摘 要：广西锦象水泥有限公司2×6000t/d水泥熟料项目水泥粉磨系统配置4套辊压机+开路球磨，系统通过辊压机预粉碎、三分离选粉机高效分选(细粉部分直送成品，粗粉入磨)，结合半终粉磨工艺，通过改善物料易磨性、优化控制参数等技术措施，实现辊压机、磨机做功稳定，实现水泥粉磨增产降耗。

关键词：辊压机；开路磨；V型选粉机；半终粉磨

0 前言

广西锦象水泥有限公司2×6000t/d水泥熟料生。产线是由中材国际(南京)工程股份有限公司承接的EPC项目。项目水泥粉磨系统配置4套辊压机+开路球磨，水泥粉磨系统2022年10月后陆续投产，经过5个月的试生产调试，生产P·O42.5、P·O42.5R时磨机台时稳定在320t/h、300t/h，水泥粉磨电耗(含压缩空气站、循环水、照明等)25～27kWh/t，粉磨系统性能优越，达到了国内水泥粉磨台产、电耗先进水平。现将系统配置、工艺调试过程总结如下。

1 系统概况

主机设备配置情况见表1，工艺流程见图1。

来自水泥配料站的物料经皮带秤计量后入循环斗提，经V型选粉机分选后绝大部分进入稳流仓，极少部分通过三分离选粉机分选后，被后续旋风筒收集达到成品细度的细粉入水泥库，未达到水泥控制细度要求的物料入磨继续粉磨。稳流仓物料经辊压机挤压后经循环斗提入V型选粉机，V型选粉机+三分离选粉机将物料分级为粗粉、中粗粉、细粉。半终粉磨时细粉直达成品库，中粗粉和粗粉入球磨机；联合粉磨时细粉、中粗粉和粗粉全部入球磨机。

2 调试过程

2.1 初期问题

调试初期生产P·O42.5R水泥，因开拓市场要求质量控制过于严格，质量富余系数高，熟料配比82%～90%(见表2)，熟料配比过高，辊压机挤压压力、辊缝控制与三分离选粉机参数配合不到位，磨机研磨体填充率低等因素影响，采用半终粉磨操作，无法生产出比表面积符合要求的水泥，只能以联合粉磨模式运行，系统运行参数见表3～4。

2.2 调试优化措施与效果

(1)辊压机效率提升

辊压机原始辊缝为30mm，受物料离析影响，辊缝偏差大，初期喂料量可以达到设计产量280t/h，但电耗过高，超27kWh/t。经取样分析，出辊压机挤压物料＜2mm物料仅占58%，低于70%要求。调整辊压机原始辊缝至25mm并增加入小仓物料打散装置，出辊料饼＜2mm物料占比68%，台时产量提高到320t/h，比设计值提高40t/h，但高喂料量不能长期维持且电耗高。

(2)三分离选粉机参数优化

出选粉机物料，在选粉机高转速、循环风机大拉风时，溜管粗粉R80细度80%左右，中粗粉R细度64%左右。粗粉、中粗粉全部入磨后，出磨水泥细度粗，比表面积低；而全部入辊压机后，辊压机会产生气爆。对此，逐步尝试降低循环风机转速，降低选粉机转速，粗粉R筛余＜60%，中粗粉R筛余＜40%。粗粉回辊压机小仓，中粗粉60%入磨，辊压机物料中细粉减少后运行平稳，出磨物料细度、比表面积满足水泥生产控制要求。

(3)球磨机级配调整

球磨机一仓二仓研磨体装载量及级配见表5。一仓设计装载量67.8t(容积51.3m3)；二仓设计装载量169.5t(容积131.32m3)，分析认为研磨体填充不合理，一仓填充系数高于二仓。一仓和二仓卸料落差大，物料在一仓有限的距离内尚未达到二仓研磨物料的要求即在落差和拉风的双重作用下进入二仓，二仓研磨体装载量不足，二仓研磨能力不足，造成拉风小水泥温度高，拉风大水泥细度粗，比表面积低。二仓补充研磨体5%后，水泥细度比表面积合格，并趋于稳定。

