眾所周知，水泥行業(yè)是能耗大戶，能源消耗伴隨著水泥生產(chǎn)的全過(guò)程，粉磨工序是電老虎，水泥生產(chǎn)的電耗主要用在粉磨上。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和緊迫的節(jié)能壓力下，節(jié)能措施不斷推陳出新。在生料立磨、水泥輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨等工藝技術(shù)，已經(jīng)成熟并得到快速推廣的今天，是否還有效果顯著的節(jié)能工藝呢？本文就自己了解的一些片面情況，作一下技術(shù)展望。

一、關(guān)于生料制備

　　1. 關(guān)于生料的分別粉磨

　　分別粉磨這個(gè)概念起源于水泥粉磨系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)外在這方面已有諸多室內(nèi)試驗(yàn)和工業(yè)使用案例，主要是針對(duì)易磨性相差較大的不同組分采取的措施，目前在國(guó)內(nèi)外仍有使用的案例。而對(duì)于生料粉磨系統(tǒng)，目前尚未見到這方面的報(bào)道。

　　實(shí)際上，就生料粉磨來(lái)講，在不少的廠家，同樣存在著易磨性相差較大的配料組分。比如硅質(zhì)原料，特別是采用硬質(zhì)砂巖配料的企業(yè)，砂巖與石灰石等其他組分，其易磨性就相差很大。這一點(diǎn)在窯灰的成分上有很好的體現(xiàn)，窯灰的KH明顯高于生料的，就說(shuō)明砂巖與石灰石的易磨性相差很大。

　　當(dāng)砂巖與其他組分的易磨性相差較大時(shí)，其生料中的組分細(xì)度就會(huì)有較大差別。生料就會(huì)在預(yù)熱器內(nèi)發(fā)生分選現(xiàn)象，導(dǎo)致窯灰與生料的成分產(chǎn)生了較大的差別，給窯灰的使用帶來(lái)一定的麻煩，最終導(dǎo)致了含窯灰的入窯生料在成分上的不穩(wěn)定，嚴(yán)重干擾了窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定。

　　更重要的是，較大的砂巖顆粒形成了制約固相反應(yīng)的瓶頸。我們都知道，水泥熟料礦物都是通過(guò)固相反應(yīng)完成的，生料磨的愈細(xì)、物料的顆粒愈小、比表面積愈大、組分間的接觸面積就愈大、表面質(zhì)點(diǎn)的自由能也就愈大，就能使擴(kuò)散和反應(yīng)能力增強(qiáng)，反應(yīng)速度加快。

　　有人做過(guò)試驗(yàn)，當(dāng)生料中粒度大于0.2mm的顆粒占到4.6%時(shí)，在1400℃燒成的熟料fCa0為4.7%；當(dāng)生料中粒度大于0.2mm的顆粒減少到0.6%時(shí)，同樣在1400℃燒成的熟料，其fCa0盡然減少到1.5%以下?？梢娏６葘?duì)生料易燒性的影響有多么大！

　　理論上，物料的固相反應(yīng)速度與其顆粒尺寸的平方成反比，即使有少量較大尺寸的顆粒存在，都會(huì)顯著延緩其反應(yīng)過(guò)程的完成。所以，生產(chǎn)上，要盡量使生料的顆?？刂圃谳^窄的范圍內(nèi)，特別是要控制好0.2mm以上的顆粒。

　　但在實(shí)際生產(chǎn)中，生料粉磨得越細(xì)電耗就會(huì)越高。我們?cè)趺礃釉诒M量減少生料粗顆粒的同時(shí)又少增加電耗呢？就是要將生料細(xì)度控制在較窄的范圍內(nèi)；對(duì)于易磨性相差較大的原料組分，怎么樣在將砂巖磨細(xì)的同時(shí)，又不會(huì)把其他組分磨得過(guò)細(xì)呢？將砂巖與其他組分進(jìn)行分別粉磨，就是完全必要的了。

　　在這方面，亞?wèn)|水泥的江西公司已進(jìn)行了工業(yè)嘗試，實(shí)踐證明，對(duì)于同樣細(xì)度的生料，其易燒性得到了大幅度提高，可以節(jié)約燃料。換句話說(shuō)，在同樣易燒性的情況下，可以將生料細(xì)度放粗，實(shí)現(xiàn)節(jié)電的目的。

　　江西亞?wèn)|由原來(lái)外購(gòu)軟砂巖，改采用自有砂巖（硬質(zhì)結(jié)晶），降低成本約21元/t(生料）。 使用一套原有RM56.4立磨，既研磨砂巖粉又磨石灰石粉，不增加主設(shè)備投資。采用砂巖分磨技術(shù)后，初步的結(jié)果顯示，對(duì)于熟料的強(qiáng)度有較大的提高，電耗下降，具體對(duì)比如下：

　　2. 生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)

　　目前生料制備有中卸烘干磨、立磨、輥壓機(jī)終粉磨三種方案，由于中卸磨能耗較高（22~28kWh/t），目前大都采用電耗較低的立磨粉磨生料（~18kWh/t），近幾年將輥壓機(jī)終粉磨用于粉磨生料，進(jìn)一步降低了電耗（11~13kWh/t）。

　　輥壓機(jī)終粉磨用于生料制備，不但節(jié)電效果顯著，而且操作和維護(hù)都較容易，備品備件費(fèi)用也低得多，應(yīng)該是今后的一個(gè)發(fā)展方向。

　　下面以2500t/d窯系統(tǒng)所配生料制備系統(tǒng)作一下對(duì)比：

河南嵩基5000t/d線輥壓機(jī)終粉磨中控操作畫面[Page]

　　鑒于生料輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)具有顯著的節(jié)電效益，而且后續(xù)維護(hù)維修簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低，我也作了一些調(diào)查，了解的幾家公司的情況大致如下：

　　陜西滿意水泥，采用2000*1600mm  2*1800kWh 輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí)430t/h，電耗10.7kWh/t生料；四川亞?wèn)|水泥，采用1700*1800mm  2*1800kWh 輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí)340~350t/h，電耗15~16 kWh/t生料；登封嵩基水泥，采用2000*1600mm  2*1800kWh 輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí)430~450t/h，電耗12 kWh/t生料左右；邯鄲太行水泥，采用 ?1700*1000mm  2*1120kWh 輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí)250t/h，電耗13.5kWh/t生料；采用鋼渣配料時(shí)，臺(tái)時(shí)200t/h，電耗17kWh/t生料；山西智海水泥，采用1800╳1000mm  2×900kW輥壓機(jī)，臺(tái)時(shí) 210～230t／h，電耗12kWh／t左右。

