水泥預粉磨設備生產(chǎn)規(guī)格的選型

　　大多數(shù)水泥廠在水泥預粉磨設備的規(guī)格選型時，常常是以現(xiàn)有球磨機設計生產(chǎn)能力的2倍來選用。這種選型思維比較保守，球磨機的增產(chǎn)幅度受到限制，沒有充分發(fā)揮球磨機和預粉磨設備的各自特點。為了充分發(fā)揮其優(yōu)點，取得最佳的經(jīng)濟效益，筆者從球磨機結(jié)構(gòu)技改最簡化和提產(chǎn)增幅最大化兩個方面提出預粉磨生產(chǎn)規(guī)格選型的意見以供參考。

　　1、水泥粉磨的理論依據(jù)
　　球磨機用于水泥粉磨生產(chǎn)時，其研磨效率大于破碎效率。同時球磨機做終粉磨設備，具有產(chǎn)品顆粒級配分布合理、＜30μm顆粒含量高、水泥細度和顆粒級配能充分滿足水泥強度發(fā)展的要求等特點。這也是目前輥式磨、輥壓機、筒輥磨等預粉磨設備所不能取代球磨機作終粉磨設備的關(guān)鍵原因。文獻中提到：“應該盡量利用效率高的破碎機取代部分球磨機第一倉的工作，第一倉中應該創(chuàng)造條件多裝小鋼球，第二倉也不能太長，可以縮短球磨機長度?！?

      為此，本人提出修改看法和意見：
　?。?）應該采用破碎效率高的預粉磨設備完全替代球磨機的破碎倉工作，將球磨機的破碎功能轉(zhuǎn)移到球磨機外部進行，取消球磨機分倉，采用單倉簡化磨機結(jié)構(gòu)，全部加裝研磨效率高的小直徑鋼鍛，充分發(fā)揮球磨機研磨效率高的特點，使球磨機專門用于水泥研磨。

      （2）控制入磨物料的細度，最大限度發(fā)揮球磨機的研磨作用，提高球磨機的增產(chǎn)幅度，達到最佳的生產(chǎn)效果。

　　2、球磨機的改造
　　據(jù)此，對球磨機進行改造，改造后的優(yōu)點是：

      1） 最大幅度的增加球磨機的臺時產(chǎn)量；
　　2） 取消分倉、簡化了球磨機結(jié)構(gòu)，降低研磨體和各種備件材料的消耗；
　　3） 減少反復配球所造成的人力物力損失，降低工人的勞動強度；
　　4） 改善磨內(nèi)生產(chǎn)狀況，降低磨內(nèi)阻力，使磨機通風更加流暢，產(chǎn)品顆粒級配分布更加合理；
　　5） 增加球磨機的運轉(zhuǎn)率。磨機不再因為內(nèi)部的分倉結(jié)構(gòu)屢遭破壞而頻繁停磨檢修，也不因反復配球影響生產(chǎn)；
　　6） 采用小直徑鋼鍛作研磨體，降低了大直徑鋼球?qū)η蚰C筒體的沖擊，保證了機械設備的穩(wěn)定運行。

　　德國R..阿斯穆斯等人作過模擬計算，若將物料預磨到勃氏比表面積150～200m²/kg，則球磨機系統(tǒng)產(chǎn)量可以提高100%，能耗降低24～30%。

　　根據(jù)這一結(jié)論，當入磨物料的顆粒粒徑達到勃氏比表面積150～200m²/kg，球磨機就可以取消破碎倉，只起最終細磨并控制顆粒形狀與顆粒組成的作用，同時系統(tǒng)產(chǎn)量將提高100%，能耗降低24～30%。

　　要達到以上目的，必須正確進行預粉磨設備規(guī)格選型，選用與球磨機極限能力相配套的設備規(guī)格，再結(jié)合正確的球磨機結(jié)構(gòu)改造方案，充分發(fā)揮球磨機的研磨作用。這樣，就可以實現(xiàn)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的生產(chǎn)能力最大化。

　　3、水泥廠聯(lián)合粉磨系統(tǒng)對比
　　筆者查閱近年來《水泥》雜志中所發(fā)表的一些水泥廠關(guān)于水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)狀況的論文，由于很多水泥廠使用輥壓機作預粉磨設備，因此將其使用輥壓機作預粉磨設備所取得的效果進行對比，見表1。

表1 不同水泥廠預粉磨設備使用情況

　　3.1 存在差異
　　從表1看出，聯(lián)合粉磨系統(tǒng)效果最好的是華潤公司：φ3.2m×11m磨機臺時產(chǎn)量大120t/h，噸水泥消耗量27kwh/t，遠小于其他幾個水泥廠的噸水泥電耗，節(jié)能效果明顯。原因是：

      1）φ3.2m×11m磨機所配備的輥壓機規(guī)格為500t/h，遠遠大于其他幾個廠家的輥壓機配置；
　　2）磨機為單倉結(jié)構(gòu)，配置平均球徑15.48mm；
　　3）入磨物料顆粒粒徑不同。該公司入磨物料比表面積控制在240～300m²/kg。

