我國預分解窯水泥生產線生料制備工藝主要有中卸烘干管磨、風掃立磨、輥壓機終粉磨以及輥壓機聯合粉磨（該工藝應用較少）等幾種粉磨系統，其中，輥壓機終粉磨與其它三種粉磨系統相比，粉磨電耗最低、節電效果最顯著。
1 采用中卸烘干管磨機的生料制備系統
1.1配置狀況
我國預分解窯水泥生產線生料制備采用中卸烘干管磨機的生料制備系統的流程見圖1，不同規模配置情況各有不同。
1.1.12500t/d規模的配置
2500t/d規模生料粉磨系統配置一臺Φ4.6m×（10+3.5）m中卸烘干管磨（主電機功率3550kW、筒體工作轉速15r/min、設計研磨體裝載量190t、設計產量190t/h），視入磨物料粒徑等物理性能以及系統裝機功率、磨內結構與配置等因素的影響，一般系統產量在190～240t/h之間，粉磨電耗22～25kWh/t，平均粉磨電耗在23kWh/t左右。
1.1.23000t/d規模的配置
3000t/d規模生料粉磨系統配置一臺Φ5.0m×10.5m中卸烘干管磨（主電機功率3600kW、筒體工作轉速14.42r/min、設計研磨體裝載量200t、設計產量230t/h），系統產量在230～260t/h范圍，粉磨電耗24～27kWh/t，平均粉磨電耗25kWh/t左右。
1.1.35000t/d規模的配置
5000t/d規模生料粉磨系統配置兩臺Φ4.6m×（10+3.5）m中卸烘干管磨，由于入磨石灰石、砂巖等物料的粒徑、易磨性與綜合水分不同及磨內參數的不同，系統總產量380～480t/h之間，平均粉磨電耗在22～24kWh/t左右。
1.2技術分析
由于預分解窯大多數已投運余熱發電系統，進入中卸烘干管磨的熱氣溫度比未投余熱發電之前約下降100℃左右，磨機烘干倉較短，與物料熱交換能力一般，對入磨物料水分較敏感，適應綜合水分6%以下物料，入磨物料水分及粒度越小，系統產量越高。但在管磨機內部不能形成料床，研磨體對被磨物料隨機做功，粉磨效率較低，故粉磨電耗高。管磨機的生產能力與其直徑的3.5次方成正比，管磨機直徑越大，雖粉磨能力增大，系統產量顯著提高，但磨內“滯留帶”（研磨體管狀死區）的形成比例同時增大，噸生料粉磨電耗亦隨之增加。在使用中卸烘干管磨制備生料的工藝中，隨著磨機直徑的增大，生料粉磨電耗增大。一般來講，系統粉磨電耗均＞22kWh/t。但中卸烘干管磨機生料制備系統仍具有設備故障率低、檢修方便、適應于粉磨磨蝕性大的物料、系統運行穩定、磨細能力好、細度調節更方便等技術優勢。
實際生產過程中，一部分企業將石灰石礦山對外承包，容易導致監管缺失。石灰石內在質量（含泥量多）及破碎后的粒徑不能保證，導致入磨石灰石粒徑偏大，系統產量低；筆者曾在安徽XS水泥公司2500t/d生產線石灰石庫底拿到樣品測量粒徑，最大值已超過100mm，是設計入磨粒徑允許值的4倍以上，Φ4.6m×（10+3.5）m中卸烘干磨系統（主電機功率3550kW）產量只有180t/h左右，打開磨門觀察發現，粗磨倉和細磨倉有較多的磨圓角的顆粒石灰石及砂巖；后及時對破碎機采取措施，更換磨損嚴重的錘頭后，入磨石灰石最大粒徑降至25mm以下，磨機產量則上升至230t/h。僅此一個因素就導致系統產量降低50t/h，不能不引起我們的高度重視。
在研磨體選擇應用方面應注意：據調查了解，高鉻合金鑄鐵磨球硬度高、具有優良的耐磨性能。在山東聯合水泥有限公司Φ4.6m×（9.5+3.5）m（設計產量180t/h、主電機功率3550kW）中卸烘干磨應用，噸生料研磨體磨耗僅為15g/t，各倉級配相對穩定，系統粉磨效率相對較高。
2 風掃立磨生料制備系統
我國預分解窯水泥生產線生料制備采用風掃立磨生料制備系統的工藝流程見圖2。
2.1配置狀況
2.1.12500t/d規模的配置
國內2500t/d規模預分解窯生產線，采用風掃立磨制備生料，有以下幾種典型配置：
