球磨機半終粉磨的提產改造

（安徽省建材工業設計院，安徽 合肥 230051）

安徽省屯溪某水泥有限公司原有1套φ3.2 m×4.5 m球破磨+φ3.2 m×13 m球磨機組成的開路粉磨系統，生產P·O 42.5級水泥時，實際產量為82 t/h（比表面積：350 m2/k g），業主計劃對該水泥粉磨系統進行提產改造，要求系統生產P·O 42.5級水泥時產量達95 t/h（比表面積：350 m2/k g）。同時使用該系統前半段球破磨+選粉機粉磨石灰石粉，筆者參于了技術改造工藝設計及調試，下面對該系統工藝流程及改造情況進行介紹，供需要改造的企業參考。

1 原有水泥磨使用情況

原有水泥粉磨系統采用外購熟料，水泥配比為熟料86%、石灰石9%、石膏5%，系統磨產量82/h。成品細度80 μm篩余2.0%，比表面積350 m2/k g。

2 原有水泥磨工藝流程

原有水泥粉磨有1套φ3.2 m×4.5 m球破磨+φ3.2 m×13 m球磨機系統，流程描述見圖1。來自水泥配料站的混合料經皮帶機入φ3.2 m×4.5 m一級球破磨，出球破磨物料經過提升機提升送入φ3.2 m×13 m二級球磨機粉磨。粉磨后的物料經出磨斜槽、提升機送入水泥庫中儲存。2臺磨機出磨廢氣單獨進行收塵處理，磨尾廢氣經氣箱脈沖袋收塵器處理達標后排放，粉塵作為成品入水泥庫。

圖1 技改前工藝流程示意圖

3 方案設計思路

經過一級球破磨粉磨后有細粉，經測定出磨物料有＜80 μm以下顆粒占60%～70%，＜30 μm以下水泥成品顆粒所占比例約為15%以上。將＜30 μm以下水泥成品顆粒采用選粉機分離出來就是水泥成品。按磨機系統實際產量82 t/h計算，通過球破磨粉磨后通過選粉機分級出細粉將有12 t/h以上是成品，通過這樣改造后，系統產量可達94 t/h以上。其實這種改造即是球磨機半終粉磨系統。

提產改造系統中需要改造的設備規格選擇。

3.1 出球破磨斗式提升機選擇

出球破磨斗式提升機能力G d（t/h）按式（1）計算，即：

式中：L m—球破磨循環負荷，在閉路中取2～3.5；

C—水泥粉磨系統進料量，t/h；

K d—提升機選項儲備系數，通常選1.2。

則提升機的能力為：

因此，出球破磨的提升機能力選擇200 t/h。

3.2 選粉機選擇

選粉機的喂料能力按最大喂料濃度Ca=2.5 k g/m3乘以風量計算：

由于最大喂入選粉機量為164 t/h（循環負荷200%計算），則選粉機循環風量為164×1000/2.5=65600 m3/h，因此，該選粉機可以選擇T S-Ⅵ三分離選粉機，該選粉機處理風量75000 m3/h，最大處理量180 t/h。

4 改造中遇到的問題及對策

當時與業主商討工藝設計思路是采用三分離選粉機，粗粉回一級球破磨，中粗粉進入二級球磨機，細粉作為成品入庫。根據此思路，在設計前期就與供貨商確定設計方案。實施后在2017年3月份開始調試（原一級球破磨及二級球磨機研磨體尺寸及裝載量未動），磨機系統產量一直在80 t/h左右，二級磨機顯示喂料不足，需要分析原因。

表1 粗粉（稱樣200g）顆粒逐級篩余

表2 改造前后系統主要設備參數

（1）由于一級球破磨業主在2016年初將磨尾篩孔直徑改為4 mm，磨機內物料流速受限，磨機循環負荷小，中粗粉量不足，在未改篩孔前將粗粉全部進入二級球磨機，基本維持在未改造前的產量。

（2）根據對粗粉測定（稱樣200 g），顆粒逐級篩余見表1，粗粉里小于0.63 mm還占73.35%，如何將此類顆粒最大限度分選進入中粗粉既是三分離選粉機終極目標。

對以上問題存在，與業主及供貨商分析提出如下整改措施以提高磨機循環負荷率及中粗粉量。

（1）更換球破磨出料篩孔尺寸到12 mm。

圖2 技改后布置圖

圖3 技改后工藝流程示意圖

（2）選粉機內導向葉片間距由70 mm調整為90 mm。

（3）調整散料盤與筒體間隙。

在實施整改過程中，業主未更換球破磨出料篩孔尺寸至12 mm，只是將原篩孔采用切割方式擴大到8 mm，其它通過以上整改后，系統產量為有所提高，但離目標值還有差距。并對粗粉進行篩分測定，與表1數值相比變化不大，說明仍有大量未分離的中粗顆粒，看來三分離選粉機還需要進一步進行研究如何提高中粗粉量。最終業主為了正常生產，將粗粉及中粗粉直接入二級球磨機，產量正常時達96 t/h，技改后布置圖見圖2。

改造后流程描述見圖3。來自水泥配料站的混合料經皮帶機入φ3.2 m×4.5 m一級球破磨，出球破磨物料經過提升機提升送入三分離選粉機，粗粉回球破磨（也可進入二級球磨機），中粗粉經空氣輸送斜槽輸送入φ3.2 m×13 m球磨機粉磨（也可回一級球破機）。粉磨后的物料經出磨斜槽、提升機送入水泥庫中儲存。2臺磨機出磨廢氣單獨進行收塵處理，磨尾廢氣經氣箱脈沖袋收塵器處理達標后排放，粉塵作為成品入水泥庫。

技改前后主要設備技術參數對比見表2。

5 結 論

通過與業主及供貨商共同努力，基本完成球破磨改閉路工作，粉磨系統產量達到設計值，但如果三分離選粉機能夠將0.63 mm顆粒大部分分選進入中粗粉，將能更大提供系統產量。

目前國內有不少水泥企業水泥粉磨采用開路或閉路球磨機，大都想改為輥壓機半終粉磨系統，但其投資高，要求維護技術水平也高，不少企業在猶豫。球磨機半終粉磨系統與其比有存在其價值，在目前能源緊缺的情況下，可以進行高產節能的球破磨半終粉磨系統改造，選粉機可直接選用高效選粉機即可。