　　3.2 存在差異
　　1）八方公司與昆明公司的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中雖然配備了打散分級裝置，將入磨物料控制在3 mm以下，但與華潤公司聯(lián)合粉磨系統(tǒng)相比：入磨物料粗；磨機保留了起粗磨作用的一倉，平均球徑41mm以上，造成球磨機的研磨作用沒有得到充分發(fā)揮。

　　2）亞泰公司和北京廠的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中：①出輥壓機的物料沒有打散分級，入磨物料顆粒相對比較大；②輥壓機系統(tǒng)所擔負的只是球磨機的部分破碎功能，而不是全部；③磨機還保留著一倉，球磨機研磨效率高的優(yōu)點不能得到充分發(fā)揮。最后還增加了不少的人力、物力、財力，通過調(diào)整鋼球的級配方式，探索提高磨機的臺時產(chǎn)量。

　　3）華潤公司采用通過能力500 t / h的輥壓機，并配備打散分級裝置，保證球磨機入磨物料細度在240～300m2/kg的范圍內(nèi)，又保證符合細度要求的輥壓機產(chǎn)量在120 t / h以上，這樣，該公司增產(chǎn)節(jié)能效果明顯優(yōu)于其他幾個公司。

　　由此可見，如若將入磨物料細度控制在240～300m2/kg，其他4個水泥廠所選用的輥壓機的生產(chǎn)能力就不能滿足系統(tǒng)的提產(chǎn)要求。

　　3.3 對比分析
　　輥壓機的規(guī)格、入磨物料細度、磨機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是華潤公司比其他4個公司增產(chǎn)節(jié)能的主要因素。這些因素中，輥壓機的生產(chǎn)規(guī)格是基本條件。只有滿足這一條件，才可以滿足單倉球磨機的穩(wěn)定生產(chǎn)運行。所以，在進行預粉磨設備規(guī)格選型時應該充分考慮輥壓機的生產(chǎn)規(guī)格。

　　4、預粉磨設備規(guī)格選型
　　根據(jù)磨機粉磨理論，同樣物料條件下：入磨物料粒徑越小，磨機產(chǎn)量越高；預粉磨設備的能力越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的細粉越多。

　　要實現(xiàn)球磨機單倉生產(chǎn)：

　?。?）入磨物料粒徑必須滿足球磨機的直接研磨要求；
　?。?）對細度進行要求后，預粉磨設備的臺時產(chǎn)量必須保證球磨機提產(chǎn)達標的需求。

　　因此以這兩個條件進行預粉磨設備的規(guī)格選型。

　　4.1 確定入磨物料粒徑
　　在預粉磨設備規(guī)格選型時，預粉磨效果是一個很關(guān)鍵的因素。從預粉磨設備出來的物料中，我們以能夠滿足球磨機直接研磨生產(chǎn)的物料百分含量對預粉磨效果進行考核。

　　2004年9月17日用兩種規(guī)格的熟料篩對我廠3號磨機研磨倉倉頭的物料進行顆粒分析，0.9mm篩余為2.8%；0.2mm為19.3%。

　　由此可以確定滿足磨機單倉磨研磨生產(chǎn)的物料粒徑為0.2mm。各個水泥廠可以根據(jù)本企業(yè)的物料情況和所生產(chǎn)的水泥品種對進入研磨倉的物料粒徑進行適當調(diào)整，入磨物料粒徑最好不超過0.9mm，否則磨機單倉研磨的產(chǎn)量將受到影響。

　　4.2 確定入磨物料粒徑
　　根據(jù)前面論述，預粉磨設備的規(guī)格選型公式：  A=2μB/C
　　式中：A—所選粉磨設備的設計生產(chǎn)能力；
　　　　　B—現(xiàn)有球磨機的平均臺時產(chǎn)量；
　　　　　C—符合入磨物料粒徑（即0.2mm）的顆粒含量。C值越大，預粉磨設備效果越好。
　　　　　μ—選型系數(shù)，一般取1.2～1.4。

　　例如：φ3.0m×9m磨機預粉磨設備規(guī)格選型：

      球磨機平均產(chǎn)量B=30t/h，μ取1.2，假定C=30%，因此，預粉磨設備的生產(chǎn)能力：
　　A=2×1.2×30÷0.3=240 t / h

      因此，預粉磨設備的預粉磨效果（用C值進行衡定）是影響設備選型規(guī)格的一個關(guān)鍵因素。

　　5、結(jié)論
　　1）預粉磨設備規(guī)格、入磨物料細度、磨機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是聯(lián)合粉磨系統(tǒng)提產(chǎn)降耗的三個要素。
　　2）預粉磨設備選型應該遵循公式A=2μB/C。
　　3）經(jīng)過預粉磨后的物料中，符合單倉磨直接研磨要求的顆粒含量是衡量預粉磨設備效率的關(guān)鍵值。
　　4）取消球磨機破碎倉，將球磨機的破碎功能完全轉(zhuǎn)移到預粉磨設備中進行；磨機采用單倉研磨結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮球磨機研磨效率高的特點。
　　5）入磨物料平均粒徑為0.2mm左右。在適當放寬要求時，入磨物料應能全部通過0.9mm篩。
　　6）預粉磨設備選型時，為進一步降低噸水泥粉磨綜合電耗，在滿足條件情況下，還應選用配置功率低的預粉磨生產(chǎn)設備。