50%以上，而水泥粉磨系统占水泥生产总电耗30%以上。水泥粉磨系统是指将水泥熟料、石膏及各类混合材粉磨成合适的粒径，形成一定的颗粒级配，提高水泥的水化性能和凝结度，整体提高水泥质量的系统。当前，以辊压机或特殊结构的立磨作为预粉磨机并与球磨机组成的水泥粉磨系统，是当前的主要流行方式。用粉磨效率高的立磨或辊压机代替球磨机的水泥终粉磨方式，在国外已有了一定的发展，以日本和德国研究较多。因此，研究水泥粉磨系统装备及工艺流程对降低能耗，提高水泥企业效益具有十分重要的现实意义。
一、传统水泥粉磨系统与先进粉磨系统能耗分析
传统水泥粉磨系统与先进粉磨系统能耗对比如下。传统水泥粉磨系统生产过程各电耗值如表1所示。
表1和表2数据显示，先进水泥生产和传统水泥生产过程相比较，熟料烧成和其他电耗量没有明显变化；原料粉磨，煤粉制备，水泥粉磨电耗都有明显下降，但是水泥粉磨系统耗电量仍为最大。
二、水泥粉磨系统装备及工艺流程
1.水泥立磨终粉磨。立磨粉磨水泥动力消耗较低，粉磨时的水泥不需要辅助冷却，并且物料在磨内的停留时间短，能很快从一种品种转换成另一品种，不需要将磨内物料倒出，能在生产过程中迅速改变成品的颗粒组成。其代表厂商：德国莱歇、天津院、北方重工、史密斯等。配套5000t/d级生产线，16kWh/t，好的15kWh/t，台产>120t/h。水泥立磨终粉磨工艺流程图如图1所示：
2.CKP预粉磨立磨。能够最大限度地研磨水泥熟料，避免料饼体外循环的工艺过程，工艺布置简单，节能效果突出。通常情况下，吨水泥熟料预粉磨配置功率≤7kWh/t，粉磨P·O42.5水泥综合电耗可控制在30～32kWh/t之间。CKP磨采用机械卸料设计，能够避免笼式选粉机高风速、高浓度物料对耐磨材料的长期冲刷和磨损。代表厂家：日本川崎。CKP预粉磨立磨工艺流程图如图2所示：
3.辊压机水泥终粉磨系统。具有显著的节电效益，而且后续维护维修简单、运行成本低。对水分的适应能力较弱。登封嵩基水泥：采用Φ2000mm×1600mm，2×1800 kW辊压机，台时430～450t/h，电耗12kWh/t生料左右。代表厂家：成都利君、成都光华科技。辊压机水泥终粉磨系统图3所示：
4.联合粉磨系统。主要有四种工艺方案，分别是辊压机+打散分级机+开流磨；辊压机+打散分级机+圈流磨；辊压机机+V型选粉机+开流磨；辊压机+V型选粉机+圈流磨系统。打散分级机电耗较高，分选粒径可达3.0mm，部件有磨损较严重。V型选粉机电耗较低，磨损小，分级效率较打散分级机高，适合分选0.5mm以下的物料，但要求辊压机规格大。开流磨系统设备较少，设备装机功率较低，工艺布置简单，投资较少，操作管理简单、方便，系统运转率高，成品中含有粗颗粒，水泥成品温度较高，闭路磨系统水泥成品温度较低，成品比面积容易控制，稳定性好，台时产量比开路磨产量高10%～20%，出磨水泥温度较低，有利于水泥输送、包装、使用，产品细度调节方便，尤其对大型磨机生产高标号水泥有利，成品中无粗颗粒，适合生产高层喷浆水泥。联合粉磨系统四种工艺方案工艺流程图如图4、5、6、7所示。
由图8可以看出，磨球（研磨体）消耗占研磨工序消耗比例的45%，选择适当的耐磨材料可以在一定程度上降低水泥生产成本。磨球在磨机内承受由磨球、衬板及研磨物料所组成的三体磨料磨损，磨球的磨损不仅与其本身的硬度有关，还与衬板及被磨物料的硬度有关。低铬铸铁磨球：使用寿命比锻钢球、中锰球铁球高，具有较高的强度和韧性。安全可靠的，制造成本合理。高铬铸铁磨球：具有优良的抗磨能力，有良好的抗冲击疲劳能力可以降低球耗和电耗，提高产量和细度，高铬铸铁磨球价格较高。笔者对高铬铸铁磨球和低铬铸铁磨球进行了比较，发现高铬铸铁磨球比低铬铸铁磨球的耐磨性高出了60%，但从价格方面看高铬铸铁磨球比低铬铸铁磨球价格高了一倍以上。综合来讲，低铬铸铁磨球较为经济。具体数据如表3所示。
三、结论
（1）对于熟料制备系统，辊压机终粉磨系统具有不可比拟的节能优势，但在辊压机的使用寿命和工艺布置上还需进一步优化，使其更具有技术优势和魅力。（2）水泥立磨终粉磨方案集烘干、研磨、选粉于一体，工艺流程简单、建筑面积和占地面积小、设备数量少、允许进磨物料水分高、运转率高、粉磨效率高、操作维护简单、节电效果好、运行费用低、单机规模大等优势，其取代水泥球磨的趋势已十分明显。但是，立磨出来的水泥颗粒形貌、级配不如球磨机的好，因此加强对新型粉磨系统的研究，对水泥行业的发展有重要意义。（3）粉磨系统的提产降耗必须从整体优化和改善粉磨系统的工艺入手，入磨物料粒度降低以后，若对磨机分仓不合理及研磨体的级配不能及时调整优化，就不会达到预期的效果。
参 考 文 献
[1]覃芬爱.浅谈水泥粉磨系统节能工艺的发展[J].建材与装饰.2012（11）：102～103
[2]水泥生产各阶段能耗调查.http：//www.sngyw.com/blog/show.asp？newsid=1221
[3]韩仲琦.现代水泥粉磨技术的发展[J].山西建材.2000（3）：8～13
[4]杜小卫.CKP立式磨与辊压机作预粉磨的对比分析[J].2012（1）：19～25
[5]贾华平.辊压机生料终粉磨运用之调研分析[J].新世纪水泥导报.2012（2）：4～9
[6]晁建兵，符寒光.低铬铸铁磨球的研究及应用[J].矿冶.2004（12）：54～57