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1 采用高細(xì)高產(chǎn)磨篩分技術(shù)隔板倉(cāng)

    隔板倉(cāng)和篩分裝置的作用是控制各倉(cāng)物料流速和防止串倉(cāng)，以便控制調(diào)節(jié)前后倉(cāng)能力平衡，控制磨內(nèi)球料比在合理狀態(tài)。篩分裝置的篩網(wǎng)孔一般在1 mm～2.5 mm，便于使用小直徑研磨體來(lái)提高粉磨效率，其作用機(jī)理類(lèi)似于選粉機(jī)。這種小篦縫大流速機(jī)械方式的磨內(nèi)分級(jí)，使大顆粒返回前倉(cāng)，使之進(jìn)入后倉(cāng)的物料粒度均齊，有利于提高細(xì)磨階段的粉磨效率。高細(xì)高產(chǎn)磨篩分技術(shù)生產(chǎn)水泥顆粒級(jí)配組成合理，與普通開(kāi)流及閉路系統(tǒng)相比，同等細(xì)度（篩余時(shí)）比表面積更高。采用篩分隔倉(cāng)板后磨內(nèi)結(jié)構(gòu)改造具體見(jiàn)表1。

 

 

 

2 改變磨機(jī)倉(cāng)位

    輥壓機(jī)帶V選組成聯(lián)合粉磨工藝，入磨物料一般＜2.0 mm，磨機(jī)主要是細(xì)磨和超細(xì)磨，但對(duì)物料仍有細(xì)碎任務(wù)，所以磨機(jī)細(xì)碎倉(cāng)要短些，細(xì)磨倉(cāng)要長(zhǎng)些，這是粉磨的一般規(guī)律。筆者在生產(chǎn)實(shí)踐中得知，同規(guī)格磨機(jī)，生產(chǎn)同一品種，一倉(cāng)長(zhǎng)，出磨水泥細(xì)度偏大些，但比表面積比相同細(xì)度要高些，而且出磨水泥強(qiáng)度也相應(yīng)提高。據(jù)我公司統(tǒng)計(jì)成品R0.045篩余為5.88%～5.10%，而比表面積只有280～300 m2/kg，這是細(xì)度與表比面積嚴(yán)重相背離。

    成品R0.045篩余為8.10%時(shí)，比表面積352 m2/kg，這兩者相應(yīng)較合適，只有成品細(xì)度值變大后，方可把比表面積提出來(lái)。筆者還認(rèn)為成品細(xì)度小，而比表面積低，兩者背離較大，同時(shí)系統(tǒng)物料易磨性較差時(shí)，應(yīng)采取增大一倉(cāng)能力措施，以提高成品比表面積。

    國(guó)內(nèi)工藝系統(tǒng)磨機(jī)一倉(cāng)長(zhǎng)度為25%～36.54%范圍，而涇陽(yáng)2號(hào)水泥磨一倉(cāng)長(zhǎng)度為21.53%，實(shí)際一倉(cāng)偏短，可大膽延長(zhǎng)一倉(cāng)長(zhǎng)度到31%左右，即一倉(cāng)長(zhǎng)度為3.25 m，割掉1.25處活環(huán)，一倉(cāng)從2.25 m改為3.25 m，二倉(cāng)從8.20 m縮到7.05 m，從磨機(jī)整體看一倉(cāng)適當(dāng)延長(zhǎng)0.25 m～0.75 m，后段倉(cāng)相應(yīng)縮短不一定影響后倉(cāng)的細(xì)度能力，從磨內(nèi)取樣，細(xì)磨倉(cāng)總有一段篩余下降緩慢。改造后磨機(jī)倉(cāng)長(zhǎng)見(jiàn)表1。

    實(shí)踐證明，一倉(cāng)長(zhǎng)度越接近磨機(jī)筒體直徑時(shí)，磨內(nèi)鋼球運(yùn)動(dòng)規(guī)律越順暢，這樣有利于鋼球?qū)ξ锪蠜_擊而產(chǎn)生細(xì)微粉和顆粒裂紋，為后倉(cāng)細(xì)磨創(chuàng)造條件。