輥壓機(jī)終粉磨示意圖

　　仔細(xì)分析各公司的情況，有成功的、有不理想的、也有失敗的，但總體上節(jié)電效果都是肯定的，問(wèn)題主要出在輥壓機(jī)的粘堵上。在北方干旱地區(qū)沒(méi)有太大問(wèn)題，而同樣在南方多雨地區(qū)為什么有成功有失敗呢，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)：輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)并不怕雨水多、也不怕含土多，怕的是兩者都多，導(dǎo)致輥壓機(jī)粘堵。

　　就目前的運(yùn)行情況來(lái)看，臺(tái)灣花蓮是雨水多，但含土少，運(yùn)行良好；邯鄲太行是含土多，但雨水少，運(yùn)行良好；登封嵩基是新廠設(shè)計(jì)，加大了物料堆存，具有較強(qiáng)的抗雨能力，也運(yùn)行良好；四川亞?wèn)|是雨水多、含土多、天氣潮濕，經(jīng)常發(fā)生粘堵現(xiàn)象，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量較低，但由于節(jié)電效果還是有的，目前仍在使用。

　　因此，在選擇輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)時(shí)，一定要慎重考慮輥壓機(jī)的粘堵問(wèn)題，適當(dāng)加大防雨庫(kù)存、加強(qiáng)系統(tǒng)保溫措施、加強(qiáng)系統(tǒng)的烘干能力、甚至在破碎系統(tǒng)引入烘干功能，以確保在節(jié)電的同時(shí)能正常生產(chǎn)。對(duì)于雨水多而且原料含土多的生產(chǎn)條件，最好不要采用！

　　3. 中卸烘干磨改為輥壓機(jī)終粉磨的最新案例

　　某公司2006年投產(chǎn)的4000t/d窯生產(chǎn)線，配置的生料磨為φ4.6×（9.5+3.5）m中卸烘干管磨系統(tǒng)，設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)190t，配置總功率為4800kw，噸生料設(shè)計(jì)電耗為27度。近幾年磨機(jī)臺(tái)時(shí)在185～190噸，窯產(chǎn)量維持在2900t/d左右，生料工序電耗為28度左右，能力上也不能滿足窯的需要。

改造前運(yùn)行中的中卸烘干磨

　　為了降低生料粉磨電耗和提高生產(chǎn)能力，該廠在2014年4月份，在準(zhǔn)備好的情況下，停窯15天，將中卸烘干磨就地改成了輥壓機(jī)終粉磨，使系統(tǒng)裝機(jī)功率下降了1200多kw。

　　輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的工藝主機(jī)為，一臺(tái)HFCG160-140輥壓機(jī)、一臺(tái)HFV4000 V型氣流分級(jí)機(jī)、一臺(tái)NBH1400D-25.50m循環(huán)提升機(jī)。

　　由于是老廠改造，為了利用原有空間、廠房、部分設(shè)備，系統(tǒng)增加一臺(tái)原料提升機(jī)、3條短皮帶機(jī)，從而利用了原有中卸烘干磨空間和廠房，解決了布置難題、降低了基建投資；系統(tǒng)利用了原有熱風(fēng)系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)，對(duì)選粉機(jī)進(jìn)行了局部改造，降低了設(shè)備投資。改造方案比新建方案投資降低了600多萬(wàn)元。

輥壓機(jī)終粉磨改造方案圖

　　輥壓機(jī)生料終粉磨，與2014年4月29日投入運(yùn)行。一周的試運(yùn)行表明，細(xì)度控制80um篩余16%，200um篩余在1.5%左右，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在190t/h左右；細(xì)度放粗到80um篩余18%，200um篩余將上升到1.7%左右，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在210t/h。如果把細(xì)度放粗到80um篩余20%，200um篩余將上升到2.0%左右，估計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量能到230t/h。

　　從一周的試運(yùn)行來(lái)看，輥壓機(jī)終粉磨的生料易燒性較好，80um篩余可以比中卸烘干磨放寬2.0%左右。輥壓機(jī)終粉磨20% 的細(xì)度，相當(dāng)于中卸烘干磨18% 細(xì)度的易燒性。

　　從一周的試運(yùn)行來(lái)看，生料電耗已經(jīng)由原來(lái)中卸烘干磨的28kWh/t下降到輥壓機(jī)終粉磨的16kWh/t。生料電耗下降了12kWh/t以上。在系統(tǒng)調(diào)整后，有望下降到13kWh/t生料以下。

　　改造總投資約1390萬(wàn)元，按節(jié)電12kWh/t生料，0.55元/kwh，年產(chǎn)熟料80萬(wàn)t，料耗1.55算，年節(jié)電效益800多萬(wàn)元，投資回收期不到兩年。

試運(yùn)行中的輥壓機(jī)終粉磨中控操作畫面[Page]

二、關(guān)于水泥粉磨

　　1.關(guān)于水泥的分別粉磨

　　前面已談到了生料的分別粉磨，實(shí)際上分別粉磨這個(gè)概念，在水泥粉磨系統(tǒng)早有應(yīng)用，是普通開流磨年代的主要增效措施之一。后來(lái)，由于選粉機(jī)的出現(xiàn)，特別是由于輥壓機(jī)的出現(xiàn)，直至發(fā)展到目前的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，分別粉磨的光環(huán)逐漸被掩蓋。

　　對(duì)于水泥在混凝土中的使用性能來(lái)講，應(yīng)該說(shuō)0~80um的顆粒都是必要的，但對(duì)于水泥強(qiáng)度的貢獻(xiàn)，則主要是3~32um的熟料顆粒。熟料顆粒＞32um就會(huì)影響到其水化速度，影響到其活性的發(fā)揮，影響到其對(duì)水泥強(qiáng)度的貢獻(xiàn)，應(yīng)該盡量控制；＜3um的顆粒雖能顯著提高水泥的早期強(qiáng)度，但會(huì)導(dǎo)致水泥的后期強(qiáng)度降低，引起水泥強(qiáng)度的前后不平衡，也是應(yīng)該努力減少的；由于熟料是水泥配料中成本最高的組分，所以水泥中的其他粒級(jí)應(yīng)該盡量減少對(duì)熟料的占用，而由其他成本較低的組分來(lái)補(bǔ)足。

　　用于粉磨水泥的不同組分的易磨性是相差很大的，目前的配料后共同粉磨，對(duì)水泥強(qiáng)度起主要貢獻(xiàn)的熟料很難磨到最佳的細(xì)度，造成一定的潛能浪費(fèi)；而比較易磨的其他組分又很難做到不產(chǎn)生過(guò)粉磨現(xiàn)象，增加除塵難度、影響磨內(nèi)通風(fēng)、產(chǎn)生包球及糊蓖縫，最終是降低了臺(tái)時(shí)和增加了電耗。那么，如何在各組分的易磨性相差很大的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥中熟料的最佳粉磨呢？