（1）配置ATOX37.5三輥立磨一臺（磨盤直徑Φ3750mm，磨輥直徑Φ2600mm，輥寬750mm，磨盤轉速24.2r/min，主電機功率1800kW，風機電機功率1600kW，選粉機電機功率140kW），設計產量160t/h，實際運行產量200～240t/h，系統粉磨電耗15.5～16.5kWh/t。
（2）配置MLS3626三輥立磨一臺（主電機功率1800kW，磨盤轉速25.7r/min，設計產量190t/h），一般產量在190～220t/h，高者在253t/h，系統粉磨電耗18.75kWh/t。
（3）配置HRM3400四輥立磨一臺（磨盤直徑Φ3400mm，磨輥直徑Φ1900mm，磨盤轉速28.15r/min，主電機功率1800kW，設計產量210t/h），實際運行產量220～260t/h，系統粉磨電耗12～14kWh/t。
（4）配置TRM36.4四輥立磨一臺（磨盤直徑Φ3600mm，磨輥直徑Φ1850mm，磨盤轉速30.5r/min，主電機功率2000kW，設計產量170～260t/h），實際產量200～260t/h，系統粉磨電耗15.2～17.5kWh/t。
（5）配置MPS3350B三輥立磨一臺，產量190t/h，系統粉磨電耗15kWh/t，磨耗5.35g/t。
（6）配置CRM3604四輥立磨一臺，廣安桂興2500t/d預分解窯生產線應用成都院CRM3604四輥生料立磨，運轉率達90%以上，生料細度R80＜12%，臺時產量210～230t/h，最高達260t/h，系統粉磨電耗＜20kWh/t。
2.1.25000t/d規模的配置
國內5000t/d規模預分解窯生產線，采用風掃立磨制備生料，有以下幾種典型配置：
（1）配置ATOX50三輥立磨一臺（盤徑Φ5000mm，輥徑Φ3000mm，輥寬1000mm，主電機功率3800kW，磨盤轉速25r/min，風機電機功率3000kW），設計產量410t/h，實際產量460～515t/h左右，系統粉磨電耗16.5～19kWh/t。
（2）配置RM57/28四輥立磨一臺（盤徑Φ5700mm，磨盤轉速23.74r/min，輥徑Φ2800mm，輥寬820mm，重量100t，主電機功率4200kW，采用復合輥套，磨耗6.5g/t），設計產量400t/h，實際產量＞450t/h左右，系統粉磨電耗16～17kWh/t。
（3）配置HRM4800四輥立磨一臺（磨盤中徑Φ4800mm，外徑Φ5600mm，磨盤直徑Φ6100mm，磨輥直徑Φ2600mm，主電機功率3800kW，磨盤轉速25.6r/min），設計產量420～500t/h，實際產量可達到520～550t/h。第一臺HRM4800立磨用于浙江虎山水泥集團，系統粉磨電耗為13.5kWh/t。
（4）配置TRM53.4四輥立磨一臺（盤徑Φ5300mm，磨盤轉速25.16r/min，輥中徑Φ2450mm，輥寬820mm，重量34t，主電機功率4200kW，采用復合輥套、陶瓷襯板，磨耗5.9g/t），設計產量430t/h，實際產量470t/h，系統粉磨電耗15.5kWh/t。
（5）配置LM48.4四輥立磨一臺（磨盤直徑Φ4800mm，磨輥直徑Φ2150mm，輥寬730mm，磨盤轉速26r/min，主電機功率4000kW），設計產量400t/h，實際產量＞450t/h，系統粉磨電耗17.5kWh/t。
（6）配置LM56.4四輥立磨一臺（磨盤直徑Φ5600mm，主電機功率3500kW），設計產量380t/h，實際產量425t/h，系統粉磨電耗17kWh/t。
（7）配置MLS4531四輥立磨一臺（磨盤直徑Φ4500mm，磨輥直徑Φ3150mm，磨盤轉速21.6r/min，主電機功率4000kW，循環風機3550kW，選粉機160kW，輔傳160kW），設計產量360t/h，實際產量＞440t/h，系統粉磨電耗16～18kWh/t。
