引言

眾所周知，水泥粉磨站企業(yè)從生產(chǎn)角度獲取利潤的方式一般為兩種：一是降低熟料配合比，這是降低原材料成本中最大費用項目的方式；二是降低粉磨電耗。但對于方式一，因國家標準的限制，比如對于普通硅酸鹽水泥，GB/T175-2007《通用硅酸鹽水泥》標準中5.1條規(guī)定，熟料+石膏不低于80％且小于95％。一般生產(chǎn)水泥時石膏摻加量都在5％左右，這實際上就是給熟料在普通硅酸鹽水泥中的摻加量作出了限制，不可能無限制地降低下去。盡管可以采用一些技術手段使得水泥的強度等指標符合國標規(guī)定，但5.1的規(guī)定也不允許，故方式一的作用其實很有限。但對于方式二，國家強調(diào)節(jié)能降耗，尤其對水泥行業(yè)粉磨電耗采取階梯電價等管理手段，這使其變得急迫并且相對于方式一而言更有潛力可挖。

本文就對水泥粉磨站降低粉磨電耗問題進行探討，供參考。

1.1 主體工藝設備起點要高

主體工藝設備是影響粉磨站企業(yè)水泥粉磨電耗高低的關鍵所在，在很大程度上決定了粉磨站所能達到的水泥粉磨電耗水平。不同粉磨工藝系統(tǒng)電耗比較見表1。

表1 不同粉磨系統(tǒng)電耗比較

1.2 對球磨機進行磨內(nèi)技術改造

從表1可知，凡是球磨機參與的工藝系統(tǒng)，能耗指標都相對地高。然而對于不具備更換主機配置的粉磨站，進一步降低電耗的技術路線惟有提高系統(tǒng)的能效。實踐證明，挖掘球磨機能效就是見效快投資少的技改項目之一。

1.2.1各倉倉長比例分配非常重要

球磨機各倉倉長決定著各倉粉碎或粉磨能力，就關系到磨機粉磨能力的平衡問題。磨機粉磨能力遵循木桶理論，最小倉的粉磨能力至關重要。

茲有甲、乙兩家粉磨站，粉磨系統(tǒng)設備配置均為：破碎機Φ3.2m×13m三倉開路磨機。甲廠各倉有效長度：一倉2.75m、二倉3.0m、三倉6.50m。系統(tǒng)指標：P·C32.5R水泥產(chǎn)量50～55t/h；80μm篩余值：沒加助磨劑9.0％，加助磨劑4.5％。乙廠各倉倉長：一倉：3.50m；二倉2.25m；三倉：6.75m。系統(tǒng)指標：P·C32.5R水泥76～78t/h；80μm篩余≤2.5％。兩個企業(yè)產(chǎn)質(zhì)、量差距大的主要原因是甲企業(yè)各倉長比例分配不當。

1.2.2各倉研磨體級配方案的設計

平均球徑的確定一般要求在對入磨物料進行邦德功指數(shù)測定的基礎上，按有關公式計算。當然，對經(jīng)驗豐富者，可不對入磨物料進行邦德功指數(shù)測定。

根據(jù)計算所得的平均球徑，設計研磨體級配方案，還需要對級配方案進行優(yōu)化工作。其方法是：從50％裝載量開始做篩析曲線，分析級配方案是否合理，然后在75％、90％、100％各裝載量調(diào)試階段均做篩析曲線，根據(jù)曲線形狀對下一階段裝載研磨體方案做出調(diào)整，以使級配方案趨于合理。

1.2.3磨內(nèi)相關配件結構的改造

磨內(nèi)相關配件結構，關系到各倉的存料能力是否適當，這涉及到篩分隔倉板的內(nèi)篩分篦縫寬度、外圓篦縫與襯板距離尺寸等、活化環(huán)及襯板形式與尺寸、磨機隔倉板和出料篦板形式、磨機筒體橫截面上通風均布等問題。

