技术 | 辊压机及挤压联合粉磨技术讲义（中)

系统工艺部分

在传统的水泥粉磨工艺中引入辊压机技术，技术经济指标可在原有基础上获得显著提高，这就是在推广应用挤压粉磨技术的初期应用较多的挤压预粉磨工艺系统。但是众所周知，由于辊压机自身结构的原因，磨辊边缘漏料的问题始终存在，无法从设备上根本解决。虽然设备的进料装置设置了侧挡板弹性顶紧装置，但由于较大料压的作用，物料有将侧挡板撑开的趋势，部分未经有效挤压的物料从磨辊边缘的缝隙泻出；同时，辊压机操作规程要求，设备停机后的重新启动必须在卸压状态下进行，以避免设备在带负荷启动时对电网造成较大的冲击，因为在此时设备的进料装置中充满物料。在这种双重不利因素的作用下，会有大量未经有效挤压的物料通过辊压机，这种粒度与易磨性均未获得显著改善的物料进入球磨机，会使小规格大比面积的研磨体难以适应，使球磨系统的粉磨效率降低，系统产量发生波动，从而影响整个粉磨系统技术经济指标的稳定发挥。因而，我们只好另辟蹊经，从工艺入手进行突破，从而研制开发了与辊压机配套使用的新型打散分级设备—具有独立知识产权的国家专利产品打散分级机。

打散分级机具有料饼打散和物料的颗粒分级两项功能，打散料饼采用的是离心冲击粉碎方式，物料分级则运用了惯性原理。密实的料饼通过对称布置的进料口连续喂入后落入高速旋转的打散盘，打散盘表面装配带有锤形凸棱的耐磨衬板，锤形凸棱部分可防止物料在盘面打滑，并对物料施以加速，使物料在脱离打散盘时具有较高的初速度，从而获得较大的动能，沿打散盘旋向的切线方向甩出后剧烈撞击反击板被粉碎，由于上述过程是连续的，撞击反击板反弹回来的物料又受到随后甩出物料的冲击被再次粉碎，因而可以说，料饼的打散是充分的。

料饼被打散后经打散盘下方的环形通道落入分级区，打散分级机的分级功能由内置的风动系统提供，高速旋转的风轮产生的内循环风在风轮的周向形成环形分布并具有一定厚度的风力场，亦即分级区。物料在通过分级区时，较大颗粒的物料由于具有较大的惯性，无明显偏移以接近自由沉降的形式落入内筒体被收集返回辊压机；粒度较细的物料由于其惯性较小而产生较大的偏移在内筒体与外筒体之间被收集，或进入球磨系统粉磨，或喂入选粉机直接分选出粒度合格的成品。

打散分级机采用的是双驱动方式，可满足不同的动力要求和操作方式，驱动风轮的动力采用变频驱动方式，分级粒径可根据需要从0.5~3.5mm连续调节，简便易行。

辊压机和打散分级机闭路构成独立回路，可以有效消除挤压预粉磨工艺系统长期存在的问题，由于磨辊边缘漏料和设备卸压启动产生未经有效挤压的物料可以在打散分级机的作用下返回辊压机重新挤压。这样便有更多的粉磨功被移至磨外进行，由高效率的挤压打散回路承担，从而避免了更多的机械能在效率低下的球磨系统中的无谓流失。

新技术新工艺的推广实施不仅仅在于简单的使用，还应该在使用过程中不断地总结经验，优化系统，推陈出新。在大量的粉磨功被移至磨外以后，增产节能效果更加显著，但球磨系统的效率问题接踵而至地摆在我们面前，因此，如何提高球磨系统的粉磨效率又成为一项新的课题。

在水泥粉磨系统的改造中，高细高产磨技术的选用使我们的挤压联合粉磨工艺系统在技术上得到了进一步的完善和提高。高细高产磨技术是目前在国内较为先进的磨内改造技术，曾获得国家“六·五”科技攻关成果奖。众所周知，球磨系统的粉磨效率低下的重要原因之一就是过粉磨现象的逐仓恶化，而高细高产磨技术所特有的高效率磨内筛分装置可以有效地抑制过粉磨现象。这种筛分装置的严格筛选机制可以将不适宜下一仓小规格研磨体研磨的物料返回球仓继续粉磨，允许较细的物料进入段仓进行细磨。这样，各种不同粒径的物料在磨内由粗到细有序分布，各种不同规格的研磨群体的配置更加具有明确的针对性、有效性，过粉磨现象得到有效抑制，粉磨效率得以显著提高。同时应补充说明的是，筛分装置的作用不仅仅局限于对物料粒度的控制，同时还具有对磨内物料流速的控制功能。