（8）配置MPS5000B三輥立磨一臺（磨盤直徑Φ5000mm，磨輥直徑Φ2800mm，主電機功率4000kW），設計產量410t/h，實際產量≥470t/h，系統粉磨電耗18.1kWh/t。
（9）配置TRM38.4四輥立磨兩臺（主電機功率2200kW×2，設計產量185～280t/h×2），實際產量＞240t/h×2，噸生料系統粉磨電耗15.8kWh/t。
（10）配置CRM5304四輥立磨一臺（磨盤直徑Φ5300mm，磨輥直徑Φ2600mm，主電機功率4200kW，系統風機電機功率3800kW），設計產量420t/h，實際產量460t/h，系統粉磨電耗≤20kWh/t。
（11）配置UM50.4四輥立磨一臺（盤徑Φ5000mm，磨輥中徑Φ2450mm），設計產量390t/h，實際產量＞400t/h，系統粉磨電耗≤20kWh/t。
2.2技術分析
生料風掃立磨工藝系統簡單，占地面積小，可靠性高且運行穩定，噪音低，在水泥生產線中生料制備系統應用最多。風掃立磨噴口環風速達80～90m/s，烘干熱交換能力強，可適應入磨綜合水分＞8%，甚至＞15%的物料，而保持出磨生料水分≤1%。風掃立磨對入磨物料粒徑適應能力好，入料粒徑可達輥徑的4%～5%，對于較大粒徑物料適應性比中卸烘干磨及輥壓機好，生料粉磨電耗低于中卸烘干磨4～6kWh/t，高于輥壓機終粉磨系統2～4kWh/t；但立磨適宜于粉磨磨蝕性小的物料，磨輥與磨盤磨耗一般低于10g/t。磨盤、磨輥工作壽命可達8000h甚至以上，運轉率高，運行平穩。
3 輥壓機生料終粉磨系統
我國預分解窯水泥生產線生料制備采用輥壓機生料終粉磨系統工藝流程見圖3。
3.1配置情況
3.1.12500t/d規模的配置
（1）配置一臺180～100輥壓機（主電機功率900kW×2、通過量670t/h）+VXR選粉機，設計產量180t/h，實際產量210～230t/h，粉磨電耗12～13.5kWh/t。
（2）廣東新南華水泥有限公司2000t/d生產線，生料制備系統配置一臺HFCG160～120（900kW×2、通過量580～670t/h）+VXR選粉機，設計產量180t/h，實際產量231t/h，粉磨電耗10.64kWh/t。
（3）魯南中聯水泥有限公司2500t/d生產線，將兩臺Φ3.5m×10m中卸烘干生料磨更換為采用一臺180～100輥壓機的生料終粉磨系統，臺時產量達240t/h（R80篩余14%±2%）、系統粉磨電耗由采用管磨機工藝時的22kWh/t降至16kWh/t，噸生料節電6kWh/t；且金屬材料消耗也由噸生料100g/t降至輥壓機終粉磨工藝時的3g/t左右，節電、降耗效果顯著。
（4）寧夏賽馬集團銀川一分廠2000t/d生產線，采用180～100輥壓機+VV9620F選粉機+XR3200下進風雙分離高效選粉機，生料粉磨功指數為14.2kWh/t，輥磨易磨性系數為0.87，易磨性差；通過改進與調整，系統產量由170t/h提高至200t/h（生料R80篩余12%～13%，輥壓機工作輥縫34mm，工作壓力7.4MPa），系統粉磨電耗15.7kWh/t。
3.1.25000t/d規模的配置
（1）東平中聯5500t/d超短窯水泥生產線，配置一臺由200～160輥壓機（主電機功率1800kW×2、通過量1400～1800t/h）+VX12020選粉機（處理能力1800～2300t/h）+XR4000選粉機（喂料量900t/h）輥壓機生料終粉磨系統，系統設計產量400t/h，實際產量491.73t/h，系統粉磨電耗13.8kWh/t。
（2）四川亞東水泥有限公司采用KHD公司RP170～180輥壓機（通過量1250t/h，主電機功率1800kW×2），生料終粉磨系統，生產能力340～350t/h，系統粉磨電耗15～16kWh/t。