一臺生產(chǎn)P·C32.5R水泥的Φ3.8m×13m開路磨，研磨體裝載量達到總量的75％時，比表面積突然從390～400m2/kg降低到300～310m2/kg。急停磨機開倉檢查，發(fā)現(xiàn)各倉均存在存料能力不足問題，這既可能是磨尾篦板和隔倉板有關尺寸不合適造成鎖料能力不足，也可能是磨機橫截面上通風不均勻造成通風短路物料跑粗，更可能是二者的疊加。后經(jīng)逐倉對磨機出料篦板和隔倉板縫隙進行堵焊，出料篦板安裝布風板等措施而使比表面積得以恢復。

1.2.4例證

筆者所在粉磨站建設時就修正了磨機制造廠家提供的磨機各倉倉長(雙倉閉路磨，裝備廠家給的倉長是一倉5.75m，二倉6.75m，我廠改為一倉長4.75m、二倉長7.75m)，對細磨倉安裝的活化環(huán)提出了改進意見，放棄了制造廠家提出的鋼球級配方案。我廠Φ3.2m×13m兩倉磨機配用O-Sepa N1500成品選粉機，在沒有任何磨前破碎設備設備的條件下，取得了生產(chǎn)P·O42.5水泥臺時產(chǎn)量65～72t/h，P·S·A32.5水泥77～82t/h的水平，近三年來噸水泥綜合電耗情況見表2。

表2 本企業(yè)近三年噸水泥電耗情況

1.3 采用助磨劑

采用助磨劑一般都由助磨劑廠商提高計量流量泵，粉磨站企業(yè)除了采購助磨劑費用外幾乎沒有前期投入。對于眾多的粉磨站企業(yè)不失為一項降低成本提供效益的捷徑。

1.4 儲庫設施要利于生產(chǎn)調(diào)配

以熟料庫為例，如果是單純滿足生產(chǎn)儲備期和配料需要，在同等庫容量的情況下，當然是采取單個的大庫比兩個小庫更節(jié)省基建投資費用。但如果選擇單個的大庫會給后期生產(chǎn)調(diào)度帶來許多不便，長期運行下去，可能造成的經(jīng)濟損失遠超采取兩個熟料庫所增加的投資費用。這是因為，一般的粉磨站企業(yè)采購熟料時無法做到固定一個供應商。

而各個供應商所產(chǎn)熟料雖然都能保證符合國標規(guī)定的質(zhì)量，但在具體使用性能上可能會有較大的差異，比如熟料與減水劑的相容性，熟料的易磨性等等。熟料的易磨性，不單說來自不同的生產(chǎn)線，就說一條生產(chǎn)線的熟料，也會因為工況波動而相異。本企業(yè)曾經(jīng)數(shù)次遇到過采用同一供應商的熟料，其煅燒工藝變化，導致熟料易磨性變差，造成我廠Φ3.2m×13m磨機臺時產(chǎn)量突然下降10～15t/h，粉磨電耗高達35kWh/t。好在我廠在建設熟料庫時采用雙庫配置，這部分難磨熟料和另一易磨熟料分庫存放，搭配使用，才使磨機產(chǎn)量恢復正常。

1.5 入磨原料水分的控制

行業(yè)標準規(guī)定，入磨混合材水分不超過1.0％。據(jù)文獻介紹：一般入磨物料水分每增加1％，磨機臺時產(chǎn)量會降低8％～10％，當水分大于5％時，干法磨機基本上無法操作。

入磨物料水分大，磨機出現(xiàn)的征兆：一倉磨音發(fā)悶，二倉磨音響亮；閉路磨磨尾提升機電流下降；磨頭吐料。對于磨內(nèi)帶篩分板的磨機，這應該是因為篩縫窄，堵塞嚴重，物料通過隉使得一倉物料過多，二倉物料不足，磨內(nèi)物料循環(huán)量小所致。急停磨時開倉門，可以發(fā)現(xiàn)磨內(nèi)鋼球、襯板、隔倉板、出料篦板粘料嚴重。

針對性處理措施：減少料量以致停止喂料，同時加大助磨劑量15％～20％左右(需征詢助磨劑廠商意見，所增加助磨劑量不能影響到水泥質(zhì)量)洗磨，待磨音逐漸恢復正常時，從磨機產(chǎn)量正常量的30％左右開始喂料，以后每隔5～10min增加喂料量，直至正常喂料。其間密切觀察磨機(聽磨音、觀察磨頭是否吐料等)運行情況。

