大辊压机配小球磨机建设水泥联合粉磨系统的实践

引言  

某水泥公司于2020年春夏建成两套G180×160+Ф3.8m×13m水泥联合粉磨系统，是大辊压机配小磨的典型案例。目前，两套联合粉磨系统生产运行稳定，P·O42.5级水泥产量稳定在270～280t/h，电耗优于27kWh/t，各项运行指标均达到或超过了设计要求。本文介绍建设方案的选择、建设效果，并总结试运行中的相关优化措施。  

1 方案的选择  

该公司于2018年计划建设年产165万t水泥粉磨站，要求水泥磨产量≥235t/h（按P·O42.5），水泥粉磨电耗≤27kWh/t。根据该要求，公司决定建设两套粉磨系统，并拿出系统工艺配置方案（见表1）进行论证。  

表1联合粉磨系统工艺配置方案  

从表1可知，方案二辊压机/磨机功率比值为1.28，这是典型的大辊压机配小球磨方案。该方案能尽量减少能量利用率低的球磨机在粉磨系统中所占的电耗比例，增加辊压机做功的比例，从而进一步降低单位水泥粉磨电耗。结合国内同类水泥粉磨生产线的生产实际情况，为获得优秀的技术指标，保证系统技术先进性和可靠性，公司决定采用方案二。  

2 系统设计  

2.1 平衡计算  

对G180×160辊压机+Φ3.8m×13m水泥磨系统进行平衡计算，原料粉磨功指数按15～16kWh/t考虑。水泥配比、成品指标、辊压机与球磨机技术参数见表2~表5。  

表2水泥配比  

表3成品指标  

表4辊压机参数  

表5球磨机参数  

2.2 工艺流程及系统平衡指标  

工艺流程及系统平衡指标见图1。  

图1工艺流程及系统平衡指标  

2.3 辊压机与球磨机的合理匹配  

大辊压机配小球磨，辊压机吸收功率10kWh/t以上，才能显示出预粉磨节电的优越性能。该项目辊压机（3200kW）装机与磨机（2500kW）装机功率比达到1.2以上，理论辊压机吸收做功达到11kWh/t。  

2.4 配套动态选粉机  

由于辊压机配置较大，在Ｖ型选粉机和旋风收尘器之间增设一台动态选粉机，对出Ｖ型选粉机后的细粉进一步分级，控制入磨物料80μm筛余（P·O42.5）在12%～18%左右，相对于Φ170-120辊压机+Ф4.2m×13m磨系统下降5%～8%，能降低球磨机的负荷，提高辊压机预粉磨功效，确保磨机与辊压机整体效能的发挥。  

3 生产运行结果及分析  

2020年11月10日，公司组织对该项目进行性能考核（见图2），当日00∶00至次日00∶00两套系统连续运行24h生产P·O42.5级水泥，总体系统运行状况良好，粉磨机理合理、有序，操作维护便利，各项技术指标均达到或超过预期。  

图2性能考核中控画面  

考核期间A磨综合台产为265.08t/h，超过考核值30.08t/h，水泥粉磨工序电耗为26.54kWh/t，低于考核值0.46kWh/t；B磨综合台产为272.79t/h，高于考核值37.79t/h，水泥粉磨工序电耗为26.66kWh/t，低于考核值0.34kWh/t，水泥细度、比表面积等质量指标稳定受控，见表6、表7。  

表6生产P·O42.5水泥性能考核结果  

表7辊压机联合粉磨系统的实际运行参数  

4 存在不足及优化措施  

（1）入磨细度偏粗，磨机研磨不足。  

投产后，P·O42.5入磨细度偏粗，80μm筛余约18%，P·O42.5成品45μm细度（8%～10%）偏粗，受磨系统负荷影响，高效选粉机转速调节空间不大。  

解决措施：目前正在尝试调整O-Sepa高效选粉机风门，控制成品细度，后期需同步调整优化动态选粉机及循环风机风量；针对磨内研磨不足，通过调整一二仓填充率，即适当降低一仓填充率、增加二仓填充率，降低料速，取得较好的效果，见表8。  

表8物料细度、循环负荷与选粉效率（%）  

（2）辊压机运行电流阶段性偏低且波动较大，做功不足。  

受入辊物料粒度变化较大影响，辊压机电流偏低（不到95A），做功功率仅79%。  

解决措施：辊压机做功压力上调至10.0MPa，垫铁由16mm改为12mm，辊压机做功电流上升到110A左右，做功功率达到90%以上，斜插板打到85%以上；对稳流仓增设导料板，电流波动现象有所缓解。  

（3）系统部分风管、非标下料口等磨损较为严重。  

系统部分风管、非标下料口等磨损较为严重，均系辊压机物料通过量大、缺少抗磨处理所致。  

解决措施：提升V型选粉机和动态选粉机选粉效率，适当降低斗提循环负荷率，适当降低辊压机物料通过量，同时在关键物料非标溜子增加复合耐磨板的使用。  

（4）磨内进出料细度变化小，比表提升不足。  

解决措施：需要尽快做磨内筛余曲线和比表曲线，找出磨内有效做功发挥不足区域，尤其是一仓入料段存在的无效区。采取活化一仓有效粉磨空间等针对性措施，提升磨内进出料比表面积增加值，增加磨机有效功。  

（5）成品水泥比表面积高，细度却偏粗。  

M32.5成品比表高（超过390m²/kg），细度45μm筛余1.8%，偏粗，需优化选粉机叶片间距，同时磨内粉煤灰研磨不足，出磨物料存在跑粗现象。  

解决措施：建议增加入磨锁风阀配重，缓冲入磨物料流速，并在一仓增改导流装置，降低无效粉磨区段长度，提高一仓粉磨功效，减少粉煤灰磨内飘移，提升O-Sepa选粉机选粉效率，降低磨机循环负荷。  

通过现场生产操作持续优化，该粉磨系统运行指标得到较大提升，目前工序电耗为23kWh/t。  

5 结束语  

为充分发挥辊压机功效，采用大辊压机配小球磨机是联合粉磨系统的发展方向。我们在对比和论证辊压机配置磨机的不同工艺方案后，首次在CF项目采用G180×160辊压机配Ф3.8m×13m球磨系统。实践证明，辊压机的功效得到了充分发挥，相对于传统联合粉磨系统电耗更低。针对生产运行中出现的成品细度偏粗、磨内研磨不足等问题，对症下药，收到了一定成效。