(4)熟料配比优化

由于合同约定较为简单，新生产线一直强调要创立品牌，提高质量控制要求，且在水泥配料方面预判性较差，出厂水泥强度富余系数高。质量控制手段简单，市场上稍有顾客抱怨，就立即提高水泥熟料配比减少混合材掺加量，压低细度，提高比表面积，磨机在低产段运行时间较长。水泥磨投运后，通过系统消缺、调整磨机级配，以当时1#、2#水泥磨的运行情况，系统运行稳定时，每小时耗电8000～8500kWh之间，按27kWh/t的合同要求，系统产量应提高到297～315t/h之间才能满足单位产品电耗要求。从水泥单位耗电量方面看循环风机、球磨机和选粉机压缩空间较小，唯独辊压机方面还有一定空间，保持磨机设计产量在280t/h的前提下，辊压机水泥单位耗电量控制在12kWh/t以内，或者在现有单位时间用电量下把产量提升至300t/h以上方可实现。在确保产品质量前提下，逐步将生产P·O42.5R水泥时熟料配比调整到75%～78%，并尽可能控制入辊熟料温度，经实践发现当熟料温度控制在60℃以下，水泥磨台时产量可以稳定在300t/h，水泥单位产品电耗可控制在27kWh/以内。

2.3 半终粉磨模式实施

通过上述对单位时间台产和用电量情况分析比对，显然联合粉磨仅能做到提高台产，保证水泥质量，无法降低吨水泥电耗，必须尝试半终粉磨。其核心操作原则为：

(1)物料分流：三分离选粉机分选后，部分中粗粉直接入磨；同时确保被旋风筒收集的细粉(已达到合格水泥标准)大部或全部直接进入成品斜槽，经提升机入水泥库。

(2)参数匹配：采用“选粉机高转速、排风机小拉风”的操作模式。通过提高选粉机转速、降低循环风机转速，优化辊压机、选粉机和磨机的匹配参数，使旋风筒收集的物料即为合格成品。

(3)磨机控制：由于是开路系统，入磨物料需“一步到位”成合格品。因此，严格控制头仓物料流速，确保物料在磨内有足够的冲击和研磨时间。相应地，磨尾通风风机也需在较低转速下运行。

2.4 粉磨模式的转换与优化

为保障产品质量，转换过程采取渐进策略：

(1)初始阶段：开机采用联合粉磨模式。

(2)转换时机：待第1h水泥取样检测合格后，逐步向半终粉磨过渡。

(3)转换过程：实现无缝对接期间，对辊压机料饼、选粉机中粗粉、入磨物料、出磨物料进行了粒度分析，并对熟料、钢渣进行了易磨性实验。

(4)参数调整与稳定：基于多点物料取样分析结果，通过反复分析和尝试，逐步调整主机运行参数。最终将4台水泥磨的台时产量稳定在300t/h(P·O42.5R)以上，产品比表面积稳定在360m2/kg，电耗控制在27kWh/t以内。熟料掺量合理，钢渣掺量控制在3%以内。使用助磨剂生产P·O42.5水泥时，产量可达320t/h。

2.5 物料特性与助磨剂对生产的影响

生产实践不断验证模式选择的“平衡点”问题。直接采用半终粉磨的风险：开机即用半终粉磨，产品质量常难保证。长期采用联合粉磨的问题：稳流仓易呈高仓位；高选粉机转速导致大量回粉入仓，易引发塌仓；辊压机运行中易发生爆震；同时入磨物料减少，导致台时产量偏低。

因此，需要在两种模式间找到转换用时最短的最佳“平衡点”。此点的确定高度依赖取样检测数据的指导。期间进行的磨内取样分析数据之一(见表6)及筛余曲线(见图2)显示：二仓研磨能力需提升：需补充最小规格研磨体。

磨机通风需优化：需继续降低拉风，以维持磨头微负压为佳。

3 调试中遇到的问题及处理措施

3.1 调试中遇到的问题

(1)出磨水泥80μm细度过细

该现象主要出现在联合粉磨时。由于选粉机转速过高，导致回粉(已是细度细、比表面积大的物料)全部返回稳流仓再入辊压机。经选粉后进入旋风筒入磨的物料本身已经很细，在磨内继续粉磨造成过粉磨，细度超细。

(2)出磨水泥比表面积过高

分析主要原因如下：①入磨物料水分增加。生产期间粉煤灰、石膏水分较大，导致入磨物料水分＞2%，造成篦缝被不同程度地堵塞，磨内通风差，造成物料在磨内停留时间过长，入磨物料在磨内过粉磨。

②辊压机做功能力差，料饼中符合要求的细粉太少，中粗粉细度满足不了入磨要求，只能被迫入辊压机稳流小仓，小仓仓位涨仓过快，只能采取减少喂料、增大拉风来保证系统平衡，联合粉磨时一方面通过相对高的选粉机转速确保出选粉机的细度和比表面积合格稳定，另一方面又不能把磨机台时降得太低，选粉机转速过高，循环风机拉风大稳定了相对高的喂料量同时，旋风筒收集的物料细度、比表面积也已接近合格，再入磨粉磨，出磨后比表面积高。

