摘要:
目前水泥粉磨工藝設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)，都離不開3種方案。第一種方案是開流，主要粉磨設(shè)備是利用1臺(tái)長(zhǎng)筒管磨機(jī)，將不同硬度的水泥混合物料同時(shí)送入磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉磨。第二種方案是針對(duì)第一種方法存在的出磨水泥混合材過粉磨的現(xiàn)象，采取了圈流粉磨工藝方案，經(jīng)管磨機(jī)排出的水泥粉體被輸送至選粉機(jī)后，被分離成一種水泥成品，和另一種粗粉被送回磨機(jī)再粉磨。這種方法克服了前者的弊病，但也帶來新的問題，一方面水泥產(chǎn)品中20μm~40μm的平均粒徑明顯增多，另一方面水泥熟料被磨成10μm以下的含量極少，水泥的顆粒級(jí)配不合理，熟料強(qiáng)度沒有最大限度地發(fā)揮出來。投資大、施工量大、設(shè)備多、工藝復(fù)雜、維修量大、操作人員多。第三種方案仍然是開流粉磨工藝，在第一種方法的基礎(chǔ)上，在長(zhǎng)筒管磨機(jī)前增加了預(yù)粉磨設(shè)備，30萬噸以下規(guī)模多采用細(xì)破碎機(jī)，30萬噸以上規(guī)模多采用滾壓機(jī)方式，其粉磨方法是各種水泥混合料同時(shí)進(jìn)入預(yù)粉磨設(shè)備，再輸送到管磨機(jī)細(xì)磨后成為水泥成品，仍然是與開流粉磨工藝相同。雖然臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅度增加，混合材的過粉磨現(xiàn)象更加劇烈，仍然存在產(chǎn)生靜電、包球、吸水性大、石膏脫水、水泥砂漿漂浮物增多等情況。由于混合材的過粉磨耗費(fèi)了大量的電耗和時(shí)間，做了許多無用功。
北票理想機(jī)械工程（集團(tuán)）有限公司在多年從事水泥生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備制造的基礎(chǔ)上，不斷地總結(jié)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝設(shè)備存在的不足，先后獲得9項(xiàng)國家專利和3項(xiàng)省級(jí)科技成果，1項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)晉升為建材行業(yè)裝備標(biāo)準(zhǔn)申報(bào)成功，還被確定為省級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。其中大直徑管磨機(jī)采用滾動(dòng)軸承的先進(jìn)技術(shù)已在我國普遍應(yīng)用。在水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，北票理想機(jī)械公司研究發(fā)明，并實(shí)踐了水泥粉磨系統(tǒng)20項(xiàng)新技術(shù)。在水泥生產(chǎn)的粉磨系統(tǒng)中采用了以多點(diǎn)給料、區(qū)別粉磨為中心的新粉磨工藝，取代了半個(gè)世紀(jì)以來不斷小改小革的開流粉磨工藝和帶選粉機(jī)的圈流粉磨工藝。這些技術(shù)既保留了開流粉磨水泥顆粒比表面積高的優(yōu)點(diǎn)，又具備了圈流粉磨工藝產(chǎn)量高、電耗低的優(yōu)點(diǎn)，既克服了開流粉磨工藝存在的混合材過粉磨現(xiàn)象，又解決了圈流粉磨工藝投資大、設(shè)備多、循環(huán)負(fù)荷大和維修困難等諸多缺點(diǎn)，使水泥生產(chǎn)的粉磨系統(tǒng)工藝及設(shè)備進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。
1.多點(diǎn)給料循環(huán)粉磨工藝是水泥粉磨系統(tǒng)的核心技術(shù)。