　　目前，隨著聯(lián)合粉磨系統(tǒng)可挖的潛力已經(jīng)不多，為了進(jìn)一步的節(jié)能降耗，分別粉磨又逐步被重視起來(lái)，在國(guó)內(nèi)的水泥廠、粉磨站，都已經(jīng)有了設(shè)計(jì)、改造、運(yùn)行的案例。這里簡(jiǎn)單介紹一下拉法基瑞安東駿公司的水泥分別粉磨情況，供大家參考。

　　東駿公司擁有一條4000t/d的新型干法水泥生產(chǎn)線，于2005年6月點(diǎn)火生產(chǎn)，設(shè)計(jì)年生產(chǎn)水泥148萬(wàn)t。水泥粉磨采用分別粉磨工藝, 粉磨設(shè)備采用兩臺(tái)史密斯的OK33-4立磨，混合材和熟料的粉磨是分開進(jìn)行的。

熟料粉磨系統(tǒng)

混合材粉磨系統(tǒng)

混合攪拌系統(tǒng)  [Page]

　　熟料和石膏用一臺(tái)立磨粉磨，礦渣和石灰石用一臺(tái)立磨粉磨，分別送入相對(duì)應(yīng)的粉料庫(kù)儲(chǔ)存。然后，根據(jù)市場(chǎng)對(duì)水泥品種的需求，經(jīng)沖板流量計(jì)計(jì)量按比例配合后，喂入兩臺(tái)KM3000D型混合攪拌機(jī)，經(jīng)過(guò)攪拌混合后送入水泥儲(chǔ)存庫(kù)儲(chǔ)存及出廠。

　　立磨設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為：礦粉比表面積＞420㎡/kg，臺(tái)時(shí)84t/h；熟料粉比表面積＞330㎡/kg ，臺(tái)時(shí)150t/h。其中熟料磨可以粉磨熟料粉或者直接生產(chǎn)水泥成品，礦渣磨可以在礦粉庫(kù)滿時(shí)先用熟料洗磨，然后調(diào)入熟料粉庫(kù)粉磨熟料粉，可以根據(jù)生產(chǎn)情況和市場(chǎng)需求靈活多變的組織生產(chǎn)。

2009年本步電耗情況統(tǒng)計(jì)表：

2009年水泥粉磨系統(tǒng)綜合平均電耗為31.13 kWh∕t，各品種電耗如下：

 　　通過(guò)以上數(shù)據(jù)我們可以清楚的看出，該公司選用立磨機(jī)進(jìn)行水泥的分別粉磨是具有極大優(yōu)勢(shì)的，在當(dāng)前的行業(yè)局勢(shì)下，在原材料價(jià)格一路攀升的情況下，它可以控制水泥粉磨的電耗。需要指出的是，東駿公司水泥磨系統(tǒng)的大型電機(jī)采用已經(jīng)淘汰的水電阻啟動(dòng)方式，如果采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)，水泥粉磨電耗還能進(jìn)一步降低。

　　2. 水泥立磨終粉磨已經(jīng)成熟

　　立磨以其粉磨、烘干效率高，入磨物料粒度大，粉磨物料適應(yīng)性好，工藝流程簡(jiǎn)單，空間布置緊湊，維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，在生料粉磨系統(tǒng)中的應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。

　　但目前，國(guó)內(nèi)粉磨水泥熟料仍然以輥壓機(jī)+球磨機(jī)雙閉路聯(lián)合粉磨為主。球磨機(jī)的粉碎機(jī)理是對(duì)于大塊物料，靠球的沖擊，屬于單顆粒破碎。100多年來(lái)球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝系統(tǒng)有了很大改變，但粉碎機(jī)理依舊，所以能量利用率沒(méi)有大幅度的變化。由于破碎粉磨效率低下，絕大部分鋼球的沖擊能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，少部分沖擊能轉(zhuǎn)變?yōu)樵肼暎坏速M(fèi)了能源，而且污染了環(huán)境。

　　水泥粉磨是保證水泥成品質(zhì)量的最后一關(guān)，盡管人們一直想將水泥行業(yè)推進(jìn)到無(wú)球化時(shí)代，但由于球磨機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用可靠、適合水泥工業(yè)的粉磨要求，所以它仍然長(zhǎng)期占據(jù)著水泥粉磨的主導(dǎo)地位。

　　實(shí)際上，以立磨為代表的新一代水泥粉磨，尤其是水泥立磨終粉磨技術(shù)，以其工藝系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，單位電耗低、水泥產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定以及操作方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在水泥工業(yè)迅速發(fā)展起來(lái)。國(guó)外尤其是歐美等國(guó)大公司在水泥立磨終粉磨方面技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已經(jīng)有大量的銷售使用業(yè)績(jī)。

　　實(shí)踐表明，水泥立磨終粉磨產(chǎn)品，完全可以和球磨機(jī)媲美，能夠滿足各種工程需要。根據(jù)中國(guó)水泥行業(yè)的資深專家高長(zhǎng)明的統(tǒng)計(jì)，在歷年新建水泥項(xiàng)目中，水泥立磨終粉磨的選用率如下表：

　　2004年9月臺(tái)灣幸福水泥公司在越南福山（phuc son）設(shè)計(jì)的無(wú)球化工廠，設(shè)計(jì)能力為5000t/d，采用1臺(tái)LM48.4的生料磨、2臺(tái)LM46.2+2C的水泥磨和1臺(tái)MPS3070BK的煤磨。整個(gè)水泥廠的噸產(chǎn)品電耗降到78~80kWh/t。

　　成都院設(shè)計(jì)的阿聯(lián)酋10000TPD生產(chǎn)線，也于2006年投產(chǎn)，印度新建的10000TPD生產(chǎn)線也投入運(yùn)行，全部采用立磨，分別粉磨原料、煤、水泥，都取得了良好的業(yè)績(jī)。還有多條新建水泥生產(chǎn)線采用了水泥立磨終粉磨技術(shù)。

　　在國(guó)內(nèi)，湖北亞?wèn)|(萊歇立磨)、云南東駿（史密斯立磨OK33-4）、四川星船城（萊歇立磨）等水泥公司采用了進(jìn)口水泥立磨，目前這些水泥立磨系統(tǒng)均運(yùn)行正常。目前水泥立磨已成功的生產(chǎn)出了普通水泥、中熱水泥、礦渣粉，可以認(rèn)為各品種的水泥，立磨系統(tǒng)均能正常生產(chǎn)。

湖北亞?wèn)|的水泥立磨

　　2009年張家口金隅水泥有限公司，率先采用兩臺(tái)國(guó)產(chǎn)TRMS3131立磨穩(wěn)定粉磨水泥的目標(biāo)，磨機(jī)產(chǎn)量和主機(jī)電耗達(dá)到了預(yù)期的指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)水泥立磨的工業(yè)應(yīng)用。

