摘 要：山东联合王晁水泥有限公司Ф4.2m×12m两仓球磨机配套辊压机(无打散分级设备)联合粉磨系统辅材粉煤灰的加入点原设计在水泥磨机磨尾，由于粉煤灰颗粒较粗，采用水泥磨尾掺入工艺容易使水泥颗粒分布变窄，且造成出磨水泥质量波动。利用检修机会，将粉煤灰加入点改为水泥磨头加入，提高了出磨水泥的产质量，效果较好。

关键词：粉煤灰；球磨机；辊压机；选粉机；斗式提升机；水泥产质量

1 生产简介

山东联合王晁水泥有限公司是香港上联水泥集团的全资子公司，该公司创立于2003年12月，现有一条规格为Ф4m×60m日产2500t/d熟料的新型干法回转窑生产线，年产熟料90万t。水泥磨机为4.2m×12m两仓球磨机+配套辊压机(无打散分级设备)组成的联合粉磨系统，年产水泥100万t。其辅材粉煤灰的加入点原设计在水泥磨机磨尾，由于当前电厂的粉煤灰多是选粉后的级外灰，颗粒较粗，采用水泥磨尾掺入粉煤灰工艺，容易使得水泥颗粒分布变窄。另外由于提升机、选粉机机运行过程中与粉煤灰的机械混合能力较差，造成出磨水泥的内在及外在质量波动较大。为消除上述影响因素，公司利用检修机会将粉煤灰加入点由水泥磨尾提升机喂入方式改到水泥磨头加入，效果较好，以下对此作一介绍。

2 水泥粉磨系统改造前生产工艺流程

我公司水泥粉磨车间配备Ф4.2m×12m水泥两仓球磨机一台，配套72/10-500型辊压机(生产能力135～145t/h，无打散分级设备)、Sepax2s-335型选粉机(选粉能力88t/h，转速230r/min)，组成联合粉磨系统，见图1。

由图1可见，改造前系统辅材粉煤灰的加入点原设计在水泥磨机磨尾，直接和出磨混合粉一起经斗式提升机进入Sepax选粉机进行分选，合格品直接入水泥成品库，粗粉与配料站原材料一起回水泥磨继续粉磨，重新进入下一轮循环。在磨尾加入粉煤灰的好处是可以相对减轻磨机的粉磨负荷，提高磨机台时产量，但前提条件是粉煤灰细度必须要达到一定的要求。粉煤灰从细度上分三个级别，一级粉煤灰45μm筛余≤12%、二级≤25%、三级≤45%。为了降低水泥生产制造成本，公司购进的粉煤灰 45μm筛余细度在42%左右，有段时间进厂粉煤灰细度还要粗，曾经发生粉煤灰粗颗粒堵死空气输送斜槽，造成停磨3h的工艺事故。而购进的粉煤灰细度超过了二级粉煤灰细度指标要求，在三级灰的边缘。从水泥磨尾加入的粉煤灰细度过粗，成品率降低，因而相应增加了选粉机的负荷。在实际生产中选粉机转速已调整至很高，选粉机负荷重，选粉效率降低，粗粉回料多，这就失去了在磨尾加入粉煤灰的意义。

为改变现有工艺流程，消除上述影响因素，利用检修机会将粉煤灰加入点由水泥磨尾提升机喂入方式改到水泥磨头加入，以减轻选粉机负荷，提高稳定粉磨状况，使粉煤灰与入磨物料充分均匀稳定的混合，同时利用粉煤灰的助磨效果，提高水泥产品质量和磨机的台时产量。粉煤灰全部经过磨机粉磨后可改变粉煤灰的颗粒形貌，对片状的粉煤灰颗粒进行修圆，有利于提高水泥产品质量的稳定性，增加水泥与外加剂的和易性。

3 粉煤灰由磨尾改为磨头加入工艺改造3.1 改造试验

2016年3月29日上午9：35开始对机进行了第一次改造试验，将粉煤灰从水泥磨头加入，磨尾粉煤灰停用，进行至下午 14：45 试验结束，共运行了5h。从中控的操作参数看，台时产量有所提高。中控显示喂料量在125 t/h，循环负荷适中而且比较稳定，选粉机转速有所降低，从46 Hz降低至 43.5 Hz，比表面积在364m2/kg左右比较稳定，下午13：00在水泥磨机主袋收尘东面两根下料管道随机取样数据见表1。

5月7日上午8点开始至8日上午8点，进行第二次粉煤灰从磨头加入的试验，此次试验共运行了24h。综合台时产量5月7日白班114.6t/h、中班119.3t/h、5月8日夜班125.3t/h。可以看出台时产量在逐步提高，试验进行期间对水泥磨机主袋收尘东面两根下料管的收尘物料取样数据见表2。