(3)半终粉磨入磨物料80μm细度过粗

采用半终粉磨后，需要保证入磨物料细度、比表面积达到一定要求方能入磨。半终粉磨需要尝试将三分离选粉机的中粗粉，甚至少量粗粉喂入磨机以便尽快提高台时产量，降低电耗，由于辊压机没能找到合适的控制参数，出辊压机物料进入动态选粉机后，粗粉细度大，尝试分料入磨造成出磨水泥细度过粗，检查发现为半终粉磨入磨物料80μm筛余量大，过大的筛余物来自动态选粉机的中粗粉。

3.2 采取措施

为了解入磨物料在磨内冲击、研磨后的效果是否达到预设要求，择机对运行中的磨机取样，并分别对取样区做了R80和R45筛余量检查，根据曲线的分析结果在生产期间给细磨仓添加小规格的研磨体，增加物料的研磨面积，实现增产降耗。

(2)控制磨内物料流速

①封堵活化挡环及磨尾出料篦板。细磨仓的5圈活化挡环，使用钢板每环挡环间隔2个开孔封堵1个开孔，物料进入二仓后，在每个活化挡环区间有了足够的停留时间，物料流速被有效降低。同时按照细磨仓活化挡环的封堵方式，每间隔2个篦缝使用钢筋封堵1个篦缝，磨尾出料篦子板篦缝的封堵，降低了出磨物料的通风面积，减少了因为通风过大导致磨内没有得到充分研磨的物料被风带出篦缝，增加了物料的研磨频次。

②入磨物料溜子加挡料板。一仓入磨溜子，设计是“簸箕”型式，高于球面1m以上，来自粉煤灰输送斜槽、三分离选粉机的粗粉溜子物料、皮带机喂入溜子内的脱硫石膏，多种物料靠落差和冲击进入磨内，入磨溜子与球面落差高，物料进入溜子后冲击力较大，运行中通过磨头进风口可以看到物料直接冲入磨内1～1.5m，表明一仓磨机前部1～1.5m的研磨体对入磨物料基本起不到冲击、研磨的作用。开路磨属于产品一步到位磨机，进入一仓的物料不能很好地完成冲击研磨作用，进入二仓后受研磨体尺寸影响，物料在二仓没有外力冲击，粗颗粒无法完成细化，细度跑粗。为充分发挥物料在一仓的冲击作用，采取用钢板做一个梯形的“盒子”，“倒扣”焊接在入磨溜子上部前端，动态选粉机的中粗粉、从磨头加入的粉煤灰进磨时产生的冲击力被有效缓解，入磨物料在一仓得到了充分地冲击研磨，粗颗粒入二仓的概率降低，粗磨仓的冲击研磨作用得到充分发挥。

(3)添加助磨剂

使用液体助磨剂，按照磨机喂料量的大小，及时调节助磨剂添加量，消除粉磨过程中磨内研磨体的静电吸附“包球"现象，提高磨机产、质量。后期随着4台磨机消耗废渣的需求，磨机配料中添加3%钢渣，出磨细度、比表面积失控，后在出配料站皮带安装了泵送液体助磨剂，按照喂料量调整配比，喂料量增加，助磨剂流量增加。喂料量减少，助磨剂流量降低。有效增产的同时，避免浪费。

(4)控制物料易磨性与水分

通过一个多月的生产实践发现，当混合材钢渣的掺加量由3%，提高到5%，磨机台时下降30t/h。熟料库空时，水泥磨使用熟料库上入下出熟料，磨机台时产量下降20t/h，小磨实验比较，同样的熟料、混合材配比，当入辊压机物料水分大于1.5%时，辊压机挤压料饼不易打散，磨机台时产量下降10t/h，当入磨物料水分小于0.8%时，辊压机同样会因为混合料进入辊缝的流速过快，造成循环量增加快，辊压机稳流小仓仓位不易稳定，磨机台产不稳定，造成塌仓，影响辊压机运行稳定，导致被迫止料，系统空载运行，单位产品电耗增加。

3.3 半终粉磨控制标准

按照半终粉磨的操作思路，核心参数设置见表7，各环节质量控制标准见表8。

4 结语

本项目调试过程中，先后采取辊缝调整，料饼分析，研磨压力匹配，系统拉风优化，研磨体级配调整，粉磨方式改变，磨机活化挡环封堵，入磨溜子改进等行之有效的措施，最终4台磨机台时产量均＞300t/h，吨水泥综合电耗：25～27kWh/t，生产P·O42.5R水泥吨电耗25kWh/t，实现了优质、高产、低能耗的生产目标。