5000t/d預分解窯生產線不同生料制備系統裝機功率及粉磨電耗分析見表1。
3.2技術分析
一般來講，2500t/d規模生產線輥壓機生料終粉磨系統相比風掃立磨系統總裝機功率約降低1000kW以上，5000t/d規模生產線輥壓機生料終粉磨系統相比立磨系統總裝機功率約降低2000kW以上；相對于立磨生料制備系統而言，采用輥壓機生料終粉磨工藝，2500t/d規模生產線至少每年節電效益可達150萬元以上，5000t/d規模生產線至少每年節電效益可達300萬元以上；相對于中卸烘干管磨生料制備系統而言，采用輥壓機生料終粉磨按噸生料平均節電10kWh/t計算，2500t/d規模生產線至少每年節電效益近700萬元以上，5000t/d規模生產線至少每年節電效益近1400萬元以上（平均電價按0.60元/kWh計）。
由于輥壓機生料終粉磨系統裝機功率均低于中卸烘干磨及風掃立磨，故輥壓機生料終粉磨系統電耗比上述兩個系統要低得多。但也有極少數輥壓機生料終粉磨系統電耗高達17～19kWh/t；該系統產量及粉磨電耗除與工藝線配置有關外，主要是控制入機原材料水分、粒徑及易碎性及生料細度等因素的影響（由于考慮到XR選粉機內氣流速度一般在30～40m/s，比風掃立磨噴口環風速80～90m/s低一半以上，加之多數有窯系統企業投置了低溫余熱發電，供給風掃立磨系統用于物料烘干熱交換的溫度有所降低。
進入輥壓機的物料粒徑要求均齊，95%以上應≤55mm，過大則輥壓機運行不穩定；輥壓機生料終粉磨系統入機物料綜合水分宜控制＜6%，水分過大則擠壓后的料餅難以打散、分散，影響系統產量發揮，同時，應高度重視操作因素；生料不同于成品水泥，一般比表面積在230～250m2/kg左右即可，而水泥成品的比表面積至少要達到300m2/kg或在330m2/kg以上。由于熟料燒成采用窯外預分解技術，輥壓機終粉磨的生料顆粒均勻性較好，在生料細度R200篩余＜1.5%、在滿足易燒性的前提下，R80篩余可由12%適當放寬至15%甚至18%以上。
輥壓機生料終粉磨系統電耗低、主輔機設備運轉率高，是生料制備選型與改造的方向，在選擇輸送設備時一定要留出足夠的富裕系數，避免系統出現瓶頸，現有采用中卸烘干管磨制備生料的企業，應積極創造條件采用輥壓機生料終粉磨系統，充分挖掘生料粉磨系統節電潛能。
4 輥壓機聯合粉磨生料制備系統
輥壓機聯合粉磨生料制備系統見圖4。
NMJD水泥有限公司5000t/d預分解窯生產線，采用HFCG160-140輥壓機（通過量780t/h，電機功率1120kW×2）+V選+Φ4.6m×(10+3.5)m中卸烘干管磨（設計產量190t/h，主電機功率3550kW）聯合粉磨系統制備生料，臺時產量達420t/h，系統粉磨電耗22.1kWh/t左右。
該工藝系統比較復雜，沒有節能優勢，在國內應用相對較少。
5 結束語
（1）國內預分解窯水泥生產線生料制備工藝有中卸烘干磨、風掃立磨、輥壓機終粉磨及輥壓機聯合粉磨等幾種粉磨系統。
（2）中卸烘干管磨系統適宜于磨蝕性較大的物料，但由于粗磨及細磨過程中始終存在研磨死區，且無法形成料床，在上述幾種粉磨系統中其生料制備電耗最高，多在22～25kWh/t范圍內。
（3）風掃立磨利用高效率料床粉磨原理，由于被磨物料的易磨性不同，該系統生料粉磨電耗多在14～18kWh/t。
（4）輥壓機聯合粉磨系統工藝較為復雜，應用極少，噸生料制備電耗高于立磨系統，接近于中卸烘干管磨，一般在20～22kWh/t。
（5）輥壓機生料終粉磨系統，充分發揮了輥壓機擠壓粉磨的技術優勢，由于系統裝機功率低，噸生料粉磨電耗最低，多在12～14kWh/t范圍內。與其他幾種粉磨系統相比，輥壓機生料終粉磨節電幅度最大，應大力推廣應用。
浙公網安備
33010802003693號