以高效率的磨内筛分装置和微段研磨体为标志的高细高产磨技术的特点在于技改措施仅在磨内进行，无须增设辅机和土建投资，投资省，见效快。由于球磨系统采用开路操作的方式，更具有系统简洁流畅，便于操作管理的特点。提到球磨系统的开路操作，我们可以说，高细高产磨技术不仅具备了上述特点，同时其特有的磨内筛分装置也具有部分闭路操作的性质。有趣的是，如果有人要问：闭路操作？选粉机在哪里？你可以回答：在球磨机的肚子里。这个选粉机的成本太低了，还无须专门设置动力。想看吗？学学孙悟空，把球磨机当成铁扇公主，钻到它肚子里好好看看。你们不觉得挺好玩儿吗？

由于在粉磨工艺系统中高效率的挤压打散回路的介入，大量的粉磨功被移至磨外，入磨物料的粒度大幅度减小，易磨性显著提高，据不完全统计，在大量场合下，在入磨的打散分级机细粉中，小于0.08mm的成品粒级颗粒占40~50%，小于0.9mm的物料颗粒占80%以上，因而可以说，在球磨系统中的粉磨作业将以段仓内的研磨功能为主，球仓的冲击粉碎功能退而具其次，这样，我们就可以将球仓适当缩短，降低平均球径，延长段仓长度，充分利用小规格大比面积的研磨群体强劲的研磨功能，在球磨系统最终实现大幅度的增产节能。由于较多地使用了小规格研磨体，球磨系统的噪音显著降低，工作环境也有所改善。

这种将粉磨作业分段进行，由挤压打散系统和球磨系统分别承担磨外和磨内两个阶段的粉磨作业并有机衔接而构成的全新的粉磨工艺系统就是我们现在正在大规模推广应用的挤压联合粉磨工艺系统。也可以说挤压联合粉磨工艺系统的精髓就在于在该粉磨系统中高效率的分段粉磨。

水泥粉磨系统的改造我们推荐球磨机开路操作的挤压联合粉磨工艺系统，该系统不仅具有投资省，资金回收期短，工艺简洁流畅，便于操作管理的特点，同时在生产的水泥产品中粒度分布较合理，有利于早期强度的3~30μm粒级的微粉占主要部分，同时也存在少量的60μm以上粒级的颗粒。3~30μm粒级的微粉水化反应快，有利于早期强度，但过高的细度会导致毛细管增加，孔隙滤高，影响后期强度，60μm以上粒级的颗粒可起到微集料作用，降低孔隙率，使水泥制品组织较致密，后期强度高。

在有些老线改造工程中面临这样的问题，由于原球磨系统是圈流操作，使用方希望能保留选粉机，在这种情况下我们首选挤压联合半终粉磨工艺系统，即在系统中引入半终粉磨功能：将打散分级机的细粉直接喂入选粉机分选出成品，选粉机粗粉入球磨系统粉磨，球磨系统仍采用高细高产磨技术，开路操作。由于入磨物料均为选粉机粗粉，有别于直接入磨的打散分级机细料，细粉含量较之前者降低，粒度更加均匀，此时球磨系统的研磨体级配应根据入磨物料的粒度状况进行必要的调整，不可生硬地套用挤压联合粉磨工艺系统中高细高产磨的研磨体级配。该系统同样具有优异的技术经济指标，产量甚至稍高于挤压联合粉磨工艺系统，但水泥成品的颗粒分布状况稍逊于前者，因为直接入选粉机分选的物料产生的成品中极少有利于早期强度的3~30μm粒级的微粉。同时系统稍复杂，管理难度略大。

在水泥生料粉磨系统的改造中，我们仅推荐双闭路的挤压联合半终粉磨工艺系统，即打散分级机细料入高效选粉机直接分选出水泥生料成品，球磨机闭路操作。高效选粉机分选出的水泥生料成品由气箱脉冲收尘器收集。由于高效选粉机需要对打散分级机细粉进行分选的同时与球磨机圈流，因而须选用较大的规格。

在这里，我们为什么不选用高细高产磨技术呢？因为由于烧结熟料的要求，水泥生料要求成品在满足细度要求的前提下粒度均匀而无须大量的微粉，由于较宽的粒度分布中大量的微粉会增加熟料的烧失量，所以，目前的高细高产磨技术不适应这样的技术要求。由于该系统相对较复杂，因此必须加大维护管理力度。

来源：《水泥粉磨技术》

图来源：《网络》

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