國產化TRMK4541大型水泥輥磨的研制及應用

□□聶文海，劉箴，劉子河，柴星騰，尚桂來，姚丕強

國產化TRMK4541大型水泥輥磨的研制及應用

Research and Application of Domestic Large-scale TRMK4541 Roller Mill for Cement Grinding

□□聶文海1，劉箴2，劉子河2，柴星騰1，尚桂來2，姚丕強1

詳細介紹了首臺國產大型水泥輥磨TRMK4541粉磨水泥的運行情況，在不使用助磨劑、沒有磨內噴水的情況下，輥磨設備運行穩定，產量達到設計值，系統電耗比圈流球磨降低30%，水泥成品的顆粒分布和標準稠度需水量與球磨系統相當，混凝土的工作性能優良。

水泥；輥磨；料床粉磨

1 前言

最近幾年，水泥輥磨終粉磨技術在國外日臻成熟，并得到了越來越廣泛的應用，尤其是在印度、越南等新興水泥市場，有多條新建水泥生產線采用了水泥輥磨終粉磨技術。在國內，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，目前這些水泥輥磨系統均運行正常。

水泥輥磨終粉磨技術在節能減排上的優勢是有目共睹的，但進口水泥輥磨的設備價格和維護成本比較高，在國內廣泛推廣有一定困難。開發國產的大型水泥輥磨一直是國內水泥粉磨技術裝備領域的一個目標。

天津水泥工業設計研究院有限公司多年來一直致力于這一目標的實現，在TRM型原料輥磨和礦渣輥磨得到廣泛應用的基礎上，從2006年開始著手水泥輥磨的研發工作，并于2009年實現了張家口金隅水泥有限公司兩臺TRMS3131輥磨穩定粉磨水泥的目標，磨機產量和主機電耗達到了預期的指標，率先實現了水泥輥磨的工業應用。

2010年6月，天津水泥工業設計研究院有限公司自主研發的國產大型水泥輥磨TRMK4541在越南福山水泥公司投產，經過短期的生產調試，磨機的各項技術指標達到了設計要求。水泥成品的顆粒分布和標準稠度需水量與球磨系統的產品相當，混凝土的工作性能優良。

TRMK4541水泥輥磨生產OPC水泥的產量為150t/h，可以單臺配套2750t/d熟料生產線或兩臺配套5500t/d規模熟料生產線，也可用于100萬噸/年規模的水泥粉磨站，是水泥粉磨技術領域的一種理想方案。

本文重點介紹首臺TRMK4541水泥輥磨的應用情況，供大家參考。

2 系統簡介

2.1 系統流程

TRMK4541水泥輥磨系統的流程見圖1。熟料、石膏和混合材由喂料皮帶經鎖風閥喂入輥磨，物料在輥磨中隨著磨盤的旋轉從中心向邊緣運動，同時受到磨輥的擠壓而被粉碎。粉碎后的物料在磨盤邊緣處被從風環進入的熱氣體帶起，粗顆粒落回到磨盤再粉磨；較細顆粒被帶到選粉機進行分選，分選后的粗粉也返回到磨盤再粉磨，合格細粉被帶入袋式收塵器收集作為成品。部分難磨的大顆粒物料在風環處不能被熱風帶起，通過吐渣口進入外循環系統，經過除鐵后再次進入輥磨與新喂物料一起粉磨。因為混合材的水分很小，所以外循環物料和新喂料共用一個喂料溜管。出收塵器的成品通過空氣輸送斜槽、提升機等設備送入到成品庫中。

磨機通風和烘干需要的熱空氣由熱風爐提供，熱風通過管道進入磨機，出磨氣體通過收塵器凈化后由系統風機送出，一部分排入大氣，另一部分循環入磨。

2.2 系統主要設備

系統的核心設備是TRMK4541輥磨，由天津水泥工業設計研究院有限公司自主研發，采用新的措施來保證物料能夠形成穩定的料床。磨機采用新型高效籠形轉子選粉機，保證成品比表面積可以在300～400m2/kg范圍內靈活調節，并保證水泥成品的顆粒分布在合理范圍內。系統主要設備參數見表1。