針對(duì)現(xiàn)有3種水泥粉磨工藝存在的缺點(diǎn)，北票理想粉磨研究所聯(lián)合粉磨實(shí)驗(yàn)站的技術(shù)人員做了大量的研究和實(shí)踐，新粉磨工藝的中心技術(shù)內(nèi)容是采用對(duì)物料進(jìn)行多點(diǎn)給料循環(huán)粉磨工藝，其流程的技術(shù)方案是：①將易磨性較差的，如熟料等單獨(dú)加入循環(huán)粗粉磨機(jī)進(jìn)行預(yù)粉磨，由于該磨機(jī)自身特殊的粉磨特性，能夠?qū)⒋址鄯祷氐侥デ斑M(jìn)行，循環(huán)粉磨，熟料等較硬物料被粉磨后，出料粒度均勻，細(xì)度穩(wěn)定，為進(jìn)一步細(xì)磨奠定了良好的基礎(chǔ)。②將易磨性較好的混合材料和循環(huán)粗粉磨機(jī)出磨粉狀熟料，一起加入到下一臺(tái)雙位進(jìn)料微粉管磨機(jī)的一倉進(jìn)行細(xì)粉磨。③混合材種類中的粉煤灰、石膏粉、礦渣超細(xì)粉及粗粉磨機(jī)除塵器收下的細(xì)粉，由于不能完全達(dá)到水泥成品的細(xì)度，讓其進(jìn)入雙位進(jìn)料微粉磨機(jī)的二倉繼續(xù)研磨，同時(shí)也起到混合、攪拌均勻的目的。
通過對(duì)不同硬度、不同粒度的物料在粉磨時(shí)采取多點(diǎn)的給料方式加入磨機(jī)進(jìn)行粉磨之后，使難磨的物料磨的時(shí)間長(zhǎng)，容易磨細(xì)的物料在磨機(jī)里粉磨的時(shí)間短，讓各種物料經(jīng)過粉磨之后達(dá)到粒徑比較接近，水泥成品粒徑分布更加合理，水泥成品中30μm~800μm的顆粒中水泥熟料含量明顯減少，水泥強(qiáng)度增高，熟料摻加量減少5%~10%。此工藝流程克服了現(xiàn)有粉磨生產(chǎn)工藝存在的多種物料一同直接進(jìn)入磨機(jī)前倉共同粉磨時(shí)出現(xiàn)的過粉磨現(xiàn)象。取代選粉機(jī)的圈流粉磨工藝，減少循環(huán)負(fù)荷所用電耗，工藝布置簡(jiǎn)單，土建施工費(fèi)用低。
2.在保證產(chǎn)量的前提下，應(yīng)盡量選擇小直徑磨機(jī)。
隨著水泥企業(yè)的規(guī)模逐步擴(kuò)大，粉磨系統(tǒng)的設(shè)備規(guī)格也在加大，但磨機(jī)的規(guī)格型號(hào)并不是越大越好。大直徑磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備少、維修量小、方便管理，研磨體的平均直徑小、提升高度大、沖擊能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是投資比例增大40%，電耗高。
磨機(jī)筒體的線速度是基本相同的，而大直徑磨機(jī)的研磨體在磨機(jī)筒體內(nèi)行走的距離長(zhǎng)、耗用時(shí)間多、下落次數(shù)少、利用率低，粉磨效率明顯低于小直徑磨機(jī)。因此在保證產(chǎn)量的前提下應(yīng)盡量縮小磨機(jī)直徑。
3.新型預(yù)粉磨設(shè)備循環(huán)粉磨粗粉磨機(jī)。
采用沖擊破碎、滾動(dòng)破碎和研磨相結(jié)合的破碎機(jī)理，它和球磨機(jī)類似，但又不同于球磨機(jī)。主要部分是裝在兩個(gè)大型滾動(dòng)軸承上水平放置的回轉(zhuǎn)筒體，倉內(nèi)裝有幾種大規(guī)格的鋼球（最大可達(dá)Φ120mm），筒體內(nèi)壁上裝有雙U型襯板。當(dāng)粗粉磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)，被帶到一定的高度，下落時(shí)把物料擊破、粉碎，同時(shí)隨著研磨體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，破碎的物料進(jìn)一步被研磨粉化。由于轉(zhuǎn)速提高，球徑加大，沖擊力就加強(qiáng)，破碎能力大幅度提高，改變傳統(tǒng)磨機(jī)過粉磨現(xiàn)象。