　　2010年6月，華新東川水泥公司采用華新設(shè)計(jì)的HXLM4300水泥立磨用于水泥粉磨。水泥成品的顆粒分布和標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，與球磨系統(tǒng)的產(chǎn)品相當(dāng)；混凝土的性能，也達(dá)到了工程要求的優(yōu)良水平。

　　2013年7月6日，據(jù)華新水泥的副總李華講，立磨用于水泥粉磨已經(jīng)在華新得以普及，目前，華新公司的水泥粉磨系統(tǒng)已有29臺(tái)立磨在生產(chǎn)，全部是華新自己制造的立磨，產(chǎn)品質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題，節(jié)電效果顯著。

華新東川HXLM4300水泥立磨

　　實(shí)踐證明，立磨粉磨系統(tǒng)和輥壓機(jī)+球磨聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，生產(chǎn)的水泥都能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　立磨終粉磨工藝集烘干、研磨、選粉于一體，工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少，粉磨效率高，物料停留時(shí)間短，設(shè)備裝機(jī)功率低、電耗低、運(yùn)轉(zhuǎn)率高，建筑面積和占地面積小，運(yùn)行費(fèi)用低，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，單機(jī)規(guī)格大。

　　特別是，立磨終粉磨系統(tǒng)，允許入磨物料綜合水分更高。這在干排粉煤灰資源已經(jīng)緊張、價(jià)格大幅度上漲的今天，優(yōu)勢(shì)更加突出，國(guó)內(nèi)還有歷史遺留的、大量的、原來(lái)濕排的，粉煤灰資源可資利用，是降低生產(chǎn)成本的有效措施之一。

　　通過(guò)磨盤和磨輥的研磨曲線組合、磨內(nèi)選粉機(jī)性能的改進(jìn)、和磨盤轉(zhuǎn)速及壓力的調(diào)整，可以優(yōu)化水泥顆粒形狀和級(jí)配；在系統(tǒng)操作參數(shù)方面，通過(guò)提高立磨磨內(nèi)溫度，在風(fēng)量一定的情況下，提高選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，可以明顯降低水泥的篩余，但對(duì)提高比表面積影響并不明顯；在選粉機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，降低風(fēng)量，有利于比表面積的提高；可以對(duì)水泥組分的石膏變化施加影響來(lái)優(yōu)化水泥性能。

　　大家所擔(dān)心的主要是水泥的顆粒形狀。目前，大家公認(rèn)的比較好的水泥立磨是萊西公司的立磨，根據(jù)2009年11月20日，萊西公司在武漢會(huì)議上的介紹，我仔細(xì)分析了這臺(tái)立磨的特點(diǎn)，概括起來(lái)主要是：

輔料輥預(yù)碾壓，料床研磨，顆粒級(jí)配寬分布

寬磨盤短錐輥，邊緣輥壓，減小顆粒棱形化

萊西公司水泥立磨結(jié)構(gòu)圖 [Page]

　　增加輔輥預(yù)碾壓，可提前實(shí)現(xiàn)回料的排氣和預(yù)壓，形成一個(gè)有一定承載力的料床，避免主輥與磨盤的直接沖擊引起振動(dòng)，同時(shí)料床研磨比沖擊研磨更能提高顆粒級(jí)配的分布寬度；

　　較大的磨盤較短的磨輥在邊緣輥壓、采用大錐度的磨輥，讓每個(gè)接觸點(diǎn)的線速度盡量保持一致，使磨輥、磨盤實(shí)現(xiàn)相對(duì)滾動(dòng)，有利于使磨盤與磨輥給予物料的力趨于同向，從而減小由于相對(duì)搓動(dòng)導(dǎo)致的剪切力，使研磨部件的磨損更均勻，使水泥顆粒的形狀更球形化。

萊西公司水泥立磨原理圖

　　兩項(xiàng)措施較好的解決了原有立磨生產(chǎn)的水泥，球形度不好和顆粒級(jí)配分布過(guò)窄的問(wèn)題，從而改善了立磨水泥的和易性。

　　實(shí)踐證明，立磨系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥完全能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。下面是西南科技大學(xué)的有關(guān)調(diào)查資料，供參考：

不同粉磨流程電耗對(duì)比

 不同粉磨流程實(shí)際運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

不同粉磨流程管理及投資對(duì)比

不同磨別水泥配置混凝土性能比較

3，水泥磨外粉碎磨新理念[Page]

　　水泥窯由于生料分解要消耗大量的能量，為了減輕窯的負(fù)荷將分解功能移出窯外，專門設(shè)置了分解效率比窯更高的分解爐，由此形成了窯外分解窯。

　　那么，水泥磨的主要能耗用于物料粉碎，能否將粉碎功能移出磨外，也設(shè)置一個(gè)粉碎效率更高的設(shè)備承擔(dān)，由此形成磨外粉碎磨呢？答案是可以的。現(xiàn)有的輥壓機(jī)預(yù)粉磨、輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)都是在不同程度上的粉碎移出。

　　我們知道，目前在水泥粉磨系統(tǒng)上，還不能使用輥壓機(jī)終粉磨，其主要原因不是輥壓機(jī)的效率低，而是由輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)出的水泥，一是顆粒級(jí)配過(guò)窄，二是水泥顆粒的球形度不好，所以仍然甩不掉球磨機(jī)。

　　聯(lián)合粉磨系統(tǒng)就是要利用輥壓機(jī)和球磨機(jī)各自的長(zhǎng)處，既要實(shí)現(xiàn)高效率，又要有好的顆粒級(jí)配和球形度，只是目前的分工還不夠徹底。

　　如果我們?cè)诼?lián)合粉磨系統(tǒng)中，進(jìn)一步把輥壓機(jī)做大、并加大其循環(huán)負(fù)荷，就能將大部分粉碎功能在磨外完成，留給球磨機(jī)的任務(wù)就主要是整形了，這就形成了磨外粉碎磨。從而使球磨機(jī)的負(fù)荷大幅度減輕，便可以把球磨機(jī)的規(guī)格縮小并改為單倉(cāng)磨，不但減輕了球磨機(jī)本身的能耗，而且降低了系統(tǒng)阻力。

　　首先，在水泥粉磨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，要敢于大膽嘗試，因?yàn)榻?jīng)過(guò)這幾年聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的發(fā)展，輥壓機(jī)越配越大，實(shí)際上走的就是這條路線，只是還不到位而已，已經(jīng)沒(méi)有什么風(fēng)險(xiǎn)了。下圖是天津院近幾年的配置變化：

　　如果受輥壓機(jī)裝備制造能力的限制，一時(shí)還做不了足夠大的輥壓機(jī)，則可以先把球磨機(jī)配小點(diǎn)，并采用單倉(cāng)磨配置，適當(dāng)降低一些系統(tǒng)能力也是可以的，只要系統(tǒng)電耗降下來(lái)就值得。