 

3 改變研磨體級(jí)配

 

     改造前后研磨體級(jí)配見(jiàn)表2。

 

 

 

    該系統(tǒng)入磨物料很細(xì)，R0.08篩在18%～30%范圍，可大大降低研磨體尺寸，為提高粉磨效果創(chuàng)造基本條件。另外，也有人認(rèn)為破碎分離是提高粉磨效率的有效途徑，同時(shí)提出物料大于2.5 mm破碎效果好，物料小于2.5 mm是細(xì)磨效果好，所以該工藝系統(tǒng)對(duì)磨機(jī)粉碎只強(qiáng)調(diào)細(xì)磨和超細(xì)磨，對(duì)細(xì)碎有所忽視。筆者對(duì)系統(tǒng)入磨物料取樣篩析發(fā)現(xiàn)，輥壓機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)好時(shí)，入磨物料＜1.0 mm，但也在物料中帶少量大于1.6 mm的顆粒，有時(shí)有大于2.36 mm的顆粒，所以，為保一倉(cāng)能力，該系統(tǒng)用Φ40 mm鋼球是必要的，若系統(tǒng)物料易磨性差，入磨物料細(xì)度小、比表面積低，用少許Φ50 mm鋼球也是可行的。一倉(cāng)采用Φ50 mm鋼球進(jìn)行五級(jí)配，平均球徑從27.11 mm提到30.7 mm，填充系數(shù)從35%降到25.8%。從磨機(jī)標(biāo)定知一倉(cāng)球料比為7.5，偏低，所以一倉(cāng)填充系數(shù)應(yīng)控制在27%為宜。所以，一倉(cāng)研磨體種類(lèi)選擇與級(jí)配原則是確保一倉(cāng)具有沖擊動(dòng)能，對(duì)物料有沖擊粉碎作用，從而鋼球?qū)⑽锪显跓o(wú)序沖擊粉碎過(guò)程中產(chǎn)生小顆粒、微粉及顆粒裂紋，為后倉(cāng)細(xì)磨創(chuàng)造條件，對(duì)小顆粒磨得更細(xì)，裂紋被解體后繼續(xù)進(jìn)行粉磨，微粉對(duì)提高成品比表面積特別有利。

    另外，水泥產(chǎn)品中的顆粒組成和顆粒形貌對(duì)水泥強(qiáng)度影響較大，利用一倉(cāng)研磨體的動(dòng)能沖擊，對(duì)改善上述參數(shù)創(chuàng)造條件，有利改善水泥產(chǎn)品顆粒的圓形度，從而提高水泥強(qiáng)度。

 

 

4 技改效果評(píng)價(jià)

4.1 改造前后產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比

    改造前后產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比情況見(jiàn)表3、表4。

 

 

 

    技改采取上述幾項(xiàng)措施，可能會(huì)出現(xiàn)一點(diǎn)過(guò)粉磨現(xiàn)象，這對(duì)提高成品比表面積是一種補(bǔ)償，對(duì)公司2號(hào)水泥磨的改造是有效的，對(duì)比改造前后物料篩余和比表面（表3），磨機(jī)出磨物料新增比表面積從42 m2/kg提到70 m2/kg，提高了28 m2/kg，提高了比表面積為磨機(jī)提產(chǎn)創(chuàng)造了條件，出磨細(xì)度從9.6%降到4.68%，降低了4.92%，成品比表面積從340 m2/kg提到363 m2/kg，提高了3.0 m2/kg。說(shuō)明磨機(jī)粉磨效率有較大提高。改造前后生產(chǎn)P•O42.5水泥的產(chǎn)質(zhì)量對(duì)比表見(jiàn)表4。從表4知，系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量從年均99.21 t提到年均132.41 t，提高了33.46%，電耗從44.96 kW•h/t降到32.81 kW•h/t，下降27.02%。