這也是不同于普通球磨機(jī)的最顯著的地方。特別采用了循環(huán)粉磨的技術(shù)，物料從筒體前端進(jìn)行粉磨后，在磨機(jī)磨尾排料前，采取了對(duì)物料進(jìn)行篩選的方法，篩下的小顆粒物料則通過磨尾出料裝置排出磨外。篩上大顆粒物料通過筒體圓周上的排料裝置排出，進(jìn)入到安裝在筒體外部的循環(huán)回料管道，隨著筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)被送回前端回料裝置進(jìn)入到磨前進(jìn)行再粉磨，直到物料的粒度小于篩孔的孔徑后才排出。這樣就保證了磨機(jī)在磨尾排出物料顆粒的均勻性，并且細(xì)度合格率大幅度提高。
主軸承采用滾動(dòng)軸承，可節(jié)電10%以上，節(jié)省潤滑油80%，提高研磨體裝載量15%~20%，提高磨機(jī)工作轉(zhuǎn)速10%左右，達(dá)到最佳運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提高研磨能力，產(chǎn)量提高30%以上。起動(dòng)快，運(yùn)行平穩(wěn)，避免了巴氏合金瓦經(jīng)常燒損，更換刮研造成的停機(jī)、停產(chǎn)現(xiàn)象。筒體襯板采用雙U型襯板，此襯板提升能力大，球與襯板是面接觸，因而破碎效率高，消除了階梯襯板等（球與襯板是點(diǎn)接觸）有研磨死角的弊端。循環(huán)粗粉磨機(jī)預(yù)粉磨工藝流程是比較合理、比較經(jīng)濟(jì)，還具有像球磨機(jī)一樣操作簡(jiǎn)單、維修量少、運(yùn)轉(zhuǎn)率高的特點(diǎn)。從上述節(jié)省投資等多方面優(yōu)點(diǎn)可以看出，其效率已達(dá)到或超過了采用輥壓機(jī)做預(yù)粉磨設(shè)備的工藝。老式球磨機(jī)、短粗磨、球破機(jī)及各種破碎機(jī)與現(xiàn)代XLCM循環(huán)粉磨節(jié)能粗粉磨機(jī)已不能相提并論，該設(shè)備粉磨效率和破碎效率已提高30%。建議水泥企業(yè)采用此種預(yù)粉碎工藝流程，對(duì)大幅度降低粉磨電耗、提高綜合經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
4.LMGU雙位進(jìn)料循環(huán)粉磨微粉管磨機(jī)。
目前，市場(chǎng)上使用的老式管磨機(jī)、球磨機(jī)，原設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)只適應(yīng)粉磨物料成品細(xì)度在80滋m左右。其缺點(diǎn)是不同粒度的物料都從磨前一個(gè)進(jìn)料口進(jìn)入到磨內(nèi)，粉磨后的物料粗細(xì)不均，成品率低，需要增加外部分級(jí)設(shè)備處理才行。設(shè)計(jì)粉磨工藝時(shí)所需設(shè)備多、工藝復(fù)雜、投資大。這種配置形成的管磨機(jī)、球磨機(jī)對(duì)目前新的粉磨工藝設(shè)計(jì)配套非常不適應(yīng)。現(xiàn)行設(shè)計(jì)的物料粉磨工藝設(shè)備粉磨后物料成品細(xì)度要求在40滋m左右。我國水泥新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，要求水泥熟料用量增大，產(chǎn)品比表面積增大，導(dǎo)致磨機(jī)產(chǎn)量下降，噸水泥電耗增高，老式管磨機(jī)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)行要求。遼寧北票理想粉磨技術(shù)研究所在多年研制JMQG節(jié)能型球磨機(jī)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多年開發(fā)，又研制出了LMGU雙位進(jìn)料微粉管磨機(jī)。