引言

水泥生產中，水泥磨以兩種方式運行：開流操作和圈流操作。早期圈流系統因物料能及時的從磨內排出，過粉磨少，粉磨效率高，單位電耗低，單位容積產量大，產品粒度分布均勻等優點而被大規模推廣。但隨著水泥輥壓機聯合粉磨技術的發展以及立磨聯合粉磨系統的成熟應用，現進入水泥管磨機的物料粒度有越來越小的趨勢。以某粉磨系統為例，出輥壓機或立磨的物料粒度已經達到了1～2mm，這種改變對管磨機的設計及應用提出了新的要求。

由于研磨體在磨內的運動具有隨機性，入料粒度的降低，會使研磨體的直徑相應減小，在填充率不變的情況下，研磨體的數量會增加，這樣就會導致物料被沖擊、研磨的概率增大，有利于成品的生成。現在隨著進料粒度的減小，水泥磨開流操作因為其電耗低，投資省，循環負荷小等優點已經被越來越多的廠家所接受。而如何在開流操作中克服以往過粉磨，跑粗等缺點，以及如何實現水泥磨既能開流操作，也能適應圈流系統，成為了新的課題。

對同一規格的管磨機而言，開流和圈流操作所需的產量要求差異較大，而進料粒度的減小，有利于物料在磨內的流通，進而會縮短物料在磨內的停留時間。故對水泥磨處理量及物料流速的調控，成為現階段水泥磨設計及操作的關鍵所在。

在結構上，影響喂料量及磨內流速的因素主要有：磨內襯板結構及排布，隔倉板的形式，揚料板的形式及布置。而對料流的有效調控，主要通過以下手段來實現。

1.1 隔倉板調控

隔倉板調控是近幾年剛出現的新的調控手段，也是很有應用前景的一種調控方式，特別是針對雙層隔倉板，它克服了單層隔倉板過料量過小，過度依賴前后料壓的缺點，但是由于雙層隔倉板為強制過料，故由一倉進入二倉的物料量無法得到調控。特別是隨著進料粒度的變化，當進磨粒度明顯減小時，雙層隔倉板表現出了過料量太大的缺點，因此我們可以通過平衡、調控隔倉板的過料量來實現磨內的料流可控。

如圖1所示，隔倉板調控主要是通過改變隔倉板卸料口的卸料能力或揚料板的揚料能力來實現。

圖1 隔倉板調控原理示意圖

1.1.1卸料口調控

雙層隔倉板的工作原理為：經過一倉研磨破碎后的物料，通過前篦板及細篩板，進入到隔倉板中部，隨磨轉動過程中在揚料板的作用下被揚起至隔倉板頂部，隨后在重力的作用下沿著揚料板滑落至中心孔上方的出料口處。因此，通過改變隔倉板出料口結構以調控料流成為了可能。通過在隔倉板卸料口增加調控裝置，使卸料口的大小變得可調，這樣被揚起的物料有一部分因卸料口變小而留在隔倉板中被再次循環。由于物料通過前篦板及細篩板進入揚料板區域是靠料壓的推動作用，故留存在隔倉板中沒有通過卸料口的物料在轉動過程中再次回落至磨體底部時會增大隔倉板中的料壓，從而使得通過前篦板的物料量變小。

卸料口大小的不同，會導致在隔倉板內部循環的物料量不同，進而致使隔倉板中的料壓不同，這樣依賴一倉的料壓才能進入隔倉板的物料量變為了可控。

1.1.2揚料板調控

揚料板調控的原理是：將揚料板設計為活動式或組合式，在轉動過程中通過改變活動式揚料板與隔倉板外圈的間隙大小，或者調控組合式揚料板上的通孔大小，使得揚料板上的物料在其沿揚料板滑落過程中被漏至下一個揚料板上，從而實現一部分物料在隔倉板中循環，進而改變隔倉板中的料壓，達到調控料流的目的。

現階段的水泥磨，特別是圈流磨，由于磨內拉風的原因，通過隔倉板中心孔的高速氣流的裹帶效應，致使在隔倉板出料側存在無料區，有時這一區域會達到1.5m。無料區的存在，將大大縮短磨機的有效研磨長度，進而縮小物料的停留時間。而且通過改變隔倉板的結構，增加物料引導結構，可以有效的抑制隔倉板中心孔這種“噴流”，“風洞”現象，有效的增大磨機的有效研磨長度，使物料分布得到改善。實際運用表明，隔倉板調控是一種方便快捷的調控手段，調控范圍大，對進料粒度的適應范圍較廣。

1.2 活化襯板調控方式

對料流的調控，除了調節通過量之外，我們還需要調控物料的磨內流動速度，原則上流動速度越慢，物料在磨內的停留時間越長，被磨細的幾率也越高。活化襯板是波紋襯板與擋球圈有機結合的產物，在細磨倉中分布幾道活化襯板，其既能發揮波紋襯板對研磨體的提升作用，又能實現擋料的作用。研究表明：料位的穩定可使得磨機始終處于一個相對平衡的粉磨狀態，有利于產量的穩定。

活化襯板調控料流的原理是每道活化襯板都組成了一個簡易的單層隔倉板，只有物料達到一定的高度，才能溢流過活化襯板，向出磨端移動。活化襯板的中心開孔及其具體結構可根據實際需要而定，不同的開孔及結構，形成的料位也不盡相同。故通過改變活化襯板的開孔大小及高度，我們便可有效的增加物料在磨內流通的阻力，進而實現對料速的調控。

活化襯板對料流的調控還體現在對物料的分布上，在磨機轉動過程中，在圓周方向上物料和研磨體在做拋物線運動，在此過程中最外圈的物料不能得到應有的沖擊與破碎。而活化襯板的安裝，可以擾亂這種相對平穩的拋物運動，使物料的降落點較為分散。從而增加最外圈物料被破碎，研磨的幾率。

1.3 其他調控，優化料流方式

除了隔倉板及活化襯板，水泥磨的料流還可以通過其他手段而得到優化。原則上只要能改變物料在磨內的分布及流通狀態的方法，比如改變襯板的結構，根據實際提升高度選取合適的研磨體的級配，合理選取、排布階梯襯板，大、小波紋襯板，采用螺旋進料來替代溜子以改變物料的入磨速度，均能實現對料流的優化。

(1)在進磨粒度減小的情況下，通過對磨內料流進行適當的調控，既能增加磨機對物料的適用性，又能有效增加物料的研磨時間，提高磨機產量。

(2)實際應用表明通過改變傳統隔倉板的結構，進而調控料流是一種方便可行的調控手段，其調控范圍較廣，既能影響物料在磨內的停留時間，又能增加磨機的有效研磨長度，調控便捷，可靠。

(3)活化襯板不僅能發揮其揚料，揚球，實現對研磨體的分級作用，通過合理布置活化襯板，改變活化襯板的結構，比如使活化襯板中心孔高度可調，也能優化磨內料流，實現增產降耗的目的。

本文僅從料流控制方面提出了一些提高水泥磨研磨效率的建議，生產實踐中還有其他技術能實現水泥磨的節能降耗。比如超臨界研磨，超臨界磨在礦山粉磨領域已經被證實是一種高效節能設備，它大大提高了碾磨體的碾磨效率，整體能量利用率較高，但由于其自身結構的限制，并沒有在水泥行業應用。實現水泥磨的超臨界研磨，可能是水泥磨發展的一個方向。

作者：閆偉，桑圣歡

來源：《南京凱盛國際工程有限公司》

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