    從表4知，改造前后出磨水泥年均比表面積為363 m2/kg和359 m2/kg，僅差4 m2/kg，差值僅為1.1%。而R0.045和R0.08篩余分別為6.5%和10.65%，與0.5%和1.0%相比，差值為38.97%與50%。從上述數(shù)據(jù)也驗(yàn)證了延長(zhǎng)一倉(cāng)長(zhǎng)度和提高一倉(cāng)球徑，能提高一倉(cāng)能力和研磨體沖擊動(dòng)能，在相同比表面積下，R0.045、R0.08篩余值增大。充分說(shuō)明上述措施的針對(duì)性和有效性。

    公司對(duì)輥壓機(jī)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，輥壓機(jī)的物料功耗為2.3 kW•h/t。一般來(lái)講，輥壓機(jī)物料功耗在2.0～5.0 kW•h/t的范圍內(nèi)。公司輥壓機(jī)的物料功耗處于正常功耗范圍偏低一側(cè)。筆者認(rèn)為公司輥壓機(jī)破碎作用大，物料粒徑大大降低，篩余下降，但物料晶格結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生微裂紋效果較差，微粉量少，物料比表面積偏低。從表3知入磨物料R0.08篩余為19.67%～21.60%，比表面積僅為163～165 m2/kg。

    低于應(yīng)達(dá)到的180～200 m2/kg范圍。對(duì)這種物料，磨機(jī)一倉(cāng)要承擔(dān)對(duì)物料的細(xì)碎任務(wù)，就要提高一倉(cāng)的沖擊動(dòng)能，只有采取加長(zhǎng)一倉(cāng)長(zhǎng)度和增大一倉(cāng)鋼體球徑，來(lái)提高系統(tǒng)的粉磨效率，以提高系統(tǒng)產(chǎn)量和降低電耗。若入磨物料R0.08篩余在20%～30%，比表面積大于180 m2/kg～200 m 2/kg，磨機(jī)一倉(cāng)細(xì)碎的功能很少，主要起研碎作用，就應(yīng)控制一倉(cāng)長(zhǎng)度，適當(dāng)?shù)亟档脱心ンw直徑等措施。

 

4.2 改造前后出磨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量的變化說(shuō)明

     眾所周知，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量與熟料礦物組成，尤其是C3A的含量與標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量成線性關(guān)系，與熟料中堿含量、游離氧化鈣、黃心料、硫堿比，及窯內(nèi)煅燒時(shí)還原氣氛和熟料冷卻速度及溫度等密切相關(guān)。這是水泥質(zhì)量的基礎(chǔ)。出磨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量還與出磨水泥溫度、石膏種類(lèi)、混合材料品種與摻量、水泥細(xì)度、比表面積、粉磨工藝、水泥顆粒級(jí)配與形貌等有關(guān)。

     我公司2 0 1 1 年初熟料標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量由23.84%上升到26.33%；生產(chǎn)P•O 42.5水泥混合材摻量1 7 % ～ 2 0 % ， 出磨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量在28%～30%之間，而且這些水泥性能不夠穩(wěn)定。為了更好地滿(mǎn)足用戶(hù)需要，確保市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，2011年5月生產(chǎn)P•O 42.5水泥，混合材摻量減到10%（詳見(jiàn)表5）。5～7月混合材停用粉煤灰，出磨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度從2011年1～4月的28.68%降到2011年5～7月的27.60%，8月混合材以礦渣代替煤礦石，出磨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度為25.90%。所以，改變混合材摻量和改變混合材品種是水泥制備環(huán)節(jié)降低水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度的有效措施。

   

 

 

 

    從表5知，雖然混合材摻量和品種的改變，使物料易磨性變差，磨機(jī)產(chǎn)量仍維持較好的水平，但出磨水泥篩余相應(yīng)增加，比表面積相應(yīng)有所下降，出磨水泥抗壓強(qiáng)度仍然保持相近，這也證明了技改的適應(yīng)性和有效性。