　　退一步講，如果暫時(shí)不具備改造條件，在現(xiàn)有聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的操作中，我們也應(yīng)該努力加大輥壓機(jī)的循環(huán)負(fù)荷，向磨外粉碎磨趨近，這也是一個(gè)有效的節(jié)能措施。

　　誠(chéng)然，問(wèn)題并非如此簡(jiǎn)單，這不單是一項(xiàng)輥壓機(jī)技術(shù)，而是一項(xiàng)粉磨系統(tǒng)的系統(tǒng)工程技術(shù)。在制定方案和實(shí)施過(guò)程中，還有好多具體問(wèn)題需要做系統(tǒng)的研究，這也正是這項(xiàng)技術(shù)至今未能推開的原因。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)一些比較前衛(wèi)的公司已經(jīng)在這方面做了一些探索，但結(jié)果都不太理想。

　　4.關(guān)于水泥輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng)

　　目前，部分廠家在積極推行半終粉磨系統(tǒng)，將輥壓機(jī)閉路系統(tǒng)收集的部分細(xì)粉直接加入到成品中，據(jù)說(shuō)：一是能增加產(chǎn)量降低電耗，二是能改善水泥的顆粒級(jí)配，拓寬水泥粒度的分布范圍，降低水泥的需水量。

　　所謂半終粉磨，就是將一部分未加整形的水泥顆粒，直接加進(jìn)了水泥成品之中，提高了系統(tǒng)的選粉效率，提高產(chǎn)量和降低電耗是必然的，這一點(diǎn)兒毋容置疑。但至于水泥需水量，既取決于顆粒級(jí)配、又取決于顆粒形狀，級(jí)配的拓寬能降低需水量、但顆粒的異化又能增加需水量，實(shí)踐證明，半終粉磨系統(tǒng)的水泥其需水量是增加的。

天山蘇州公司的水泥半終粉磨雙選粉機(jī)流程

　　由于其在V選與旋風(fēng)收塵器之間加了一臺(tái)選粉機(jī)，降低了對(duì)成品水泥顆粒級(jí)配的拓寬能力，姑且不論是否能拓寬顆粒級(jí)配的分布范圍，但可以肯定，這部分物料是沒(méi)有通過(guò)球磨機(jī)整形的輥壓機(jī)細(xì)粉，其顆粒的球形度極差。

　　水泥的堆積密度、需水量，除與水泥的顆粒級(jí)配有關(guān)外，還與水泥的顆粒形狀有關(guān)，圓度系數(shù)（與顆粒投影面積相等的圓的周長(zhǎng)與顆粒投影面積的實(shí)際周長(zhǎng)之比）越高，與水的接觸表面積就越小，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量就越小。

　　輥壓機(jī)為料床擠壓一次破碎，效率高但球形度不好，球磨機(jī)為多次沖擊研磨，效率低但球形度高，這也正是輥壓機(jī)甩不掉球磨機(jī)的主要原因。所以，半終粉磨系統(tǒng)不可能改善水泥的需水量，事實(shí)證明半終粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥，其需水量反而比較高，不太受用戶歡迎。

　　生產(chǎn)混凝土對(duì)水泥的要求是多方面的，首先要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，除了水泥強(qiáng)度以外，混凝土企業(yè)更關(guān)注水泥的需水量。 如果任其需水量增高，就難以保證混凝土的標(biāo)號(hào)；如果使用減水劑保證混凝土標(biāo)號(hào)，就要增加混凝土的生產(chǎn)成本，犧牲混凝土企業(yè)的利益。這等于把水泥企業(yè)的效益建立在了混凝土企業(yè)的成本之上，實(shí)際上是在與自己的用戶爭(zhēng)奪利益，最終導(dǎo)致了混凝土企業(yè)提出限制水泥比表面積、直至限制水泥需水量的措施。用戶是上帝嗎，他可是有這個(gè)權(quán)利！

　　所用水泥的需水量，關(guān)系到混凝土企業(yè)的利益，勢(shì)必影響到水泥企業(yè)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。多數(shù)水泥企業(yè)已經(jīng)注意到了這個(gè)問(wèn)題，一般將水泥的需水量控制在了24~26%之間；也有一些企業(yè)給予了高度關(guān)注，已經(jīng)把降低水泥需水量，作為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的措施。比如，在福建、廣東的一些公司，已將水泥需水量控制到22.0~23.0%左右，其水泥產(chǎn)品也因此受到了混凝土企業(yè)的青睞，有效促進(jìn)了銷售增長(zhǎng)。

　　實(shí)際上，如果考慮拓寬水泥的顆粒級(jí)配，降低其需水量，將球磨機(jī)磨內(nèi)通風(fēng)的收塵粉直接加入成品中更加合適。但要注意收塵粉的細(xì)度，如果存在過(guò)粗的顆粒，則可以在袋除塵器之前加一級(jí)旋風(fēng)除塵器。

　　但這不等于說(shuō)半終粉磨系統(tǒng)就沒(méi)用了，反倒可以說(shuō)是精細(xì)化管理的一項(xiàng)成果。半終粉磨雖然具有水泥需水量高的缺點(diǎn)，但對(duì)提高粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量和降低電耗還是確實(shí)有效的。任何性能的提高都伴隨著針對(duì)性提高和適應(yīng)性下降，只要我們能用其所長(zhǎng)避其所短，半終粉磨還是能有所作為的。

　　比較適應(yīng)半終粉磨的條件：對(duì)水泥需水量不敏感的市場(chǎng)和用戶、對(duì)于大部分低標(biāo)號(hào)水泥、對(duì)于水泥開路粉磨系統(tǒng)、對(duì)于比表面積控制比較低的水泥、對(duì)于需水量不高的熟料、對(duì)于外摻礦渣微分的水泥。

　　不太適合半終粉磨的因素：對(duì)水泥需水量要求苛刻的市場(chǎng)和用戶、對(duì)于大部分高標(biāo)號(hào)水泥、對(duì)于水泥閉路粉磨系統(tǒng)、對(duì)于比表面積控制比較高的水泥、對(duì)于需水量高的熟料、對(duì)于比較差的石灰石礦山、對(duì)于堿含量比較高的原料。

　　實(shí)際上，上述條件都不是一成不變的，有時(shí)適應(yīng)有時(shí)不適應(yīng)。我們可以設(shè)計(jì)為“半終粉磨”和“聯(lián)合粉磨”并存的工藝，按需切換、各取所長(zhǎng)、互相彌補(bǔ)，在具備條件的情況下把產(chǎn)能發(fā)揮到最大、把電耗降到最低。

　　5.水泥輥壓機(jī)終粉磨探討

　　眾所周知，輥壓機(jī)和立輥磨，是近幾年在水泥行業(yè)粉磨系統(tǒng)中廣泛采用的節(jié)電設(shè)備，應(yīng)該說(shuō)都取得了顯著的效果。但立輥磨已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生料終粉磨，應(yīng)用于水泥的終粉磨也已經(jīng)起步，而輥壓機(jī)卻晚了一步，輥壓機(jī)生料終粉磨才剛剛起步，輥壓機(jī)水泥終粉磨尚處在萌芽階段。

