王魯巖，王奇，劉子河，滑松，張傳軍，寇劍棟，劉洋

國產(chǎn)大型水泥輥磨的應(yīng)用與水泥性能對比

王魯巖1，王奇2，劉子河2，滑松2，張傳軍2，寇劍棟2，劉洋2

本文介紹了國產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK5041粉磨水泥的運行情況，在不使用助磨劑、沒有磨內(nèi)噴水的情況下，輥磨設(shè)備運行穩(wěn)定，產(chǎn)量達到設(shè)計值，水泥以及混凝土的各項指標性能均符合國家標準，與同等熟料及混合材配比條件下使用其他粉磨工藝生產(chǎn)的水泥性能基本相同。

水泥；輥磨；料床粉磨，水泥性能;粉磨工藝

1 前言

最近幾年，水泥輥磨終粉磨技術(shù)日臻成熟，在國外得到了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其在印度、越南等新興水泥市場，有多條新建水泥生產(chǎn)線采用了水泥輥磨終粉磨技術(shù)。在國內(nèi)，湖北亞東、云南東駿、四川星船城等水泥公司采用了進口水泥輥磨，運行情況良好。

經(jīng)多年的技術(shù)實踐，立式輥磨終粉磨技術(shù)的節(jié)能減排優(yōu)勢，在生料及煤炭粉磨上已經(jīng)充分體現(xiàn)，其節(jié)能減排優(yōu)勢也同樣適用于水泥終粉磨。但目前進口水泥輥磨的設(shè)備價格和維護成本都非常高，而國產(chǎn)水泥輥磨的技術(shù)尚需要更多的實踐。因此，開發(fā)國產(chǎn)大型立式水泥輥磨是國內(nèi)水泥粉磨技術(shù)裝備領(lǐng)域的一個新目標。

中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司（以下簡稱粉體公司）多年來一直致力于實現(xiàn)這一目標，繼TRM31和TRMK45輥磨成功應(yīng)用后，2010年10月，粉體公司與中材天山喀什多浪水泥有限公司簽訂了TRMK5041立式水泥輥磨合同，采用兩臺立式輥磨機為5000t/d水泥生產(chǎn)線配套，合同約定生產(chǎn)P·O42.5水泥的產(chǎn)量為170t/h。在項目周期非常緊張的情況下，粉體公司在3個月內(nèi)完成了立式輥磨機的設(shè)計工作，在7個月內(nèi)完成了設(shè)備的制造與供貨，2011年12月中旬完成了安裝工作，2012年1月初完成了調(diào)試，到目前為止運行情況良好。

2 系統(tǒng)簡介

2.1 系統(tǒng)流程

TRMK5041水泥輥磨系統(tǒng)流程見圖1。熟料來自場內(nèi)存放熟料的料坑，料坑的存儲能力為50萬噸，熟料在入磨之前已經(jīng)冷卻到接近環(huán)境溫度。熟料、石膏和混合材由喂料皮帶經(jīng)回轉(zhuǎn)下料器喂入輥磨。物料入磨后，經(jīng)粉磨機構(gòu)的粉磨及初步分選、選粉機精細分選，合格細粉被帶入袋式收塵器收集作為成品；部分未被破碎的大顆粒物料落入風(fēng)道，進入外循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過系統(tǒng)除鐵后再次進入輥磨與新喂物料一起粉磨；出收塵器的成品通過空氣輸送斜槽、提升機等設(shè)備送入到成品庫中。

工藝設(shè)計中，磨機通風(fēng)和烘干需要的熱空氣應(yīng)由熱風(fēng)爐提供，但是根據(jù)中材天山喀什多浪水泥有限公司方面的實際經(jīng)驗，現(xiàn)場安裝時并沒有安裝熱風(fēng)爐，入磨氣體主要來自循環(huán)風(fēng)和冷風(fēng)閥，出磨氣體通過收塵器凈化后由系統(tǒng)風(fēng)機送出，一部分排入大氣，另一部分循環(huán)入磨。

圖1 系統(tǒng)流程圖

2.2 系統(tǒng)主要設(shè)備

系統(tǒng)的核心設(shè)備是TRMK5041輥磨，由粉體公司自主研發(fā)，采用有針對性的粉磨結(jié)構(gòu)設(shè)計保證物料形成穩(wěn)定的料床。磨機采用了新型高效籠形轉(zhuǎn)子選粉機，保證成品比表面積可以在300～500m2/kg范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)，確保水泥成品的顆粒分布在合理范圍內(nèi)。系統(tǒng)其他設(shè)備的選型均考慮了喀什地區(qū)1300m的高海拔地理因素。系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表1。

3 系統(tǒng)運行情況簡介

3.1 產(chǎn)量及配比

2012年水泥生產(chǎn)基本情況及粉磨車間綜合電耗如表2所示，其中在生產(chǎn)P·O42.5水泥的情況下，因其比表面積要求較高，造成產(chǎn)量下降，根據(jù)水泥粉磨實驗換算方法，當(dāng)把成品比表面積折算為330m2/kg的標準產(chǎn)量時，磨機的P·O42.5產(chǎn)量應(yīng)為180t/ h。另因工廠生產(chǎn)水泥品種切換較頻繁，未能針對不同水泥品種進行系統(tǒng)電耗的核算，系統(tǒng)綜合電耗最終核算為33kWh/t。

3.2 主要操作參數(shù)

