技术 | KVM外循环立磨在水泥粉磨系统中的应用（上）

0 前言

目前，水泥粉磨装备主要有管式磨、立式磨和辊压机三种，尤其在中国水泥工业中，目前采用较多的是辊压机和管式磨组合成的预粉磨、联合粉磨系统。就辊压机联合粉磨而言，磨制P.O42.5水泥时，其系统粉磨电耗大多数在30kWh/t以上；近几年水泥辊压机半终粉磨系统推向市场并获得应用，系统产量得到进一步提升、电耗降低至25-28kWh/t(磨制P.O42.5)，比内循环立磨(带选粉机与喷嘴环的立磨)终粉磨系统电耗还低一些，是目前投入应用的粉磨电耗较低的水泥粉磨系统，但磨制的水泥性能与球磨机成品相差较为明显，特别是水泥的需水性较高，混凝土企业对这样的水泥不太接受。

在国际上，水泥立式磨终粉磨系统应用较多，通过对碾磨形式、选粉机的优化改造，磨制的水泥性能与球磨机磨制的水泥很接近，粒度分布、水泥需水性等与球磨机相差较小，粉磨电耗与大辊压机小球磨机联合粉磨系统接近，与辊压机半终粉磨系统相比电耗还是偏高。主要原因是由内循环立式磨的带料原理决定：内循环立式磨喷嘴环高速的喷射气流将大部分物料吹起带入选粉机内，立磨使用的风量与阻力均较大，使得后置的风机电耗较大，即使是水泥终粉磨系统，其产品电耗也要在27~31kWh/t(P.O42.5水泥)，其节能优势不是非常明显。

为进一步降低水泥粉磨电耗、优化水泥性能，某有限公司自主研发出一种新式的外循环水泥立磨，并与管磨机组成联合粉磨、半终粉磨系统来磨制水泥，在装备及工艺方面形成自主知识产权体系，比起辊压机半终粉磨系统不仅改善了水泥产品性能，而且有效降低了水泥系统粉磨电耗。实际应用案例运行表明，外循环水泥立磨系统电耗已达到27kWh/t以下的先进水平。

1  KVM外循环立磨特点

根据传统内循环立磨原理，融入独特的节能理念及创新设计，该有限公司自主研发出高效的KVM（Kisen Vertical Mill）外循环立磨。与内循环立磨相比，外循环立磨系统具有以下显著特点：

（1）立磨本体不带选粉机

将内循环立磨的选粉机移出，形成外循环立磨立磨，其优势在于：首先，研磨后物料全部经过机械提升，降低了磨内物料气力输送功耗及系统风机功耗；其次，选粉机外移，可根据不同的粉磨工艺进行特殊设计，有利于高效、节能选粉工艺的实施；最后，取消了磨内喷嘴环设置，大大减缓了高速含尘气流对磨辊、壳体内壁等部件的磨损，又降低了磨机本身及系统的气流阻力，使得系统风机电耗降低。

（2）粉磨效率高

充分挖掘辊式立磨料床粉磨原理，对KVM外循环立磨的磨辊进行特殊设计，增大了物料的粉磨区域，配合特殊设计的磨槽（磨盘衬板），实现磨辊对物料层的均匀高效施压，不论是碾压还是剪切粉磨，都具有优异的粉磨效率。此外，针对物料特性所设计的高效粉磨比压实现了粉磨效率和粉磨功耗的最佳匹配，有效降低了立磨本身粉磨功耗。

（3）磨盘转速高

KVM外循环立磨磨盘转速比同规格水泥磨提高约25%，更高的磨盘转速不仅意味着在单位时间的辊子辊压物料的次数增多，而且又能使进入磨盘中部的物料在更大的离心力作用下很快地撒布到磨盘外侧的粉磨区，以便辊子碾压。此外，中心喂料方式，物料借助离心力和摩擦力逐步向磨盘边缘移动，能有效克服物料料床断面流速不均、旁路失效及两端溢流的问题。

（4）粉磨后物料分散效果好

由于粉磨过程是剪切和挤压共同作用，出立磨物料呈松散状，大大降低了后续选粉工序中物料分散、分级的功耗，同时，可采用高浓度分选工艺，降低了系统选粉风量，节约选粉设备与风机设备投资，并有效降低系统风机电耗。

（5）粉磨后物料颗粒球形度高

由于KVM外循环立磨拥有挤压和剪切的共同作用，其粉磨后物料颗粒球形度高，远优于辊压机挤压后的颗粒形貌。辊压机的粉磨轨迹短，纯挤压作用使得其物料颗粒大多呈板片状、针状等，立磨碾压后物料颗粒大多呈块状、柱状等。这就使得外循环立磨应用于水泥半终粉磨和水泥终粉磨系统具有明显的优势，其获得的成品水泥需水性可以与球磨机产品相媲美。

南京凯盛国际工程有限公司

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