　　實(shí)踐證明，輥壓機(jī)用于生料終粉磨確實(shí)比立輥磨更加節(jié)電，那么用于水泥終粉磨能否也具有比立輥磨更節(jié)電的效果呢？大家普遍擔(dān)心的對(duì)水泥顆粒級(jí)配和顆粒形狀的影響，是否能夠取得突破呢？

　　在球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)中，對(duì)物料的粉磨是以無(wú)數(shù)次的沖擊與摩擦混雜進(jìn)行的，其中不乏鋼球之間、鋼球與磨體襯板之間的沖撞，做了不少無(wú)用功；包含選粉在內(nèi)，物料在粉磨系統(tǒng)中停留時(shí)間長(zhǎng)，粉磨效率低，單位電耗高。

　　物料在立磨粉磨系統(tǒng)中，所受的粉磨力以擠壓為主，研磨為輔，物料在磨盤與磨輥之間被粉磨的次數(shù)較少，整個(gè)粉磨過(guò)程包含選粉在內(nèi)進(jìn)展快時(shí)間短；因而粉磨效率高，節(jié)省粉磨電耗。

　　鑒于輥壓機(jī)已成功用于生料終粉磨，并且具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便、管理維護(hù)容易、電耗低的特點(diǎn)，那么輥壓機(jī)是否也可以取代立磨作為水泥終粉磨系統(tǒng)呢？輥壓機(jī)與立磨同樣屬于擠壓粉碎，立磨能生產(chǎn)性能合格的水泥，輥壓機(jī)為什么就不能呢？

　　實(shí)際上，水泥輥壓機(jī)終粉磨，是每個(gè)水泥人的希望，也受到了水泥行業(yè)專家和領(lǐng)導(dǎo)的重視，我國(guó)在上世紀(jì)末就有一個(gè)專題項(xiàng)目，直接叫“無(wú)球磨機(jī)擠壓粉磨系統(tǒng)”項(xiàng)目，所指很明確，就是期望輥壓機(jī)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)在水泥粉磨中得到體現(xiàn)。

　　伯力鳩斯和洪堡公司也進(jìn)行了這方面的嘗試，遺憾的是，由于沒(méi)有從系統(tǒng)工藝和設(shè)備原理上進(jìn)行改進(jìn)，僅僅將研究局限在設(shè)備的適應(yīng)性調(diào)整上，簡(jiǎn)單試驗(yàn)的結(jié)果是：水泥需水量大、快凝、早期強(qiáng)度下降。由于兩大公司在國(guó)際水泥界的地位和聲望，他們的簡(jiǎn)單試驗(yàn)反而影響了該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步研究。

　　可喜的是，目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)這方面的研究和嘗試并沒(méi)有停止，并取得了一定的進(jìn)展，我們有理由相信他們能夠取得成功。

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，在水泥輥壓機(jī)終粉磨工藝技術(shù)攻關(guān)期間，合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，在安徽省安慶白鰭豚水泥有限公司，就建成了一套水泥輥壓機(jī)終粉磨生產(chǎn)線，并在實(shí)際運(yùn)行中，通過(guò)調(diào)整輥壓機(jī)的液壓壓力、磨輥轉(zhuǎn)速等操作參數(shù)，摸索了一些輥壓機(jī)在擠壓不同粒徑、不同物料時(shí)的運(yùn)行規(guī)律。

　　在水泥成品比表面積＞300m²/kg時(shí)，可以保證輥壓機(jī)在安全、平穩(wěn)的狀態(tài)下運(yùn)行，使輥壓機(jī)的性能得到充分發(fā)揮；通過(guò)調(diào)整粉磨系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷、打散分級(jí)機(jī)的分級(jí)轉(zhuǎn)速、以及選粉機(jī)轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了水泥粉磨系統(tǒng)單位電耗＜24kWh/t，比表面積為300±10m²/kg，質(zhì)量符合P.O 42.5水泥標(biāo)準(zhǔn)的基本要求。

　　據(jù)介紹，合肥水泥研究設(shè)計(jì)院還研制了出粒度分布調(diào)節(jié)器,用以控制返回輥壓機(jī)重新擠壓的回粉量和調(diào)節(jié)入機(jī)物料的粒度分布，使水泥成品的顆粒形貌、粒度組成趨于合理；通過(guò)調(diào)整輥壓機(jī)的循環(huán)負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水泥成品顆粒的整形，水泥性能等指標(biāo)基本與普通圈流磨一致。輥壓機(jī)終粉磨成品粒度分布見下表。 

輥壓機(jī)終粉磨水泥的成品粒度分布

　　天津院的研究也表明，在多次擠壓料層粉碎條件下，輥壓機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)2~3um的水泥顆粒，而且生產(chǎn)微細(xì)產(chǎn)品的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于通常的粉磨系統(tǒng)。

　　天津院曾經(jīng)在天津振興水泥公司，在聯(lián)合粉磨系統(tǒng)上做過(guò)簡(jiǎn)單的終粉磨生產(chǎn)試驗(yàn)，據(jù)有關(guān)資料介紹，該系統(tǒng)為φ180/140輥壓機(jī)+φ3.8×13m球磨機(jī)的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，原生產(chǎn)能力為180t/h。

　　終粉磨工業(yè)試驗(yàn)結(jié)果為：比表面積達(dá)到380m2/kg，產(chǎn)量達(dá)到120~140t/h，系統(tǒng)電耗為26.4kWh/t，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量檢測(cè)為28.3%。其中系統(tǒng)電耗的分項(xiàng)為：輥壓機(jī)20 kWh/t，風(fēng)機(jī)4.0 kWh/t，選粉機(jī)0.4 kWh/t，其他輔機(jī)2.0 kWh/t。

　　從以上天津院的試驗(yàn)可以看出，系統(tǒng)在專項(xiàng)設(shè)計(jì)后，電耗還有下降的空間；標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量雖然偏高，但還沒(méi)有到了失控的狀態(tài)，在采取一定措施后，還有下降的可能。

天津振興水泥公司的水泥磨中控畫面 [Page]

　　綿陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院認(rèn)為，國(guó)外學(xué)者的有關(guān)研究，采用的熟料鋁率高達(dá)3．0，與我國(guó)硅酸鹽水泥熟料的鋁率相差甚遠(yuǎn)，不符合我國(guó)的實(shí)際情況。他們采用鋁率較低的水泥熟料，對(duì)終粉磨水泥的顆粒級(jí)配、水化特性進(jìn)行了小磨研究。有關(guān)數(shù)據(jù)見表1、表2、表3、表4。