表1 系統主要設備參數

表2 磨機產量及配比

表3 電耗,kWh/t

表5 各點氣體參數

3 系統運行情況

3.1 產量及配比

根據生產需要，該系統生產三個品種的水泥，不同品種水泥的產量及配比見表2。

3.2 水泥單位電耗

生產不同品種水泥時的單位電耗見表3?？梢钥闯?，該系統粉磨水泥時的電耗與圈流球磨系統相比降低30%，TRMK4541水泥輥磨與國外輥磨的電耗比較見表4。

3.3 各點氣體溫度壓力

出磨氣體溫度的設計值為90℃，因為磨機沒有使用噴水，依靠熟料自身的熱量和磨機粉磨做功發熱，磨機的出口溫度就會達到90℃以上。在實際生產中可以通過調節冷風量來控制出磨溫度在90℃左右，成品水分≤0.5%。

控制合適的磨機壓差是磨機形成料層、穩定運行的前提。在額定產量條件下，磨機的壓差在5000～6000Pa之間，入磨負壓一般200～500Pa，相應的出磨氣體負壓在5500～6500Pa之間。磨機運行時各點氣體溫度壓力見表5。

3.4 系統風量

磨機穩定運行時，對系統風量進行了測定，出袋收塵器風管的風量測定結果為：溫度77℃，氣體壓力-7400Pa，工況風量350000m3/h，標況風量240000 m3（標）/h。

3.5 磨機的振動值

磨機振動對設備的影響很大，必須將磨機的振動值控制在一定的范圍內才能有效保護磨機。不同的檢測點檢測的振動值也是不同的，TRMK4541磨機的振動傳感器安裝在減速機殼體推力軸承部分的側面殼體上。

在運行中對磨機進行了振動檢測，振動值在2.0mm/s左右，屬較低的振動范圍，在磨機旁感覺運行非常平穩。

表6 水泥成品的顆粒分布

圖2 不同水泥輥磨的成品顆粒分布

圖3 不同粉磨系統的水泥標準稠度需水量

表7 TRMK4541輥磨粉磨的水泥成品配制的混凝土坍落度測定結果及與國外水泥輥磨的比較

3.6 助磨劑與磨內噴水

在水泥粉磨過程中添加助磨劑可以起到穩定料床、提高磨機產量的目的，但會帶來生產成本的增加，TRMK4541在粉磨水泥時不添加助磨劑就能保證料床的穩定和產量，為企業生產節約了成本。

在水泥粉磨過程中向磨盤上噴水也可以起到穩定料床的作用，但噴水會增加系統的烘干成本，同時會對水泥的強度造成不利的影響。TRMK4541在粉磨水泥時不噴水就能保證料床的穩定，體現了其優越的性能。

4 產品性能

利用輥磨粉磨水泥，大家最關心的是水泥成品的顆粒分布以及由此產生的標準稠度需水量等問題。中國水泥發展中心物化檢測所對TRMK4541水泥輥磨的成品進行了性能檢測，結果表明該系統生產的水泥成品性能優良。

4.1 水泥的顆粒分布及需水量

TRMK4541輥磨粉磨的水泥成品顆粒分布情況見表6。

與國外水泥輥磨的產品比較見圖2。

可以看出，TRMK4541水泥輥磨的成品顆粒分布很寬，n值小于1。與此相對應，水泥的標準稠度需水量較低，只有26.4%，與圈流球磨系統產品相當。不同粉磨系統的水泥需水量見圖3。

4.2 混凝土的流動度

TRMK4541輥磨粉磨的水泥成品配制的混凝土坍落度測定結果及與國外水泥輥磨的比較見表7。

從表7可以看出，本系統生產的水泥成品配制的混凝土坍落度較大，具有良好的工作性能，有利于工程現場施工。

5 結語

首臺國產大型水泥輥磨TRMK4541正式投入工業生產，磨機運行平穩，各項技術指標達到了設計值，水泥輥磨成品的顆粒分布、標準稠度需水量與圈流球磨系統的產品相當，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在國際上已經得到推廣應用，運行結果充分體現了該技術具有顯著的節能效果和優良的產品性能，相信TRMK4541水泥輥磨的成功運行會極大地推動國產水泥輥磨的技術進步，并在國內水泥行業得到推廣應用，為實現水泥生產無球化作出重要貢獻。

TQ172.632.5

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2010-08-20； 編輯：呂 光