引言
2010年某公司計劃在公司廠區旁建設一條規模為4500t/d熟料的預分解窯水泥生產線，年產水泥約200萬t，並配套建設7.5MW裝機容量的純低溫餘熱發電系統。其水泥粉磨系統計劃採用成熟的輥壓機聯合粉磨系統，合同要求系統設計產量：2×200t/h；成品細度：水泥比表面積340m²/kg；水泥粉磨系統工序電耗：35kWh/t。在該項目動工建設前，庫車天山5000t/d水泥生產線投產(2012年7月)，其輥壓機三選粉水泥半終粉磨系統節電明顯。鑑於此，決定在該項目同樣採用輥壓機三選粉水泥半終粉磨系統，系統由Ф180-120輥壓機配Ф4.2m×13.5m管磨組成，產量達290t/h(P·O42.5)，工序電耗在26kWh/t左右。本文就該粉磨系統的設計與效果進行分析總結，以資參考。
01
工藝配置與流程
該項目水泥粉磨系統主機配置見表1，工藝流程類似於圖1(圖1中所示的是高效選粉機和旋風收塵器，實際上選用的是組合式動態選粉機)。
表1 該公司4500t/d項目水泥粉磨系統主機配置
圖1 輥壓機三選粉水泥半終粉磨系統流程圖
由圖1可知，熟料、石膏、石灰石、備用混合材通過水泥配料庫底定量給料機按各自設定比例搭配後由帶式輸送機、提升機、帶式輸送機送至穩流倉，出V型選粉機的粗料經提升機進入穩料倉，倉內物料經輥壓機預粉磨；出輥壓機的物料經提升機餵入V型選粉機，出V型選粉機的粗料再次經提升機餵入輥壓機中進行預粉磨；細料則隨氣體進入組合式動態選粉機，組合式動態選粉機收下的粗料經沖板流量計後直接餵入Ф4.2m×13.5m水泥磨進行粉磨，細料作為成品。球磨機內粉磨後的物料經出磨斜槽、提升機餵入N-4500高效選粉機；出高效選粉機的細料隨氣流進入氣箱脈衝袋收塵器後被收集下來作為水泥，粗料回磨機再次粉磨。
02
工藝特點分析
從圖1可以看出，該系統的輥壓機系統和管磨機系統具有很強的獨立性，能很好地實現「分段粉磨」功能。在其輥壓機系統中，單獨設置組合式動態選粉機和旋風收塵器對本系統中粉磨生成的水泥成品進行分選收集，並通過自身的系統風機和選粉機對本系統物料成品和半成品(進入後續磨機物料)總量和比例進行靈活控制。
這一功能避免了過多細顆粒成品物料進入後續磨機，減輕了後續磨機的粉磨負荷，對提高整個系統產量、降低系統能耗提供了工藝保障；提高了輥壓機系統和磨機系統各自成品質量和比例的靈活控制能力，有利於調節最終的水泥成品質量。
該工藝系統在設計上須把握住三個環節。
一是輥壓機系統，要充分考慮輥壓機的擠壓功能，在輥壓機規格的選擇上要充分考慮單位時間的處理能力，在功率配置上要適當考慮餘量；輥壓機穩流倉容量以及穩流倉與輥壓機之間垂直下料管高度要與進料裝置相匹配，進料裝置要具備靈活調節輥壓機受料位置的功能。
二是在管磨機系統，主要注意管磨機的結構，要充分考慮其磨細功能，關鍵在隔倉板的選擇、分倉、研磨體級配、消除磨內盲區等方面要利用成熟的優化技術，以確保物料能被高效率地磨細。
該項目將磨機分為兩倉，選用雙層內篩分型隔倉板；一倉襯板具有優異的提升能力，二倉襯板以分級功能見長；一倉配鋼球，二倉鋼球加小鋼段，合計裝載量240t。三是注意高效選粉機的選用，要確保成品能被高效率地選出。只有這樣，才能確保系統高效運行，才能充分發揮該工藝系統創新所賦予的功能。
03
實際運行效果
這裡截取2015年6月30日該項目水泥粉磨系統中控操作記錄表的部分，見圖2。
圖2 水泥粉磨系統中控操作記錄照片
從圖2可知，該系統穩定餵料量為290t/h，由表1知該系統裝機功率為7632kw，粉磨P·O42.5水泥單位粉磨電耗計算為26.3kWh/t。這與初步設計時計劃採用成熟的輥壓機聯合粉磨系統相比，節電幅度達到25％。
04
結束語
實踐證明，該公司4500t/d熟料預分解窯水泥生產線選擇的輥壓機三選粉水泥半終粉磨系統具有很好的節電效果，較初步設計計劃採用輥壓機聯合粉磨系統節電幅度達到25％。該系統將水泥聯合粉磨系統分為兩段，其輥壓機系統能通過自身的系統風機和選粉機對本系統物料成品和半成品(進入後續磨機物料)總量和比例進行靈活控制，不僅使系統產量大幅提高，能耗大幅降低，還具備質量調節功能。
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