　　實(shí)驗(yàn)采用四川某廠硅酸鹽水泥熟料，在熟料中加入3％石膏后分成兩部分，一部分進(jìn)φ500×500球磨，磨細(xì)成球磨水泥；另一部分經(jīng)輥壓機(jī)擠壓成料餅(其中包含部分合格細(xì)粉)，其中粗粉在實(shí)驗(yàn)室裝入模具擠壓至合格。

　　采用GXS一203A光定點(diǎn)掃描式顆粒分布儀測(cè)定，比表面積測(cè)定采用勃氏法，對(duì)水泥顆粒分布進(jìn)行了測(cè)定對(duì)比；對(duì)兩種水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量和凝結(jié)時(shí)間進(jìn)行了測(cè)定對(duì)比；對(duì)兩種水泥的凈漿、砂漿強(qiáng)度(凈漿采用2 cm×2 cm×2 cm小試模)進(jìn)行了測(cè)定對(duì)比。

　　實(shí)驗(yàn)表明，輥壓機(jī)終粉磨水泥與球磨機(jī)粉磨水泥凝結(jié)時(shí)間都正常，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；輥壓機(jī)終粉磨水泥凝結(jié)時(shí)間較球磨機(jī)粉磨水泥短，輥壓機(jī)終粉磨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量比球磨機(jī)粉磨水泥大。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)論認(rèn)為，對(duì)鋁率在1．3左右的水泥，輥壓機(jī)終粉磨水泥與球磨機(jī)粉磨水泥性能差別不大；輥壓機(jī)終粉磨水泥凝結(jié)時(shí)間比球磨機(jī)粉磨水泥略短、需水量略大、早期強(qiáng)度高，完全可用于實(shí)際生產(chǎn)中。

　　比利時(shí)水泥制造商CBR是世界最大的水泥制造集團(tuán)之一。其在比利時(shí)的Lixhe水泥廠設(shè)備能力為年產(chǎn)熟料170萬(wàn)噸，包括80萬(wàn)噸波特蘭水泥、60萬(wàn)噸粉煤灰水泥和30萬(wàn)噸礦渣水泥。由8臺(tái)球磨機(jī)完成170萬(wàn)噸的粉磨任務(wù)，總裝機(jī)容量為1600kW。

　　其中5臺(tái)水泥磨是50年代初期安裝的，隨設(shè)備老化生產(chǎn)費(fèi)用上升，為補(bǔ)救這種狀況，CBR在與世界著名的裝備公司和水泥公司，進(jìn)行了反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和論證后，于1992年下半年決定在Lixhe水泥廠采用輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)。

　　輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)為，輥壓機(jī)和打散機(jī)、高效選粉機(jī)形成閉路循環(huán)操作，選粉機(jī)的細(xì)粉經(jīng)袋收塵器收集，粗粉返回輥壓機(jī)。該系統(tǒng)的工藝流程圖如下：

Lixhe水泥廠輥壓機(jī)終粉磨水泥系統(tǒng)工藝流程

　　CBR認(rèn)為輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的可靠性可以同球磨系統(tǒng)相媲美，它能提供精確的輥?zhàn)映叽?，適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)壓力。除了節(jié)能和總投資費(fèi)用上的效益以外，該粉磨系統(tǒng)尚有如下優(yōu)點(diǎn)：①水泥成品溫度即使在夏季也低于50℃；②該系統(tǒng)適應(yīng)不同品種水泥的粉磨，轉(zhuǎn)換時(shí)間很短；③該技術(shù)不需要輔助粉磨設(shè)備，這也是一種節(jié)約。

　　在設(shè)計(jì) 方面考慮了如下問(wèn)題：①當(dāng)粉磨勃氏比表面積為300m²／kg的水泥時(shí)，粉磨物料經(jīng)輥壓機(jī)的循環(huán)次數(shù)需達(dá)到五次，因此決定平行設(shè)置兩列斗式提升機(jī)；②輥壓機(jī)喂料倉(cāng)采用溢流操作，以保證在輥壓機(jī)上方盡可能有穩(wěn)定的料柱，這個(gè)喂料措施相當(dāng)重要；③輥壓機(jī)采用變頻調(diào)速，變頻電機(jī)允許輥?zhàn)拥膱A周速度，可根據(jù)喂料細(xì)度在1．00～1．65m／s之間作相應(yīng)調(diào)節(jié)，這對(duì)于輥壓機(jī)的無(wú)振動(dòng)操作非常必要。

　　在裝備方面采用了一流的設(shè)備：輥壓機(jī)由KruppPolysius公司提供，規(guī)格為POLYCOM20／13，Φ2．00m×1．30m，裝機(jī)功率2×1460kW；兩列斗式提升機(jī)由Rexnord公司提供，輸送能力為2×660t／h，比系統(tǒng)的物料循環(huán)量要高；選粉機(jī)和打散機(jī)采用一體化設(shè)備，選粉機(jī)內(nèi)置打散機(jī)，由KruppPolysius公司提供，選粉機(jī)的柵籠直徑為3．1m，最大分選風(fēng)量為285000m³／h；后置的袋收塵器過(guò)濾面積為4400m²。

SEPOL-IP選粉機(jī)簡(jiǎn)圖

　　比利時(shí)的Lixhe水泥廠的第一套輥壓機(jī)終粉磨水泥系統(tǒng)，于1995年4月投入生產(chǎn)。該系統(tǒng)至今已運(yùn)轉(zhuǎn)了3000小時(shí)，生產(chǎn)了40萬(wàn)噸水泥，節(jié)電效果顯著，其電耗情況見下表。

輥壓機(jī)系統(tǒng)中各單機(jī)電耗(kWh/t)表

球磨系統(tǒng)與輥壓機(jī)系統(tǒng)粉磨電耗比較(kWh/t)表

　　對(duì)比球磨機(jī)系統(tǒng)和輥壓機(jī)系統(tǒng)的水泥性能，生產(chǎn)的Ⅱ42.5波特蘭水泥的砂漿及混凝土性能如下表。數(shù)值n表示水泥在比表面積340m2/kg時(shí)水泥顆粒分布的斜率。

球磨機(jī)系統(tǒng)與輥壓機(jī)系統(tǒng)水泥性能比較

　　可以看出,輥壓機(jī)系統(tǒng)比球磨系統(tǒng)水泥顆粒分布窄, 因?yàn)樾路勰ハ到y(tǒng)裝備了高效選粉機(jī)，需水量受其影響也由26%上升到29%。而在混凝土上目前尚未暴露出問(wèn)題,水灰比與抗壓強(qiáng)度之間基本沒(méi)有區(qū)別，在CemⅢA32．5高爐礦渣水泥檢測(cè)中結(jié)果也相同。