1.6 采用礦粉時的摻加方式

在磨尾采用添加經(jīng)過粉磨的礦渣超微粉或Ⅰ級粉煤灰，一方面利用其本身具有的連熟料都不具有的優(yōu)異性能，如水化熱低、與混凝土減水劑相容性好等優(yōu)點來改善水泥的性能，還可以較大幅度地降低產(chǎn)品電耗。

1.6.1礦粉的摻加方式與評價

(1)直接在磨頭加入。評價：省去了均化設備設施，原始投資最小，混合效果好。但因為礦粉很細，進入磨內(nèi)必然產(chǎn)生高溫粘附，從而影響粉磨效率，降低磨機產(chǎn)量，所以摻量很有限。

(2)在水泥入庫提升機進料口中摻加，出磨水泥和礦粉經(jīng)水泥入庫提升機和空氣斜槽進入水泥庫。評價：不符合生產(chǎn)許可證生產(chǎn)條件要求，混合不均勻。

(3)礦粉和出磨水泥按比例進入攪拌機混合，再進入水泥庫。評價：磨機飽磨時水泥顏色差別大，顯示出磨水泥與礦粉混合不均勻，這會導致水泥強度和凝結時間波動大。

(4)摻兌礦粉的水泥混合后由提升機提入增設的氣力均化倉進行均化，然后開啟均化倉底部的下料裝置，再輸送進入水泥庫。評價：均化效果好，但設備設施投資較大。

(5)在選粉機進料口處加入。評價：要考慮選粉機和磨尾提升機能力是否足夠。

1.6.2礦粉質(zhì)量控制問題

按國家標準GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》規(guī)定，在礦渣微粉中只允許摻加少量石膏和不超過0.5％的助磨劑。但現(xiàn)在有的礦粉加工企業(yè)通過摻加石灰石、粉煤灰、電廠爐底渣等違規(guī)物，以降低礦渣采購成本和提高比表面積、降低粉磨電耗。這些違規(guī)物的摻加，盡管有的企業(yè)做到了7d和28d活性指數(shù)合格，但它對水泥以及下游混凝土質(zhì)量究竟有何影響，需要有關部門研究確定到底能否摻加。

在筆者的工作經(jīng)歷中，曾經(jīng)檢測過礦粉S95級活性指數(shù)只有50％～65％，有些這樣的礦粉甚至28d活性指數(shù)依然勉強合格。但這樣的礦粉終究不符合標準規(guī)定，至少會影響水泥3d強度值。為確保水泥質(zhì)量，需要水泥行業(yè)加強檢測，選擇合格優(yōu)質(zhì)礦粉使用。

1.7 水泥庫底放料采用粉流掣技術

以太極錐實現(xiàn)無動力自然整體流卸料，可取消原來水泥庫底配置的羅茨風機(37kW)及下料口風機(4kW)，實現(xiàn)節(jié)電目的。

1.8 采用陶瓷球(段)替代鋼球(段)技術

陶瓷球(段)代替鋼球(段)，由于其容重低，可以較大幅度降低磨機負載，從而實現(xiàn)節(jié)能目的。淄博賽納高強耐磨陶瓷研磨體在四川的應用案例就是有力的證明。值得強調(diào)的是：使用前要選擇好質(zhì)量的陶瓷球或段，防止破碎率過高；要注意磨機工藝參數(shù)的調(diào)整，防止磨機臺時產(chǎn)量下降過多；實際操作中也要改變一些傳統(tǒng)的鋼球磨操作方法，盡量減少球的破碎率。

筆者所在企業(yè)的地區(qū)有“水泥之鄉(xiāng)”之稱，水泥產(chǎn)能嚴重過剩，競爭異常激烈。價格作為競爭的重要手段之一，歷來為客戶所重視。但如果不能設法降低成本，則想獲取利潤在激烈的市場競爭中生存下去無疑是不可能的。本文所述，都是一些投資小見效快的方法。實施中，建議企業(yè)從系統(tǒng)出發(fā)，結合自身實際，綜合考慮，選擇實施，力求技改收益最大化。

作者：夏寶林

來源：《安徽省巢鑄水泥廠》

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