在系統(tǒng)溫度、系統(tǒng)風(fēng)量和粉磨車間生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下，熟料粉磨生產(chǎn)線在現(xiàn)場施工時并未按照工藝設(shè)計的要求安裝熱風(fēng)爐，熟料經(jīng)過自然冷卻，溫度接近常溫，磨機入磨溫度并不能達到設(shè)計值，物料的烘干主要依靠循環(huán)風(fēng)帶回的熱量與磨機粉磨做功發(fā)熱。由于喀什地區(qū)的氣候非常干燥，同時實際生產(chǎn)中完全沒有使用噴水來穩(wěn)定料層，成品水分還是控制在0.5%以下。因風(fēng)溫不足，設(shè)備工藝風(fēng)速也受到了影響，這方面通過增大風(fēng)機出力、加大循環(huán)風(fēng)使用量等方式進行了彌補。

從磨機運行的角度看，控制合適的磨機進出口壓力差是磨機穩(wěn)定運行的前提。在額定產(chǎn)量條件下，磨機的壓差理論值在5000～6000Pa之間，入磨負壓一般為200～500Pa，相應(yīng)的出磨氣體負壓在5500～6500Pa之間。磨機穩(wěn)定運行時，出袋收塵器風(fēng)管的風(fēng)量測定結(jié)果為：溫度66℃，氣體壓力-8200Pa，工況風(fēng)量590000m3/ h，標況風(fēng)量360000m3（標）/h。系統(tǒng)主要參數(shù)見表3。

4 產(chǎn)品性能

利用輥磨粉磨水泥，水泥成品的顆粒分布以及由此產(chǎn)生的標準稠度需水量等尤其需要注意。2012年，中國水泥發(fā)展中心物化檢測所及天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心共同檢測了中材天山喀什多浪水泥有限公司TRMK5041立式水泥輥磨生產(chǎn)線生產(chǎn)的水泥成品、同工廠內(nèi)使用輥壓機和球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的水泥成品和同廠內(nèi)的圈流球磨的水泥成品性能，并進行了橫向?qū)Ρ?，水泥特性試驗部分由中國水泥發(fā)展中心物化檢測所完成，混凝土部分由天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心完成。

表1 系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

表2 磨機產(chǎn)量及配比

表3 系統(tǒng)主要操作參數(shù)

表4 顆粒分布及水泥密度計比表特性

表5 水泥需水性及流動度對比

表6 水泥抗壓強度對比*，MPa

表7 混凝土坍落度對比

4.1 細度、比表面積及顆粒分布（表4）

4.2 水泥流動性對比（表5）

4.3 水泥強度性能（表6）

4.4 混凝土坍落度對比（表7）

4.5 水泥性能綜合分析

從前期對于其他進口立式輥磨機生產(chǎn)的水泥產(chǎn)品性能分析，以及對中材裝備集團有限公司TRM系列立式水泥輥磨機在越南、新疆、陜西、馬來西亞等地區(qū)的產(chǎn)品試驗累積數(shù)據(jù)的跟蹤綜合分析，立式輥磨機的水泥產(chǎn)品主要體現(xiàn)了以下幾個特點：

（1）顆粒分布介于圈流球磨和開流球磨之間，顆粒分布n值在0.9～1.1合理區(qū)間內(nèi)。

（2）水泥的標準稠度需水量多數(shù)在25%～27%之間。

（3）水泥的凝結(jié)時間合理。

（4）水泥的強度與球磨機相當(dāng)。

（5）混凝土的塌落度較高，有良好的工作性能。

根據(jù)本次中材天山喀什多浪水泥有限公司的對比數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論：從水泥性能和混凝土性能的角度看，這幾種水泥粉磨工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有本質(zhì)上的差別，立式輥磨機系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥在某些方面優(yōu)于輥壓機和球磨機的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)品。

5 結(jié)語

首臺國產(chǎn)大型水泥輥磨TRMK5041已經(jīng)投入工業(yè)生產(chǎn)，磨機運行平穩(wěn)，各項技術(shù)指標達到或超過了設(shè)計指標，水泥輥磨成品的顆粒分布、標準稠度需水量、水泥性能等關(guān)鍵數(shù)據(jù)與圈流球磨系統(tǒng)的產(chǎn)品相當(dāng)，用其配制的混凝土具有良好的工作性能。

水泥輥磨終粉磨技術(shù)在國際上已經(jīng)得到推廣應(yīng)用，運行結(jié)果充分體現(xiàn)了該技術(shù)具有顯著的節(jié)能效果和優(yōu)良的產(chǎn)品性能，相信TRMK5041水泥輥磨的成功運行會極大地推動國產(chǎn)水泥輥磨的技術(shù)進步，并在國內(nèi)水泥行業(yè)得到推廣應(yīng)用，為實現(xiàn)水泥生產(chǎn)無球化作出重要貢獻?！?/p>

Application of Domestic Large Cement Roller Milland Contrastof Cement Performance

WANG Lu-yan1,WANG Qi2,LIU Zi-he2,HUA Song2,ZHANG Chuan-jun2,KOU Jian-dong2,LIU Yang2
(1 Xinjiang Tianshan Cement co.,Ltd.,Xinjiang,Urumqi830013 2 Sinoma(Tianjin)Powder Technology Machinery Co.,Ltd.,Tianjin 30040)

The operating condition ofthe domestic large-scale cementroller mill TRMK5041 was introduced in this paper.Without using grinding agentand water inside,roller millequipment run stably and the production meetthe design value.Cementand concrete performance indicators meetthe nationalstandard,and the cement performance is basically the same with thatofcementprepared by other cementgrinding process under the con?dition ofsame ratio ofclinkerand mixing materials.

cement,rollermill;materialbed grinding,cementperformance;grinding process

TQ172.632.5

A

1001-6171（2014）04-0041-03

通訊地址：1新疆天山水泥股份有限公司，新疆烏魯木齊830013；2中材（天津）粉體技術(shù)裝備有限公司，天津300400；

2013-11-02；編輯：趙蓮