　　在某些銷售市場(chǎng)，需水量高的水泥不被接受，但CBR公司很幸運(yùn)，輥壓機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥為顧客所接受，他們對(duì)水泥很滿意。尤其在質(zhì)量穩(wěn)定性與水泥溫度低兩方面，即使夏季也＜50℃，盡管需水量仍有些偏高,但銷售狀況良好。

　　實(shí)踐證明，輥筒磨已經(jīng)成功用于水泥終粉磨，而且其產(chǎn)品水泥的性能要優(yōu)于立磨。輥筒磨在一個(gè)橄欖形變徑輥與一個(gè)圓筒內(nèi)面間粉磨物料，具有如下特點(diǎn)：

　?、?由于輥?zhàn)訛閹?dòng)旋轉(zhuǎn)，中間還有物料，滑動(dòng)不可避免，二者的角速度不同；② 由于輥?zhàn)友剌S向變徑，輥面在軸向上的線速度不同。兩個(gè)不同導(dǎo)致物料沿軸向受到的擠壓力和剪切力不同，有利于拓寬產(chǎn)品的顆粒級(jí)配。

　?、?由于輥?zhàn)虞^長(zhǎng)，輥筒之間給予物料的力不是太大；④ 由于輥筒磨的長(zhǎng)徑比較大，物料將受到多次循環(huán)粉磨。中等壓力下的多次循環(huán)、反復(fù)搓磨，有利于產(chǎn)品顆粒形狀的球形化。

　　那么，用于終粉磨的輥壓機(jī)也可借鑒輥筒磨的特點(diǎn)，采用變徑輥甚至調(diào)速設(shè)計(jì)，也可作為優(yōu)化水泥顆粒級(jí)配和形狀的措施之一。

　　最簡(jiǎn)單的是將輥?zhàn)釉O(shè)計(jì)為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，沿軸線方向呈一頭大一頭小，將兩個(gè)輥?zhàn)诱{(diào)頭裝配，一支輥?zhàn)哟箢^與另一支輥?zhàn)拥男☆^置同一側(cè)。這樣，當(dāng)兩支輥?zhàn)酉鄬?duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，即使兩個(gè)輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速相同，即輥?zhàn)拥慕撬俣认嗤?，但兩個(gè)輥?zhàn)酉鄬?duì)應(yīng)點(diǎn)的線速度卻不同，通過(guò)輥?zhàn)拥奈锪暇蜁?huì)在受到壓力的同時(shí)，在軸線上的不同點(diǎn)也受到不同剪切力。

　　其一，剪切力的不同可以拓寬物料的顆粒級(jí)配；其二，在中等壓力大循環(huán)的情況下，剪切力可以對(duì)物料反復(fù)搓磨，從而使擠壓產(chǎn)生的片狀、柱狀、棱形物料被球形化。如果對(duì)兩個(gè)輥?zhàn)釉俜謩e施行變頻調(diào)速，將進(jìn)一步增大對(duì)物料的適應(yīng)性和改善水泥的和易性。

　　輥壓機(jī)與立磨的粉磨機(jī)理同樣為料層粉碎，沖擊物料的飛濺能得到比立磨更好的應(yīng)用，因而粉磨能量利用率更高，粉磨電耗應(yīng)該比立磨更低。但輥壓機(jī)粉磨產(chǎn)品存在球形度差、石膏粒度偏粗、C3A活化不佳等問(wèn)題，導(dǎo)致水泥需水量高，影響了水泥的產(chǎn)品性能。

出立磨與出輥壓機(jī)的顆粒形狀對(duì)比

　　輥壓機(jī)與立磨的不同點(diǎn)在于立磨是多次粉碎，而輥壓機(jī)的粉碎次數(shù)要少得多。那么，我們是否能夠通過(guò)增加輥壓機(jī)閉路系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷，以增加粉碎次數(shù)呢？這一點(diǎn)，我們已經(jīng)利用現(xiàn)有的水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，作了一定的研究試驗(yàn)，遺憾的是，結(jié)果很不理想。

　　隨著輥壓機(jī)及其循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)一步加大，結(jié)果是系統(tǒng)裝機(jī)功率上去了，而輥壓機(jī)的實(shí)際運(yùn)行功率卻要比預(yù)想的小的多，有的還有所下降，大輥壓機(jī)只是干了小輥壓機(jī)的活，導(dǎo)致了系統(tǒng)電耗不但不能降低，反而升高。

　　怎么會(huì)是這種結(jié)果呢？分析認(rèn)為，輥壓機(jī)對(duì)物料的粒度均一性要求較高，特別對(duì)易碎性比較差的物料更是如此，不像球磨機(jī)對(duì)大粒小粒都能做功，對(duì)物料顆粒的適應(yīng)范圍較寬。

　　當(dāng)輥壓機(jī)被粒大難碎的物料擠開輥縫后，對(duì)粒度小得多的回粉做功就非常有限了，所以單純的提高循環(huán)負(fù)荷是沒(méi)有用的。問(wèn)題講清了措施也就有了，輥壓機(jī)用于水泥終粉磨的根本問(wèn)題，就是必須解決輥壓機(jī)對(duì)物料粒度的均一性要求。

　　要解決輥壓機(jī)對(duì)物料粒度的均一性要求，最簡(jiǎn)單的措施就是采用二級(jí)輥壓粉磨系統(tǒng)。第一級(jí)為輥壓機(jī)預(yù)粉碎系統(tǒng)，采用高壓力輥壓機(jī)，開路一次通過(guò)，主要是消除物料的大顆粒；第二級(jí)為循環(huán)粉磨系統(tǒng)，采用中壓力輥壓機(jī)，閉路多次循環(huán)通過(guò)，經(jīng)分級(jí)設(shè)備分選出合格產(chǎn)品。據(jù)有關(guān)報(bào)導(dǎo),法國(guó)Cormeillers水泥廠，就是采用多次循環(huán)工藝建成投產(chǎn)了世界上第一條輥壓機(jī)水泥終粉磨生產(chǎn)線。

水泥輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)流程圖

　　不論是“輥壓機(jī)磨外粉碎” 系統(tǒng)、輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)，還是現(xiàn)有的輥壓機(jī)預(yù)粉磨和聯(lián)合粉磨，都必須關(guān)注入料的粒度均一性問(wèn)題。如果入料粒度的均一性較差，特別是易碎性差時(shí)，就應(yīng)該考慮對(duì)大粒度物料的預(yù)破碎或者預(yù)輥壓。

　　以上，只是一些理念性設(shè)想，尚需大量的實(shí)踐驗(yàn)證。今天談這個(gè)問(wèn)題還有點(diǎn)兒早，目的是想通過(guò)拋磚引玉，促進(jìn)溝通交流，希望設(shè)計(jì)院、設(shè)備廠、水泥廠等都不要喪失信心，共同攜手開發(fā)，讓水泥輥壓機(jī)終粉磨技術(shù)盡快成熟起來(lái)，服務(wù)于水泥行業(yè)。