从磨头加入粉煤灰试验，经化验室单独取样进行出磨詎水泥物理检验，结果见表3。表3中编号为B4-0329为磨头加入粉煤灰出磨水泥，可见出磨水泥1d抗压强度11.1MPa、3d抗压强度27.4MPa(3d强度与实验相近前后几天的出磨水泥强度相比偏高1.0～2.0 MPa)，凝结时间变化不明显。采用磨头加粉煤灰方式对提高出磨水泥的产质量有很大帮助。袋收尘部分收尘管道物料可以直接入成品库相对减少了磨机的负荷，有利于提高磨机台时产量。如果将袋收尘四根下料管其中的三根物料选择直接入库，则每小时水泥库可增加成品水泥2～8t而且不会对水泥的质量有任何影响。虽两次试验时间都不是太长，但从各运行参数变化趋势上看粉煤灰从磨头加入改造是可行的。

3.2 具体改造方案

利用原来粉煤灰储库，直接在斗式提升机下面增加空气输送斜槽，见图2。把原来用于输送粉煤灰的FU拉链机直接拆掉(FU拉链机输送粉煤灰链条磨损严重，年维修费用高劳动量大)，改为空气输送斜槽。空气输送斜槽输送动力小、节约能源。因粉煤灰库与磨机磨头下料点之间距离很近，可直接用空气输送斜槽连接下料管接入水泥磨头即可正常使用。

本技术改造项目与2016年4月26日完成，27日上午开机进行实际带料调试。

3.3 出现问题及解决方法

(1)水泥磨机开启喂料系统，开启粉煤灰喂料及输送系统后，现场反映粉煤灰输送斜槽及下料管至斗式提升机的管道处冒尘严重烟雾弥漫。停机检查分析后发现是斜槽风机选型过大，造成风量过剩所致。随后将斜槽风机入口阀板关至 1/3，开机后粉煤灰输送正常，冒尘问题解决。

(2)水泥配料站喂料系统开启，约5min后出磨斗提电流升高，未改造前出磨斗提电流在37A左右改造后出磨斗提电流上升至43A。电流升高迅速循环负荷增大，操作员采取降低产量以稳定出磨斗提电流。电流上升表明粉煤灰的助磨效果明显，磨内物料流速加快从而导致磨机出磨斗提电流增高。另外一种原因就是粉煤灰秤有偏差，下料过多导致。分析后采取措施恢复磨机台时产量，把选粉机转速由44r/min下调至43r/min，电流110A左右下降约5～10A，同时把主排风机风量由26Hz降低至25 Hz，稳定了出磨斗提电流(控制在40A以下)，水泥磨机主排风机频率在26Hz电流50A，水泥磨机主袋收尘出口负压-712Pa，磨机出口负压-202Pa，压差510Pa，同时根据水泥质量来进行微调。调整后磨机台时产量得到提升，水泥磨机粉磨效率得到提高，磨内媭贴物料流速稳定，磨机运行平稳。

水泥磨机和选粉机作为闭路粉磨系统的两部分是互相联系和影响的，维系它们之间的相互关系是循环负荷。从选粉机的角度来说，希望选粉效率要高，而选粉效率随循环负荷的增大而降低。但从磨机的角度来说，则必须增加磨内料球比，加大磨内物料流量，才能达到较高的粉磨效率。如果循环负荷过大，磨内存料过多，降低了研磨体的冲击力，反而会降低磨机的粉磨效率。这就要求必须选择一合适的循环负荷，在成品细度一定的情况下，保证适合的出磨细度，水泥成品中3～30μm的细颗粒要有一定的数量，才能达到较高的质量和产量。所以循环负荷要控制在一个合理的范围。根据磨机的运转状况，必须对水泥磨机的钢球级配进行调整，将磨机的整体球径下调，特别是粉磨仓。因粉煤灰具有助磨效果，磨内物料流速加快，可将二仓的球径下调，增加小球含量维持成品在一定的含量，从而提高磨机的产量。

(3)水泥磨粉磨系统粉煤灰改成由磨头加入，按照原配比运行两天后，发现出磨水泥1d强度有所下降，出磨水泥中CaO含量也偏低。出水泥强度下降，原因一是熟料质量发生变化；另外就是水泥粉磨系统出现问题，排除熟料质量问题，分析是否是粉煤灰秤下料有问题。生产统计报表显示磨机台时产量较低，但水泥库位上升，盈余较多，粉煤灰库亏库严重。综合以上因素，结论为粉煤灰秤实际下料量大(这也验证了技改后粉煤灰开机使用时，出磨斗式提升机电流从37A升到43A时的状况分析)，粉煤灰秤的微机显示数值偏低而实际下料量偏高近1倍是直接导致水泥强度偏低的主要原因。对粉煤灰科重新进行标定，调整粉煤灰秤的运行参数。调整后秤体运行正常，数据显示相对准确。

(4)由于粉煤灰加入点的改变，粉煤灰在水泥中混合的更加均匀稳定，出磨水泥的产质量得到了提升。为了继续降低水泥制造成本，将熟料掺加量降低6%，相应增加粉煤灰和矿粉等物料的掺量，综合成本由原来的186.91元/元降为185.06元t，吨水泥成本降低1.8元。

4 结语

水泥企业现在面临很严峻的形势，如何努力的降低水泥制造成本是当下水泥企业必需要做的事情，这决定了企业的生死存亡。混合粉磨工艺简单易于操作，控制方便，能使粉煤灰和熟料在增加新界面的同时充分混合，相对稳定提高了水泥的质量，为水泥制成节能减耗降低制造成本奠定坚实的基础。