外循环水泥立磨半终粉磨系统的应用

  摘要：本文主要介绍了KVM外循环立磨水泥半终粉磨装备、工艺流程及应用情况。结果过表明，生产PO42.5R水泥时，水泥粉磨电耗为26~27kWh/t，水泥标准稠度需水量为25.6~26%，该系统的成功投运，不仅解决了目前半终粉磨系统面临的水泥产品性能问题，粉磨电耗也达到国内领先水平。为水泥半终粉磨系统提供新的解决方案。

  关键词：水泥，KVM外循环立磨，半终粉磨

  1. 概述

  水泥工业是耗能大户，能源成本在总成本中占比较高，其中能源成本包括燃料成本和电力成本。电力成本中粉磨电耗占比约为60~70%，提高粉磨技术水平、降低粉磨电耗对水泥工业的绿色节能发展具有重要意义[1]。

  就目前水泥粉磨的发展趋势来看，单独的管磨机粉磨系统因粉磨效率低、电耗高，已经基本被淘汰。料床粉磨系统由于粉磨效率高而得以普遍应用，具有代表性的装备为立磨和辊压机。所谓半终粉磨，是指在粉磨系统的预粉磨阶段，提前选出一部分细度已经合格的成品， 将其直接加入到成品中。 让细度上已经合格的产品提前离开粉磨系统，不再接受后续粉磨，从而提高整个粉磨系统的选粉效率， 减少过粉磨现象、减少粉磨能的浪费， 提高系统的粉磨效率。目前应用较多的是辊压机半终粉磨系统，但实践证明，辊压机半终粉磨系统的水泥， 其标准稠度需水量总体上是增加的。受到辊压机系统水泥性能的制约[1]，大部分以建成的生产线已经弃用半终粉磨生产模式（一般仅仅生产PC32.5水泥采用半终粉磨系统），成功在用的案例较少。

  本文介绍了一种新型的水泥半终粉磨系统，采用南京凯盛自主研发的KVM外循环立磨作为核心装备，不仅解决了水泥产品性能问题，而且解决了系统粉磨电耗高的问题。

  2.KVM外循环水泥立磨半终粉磨系统的应用

  2.1 系统流程

  我公司于湖南建成投产一条KVM外循环立磨水泥生产线，采用“KVM26.3-P外循环立磨＋Φ3.8×14.5m管磨机+V选+三分离精细选粉机”组成的前后共用一套精细选粉机的双圈流半终粉磨系统。系统工艺流程图如图1所示。

  主要工艺流程如下：来自配料站的物料首先喂入KVM外循环立磨，经立磨研磨过的物料经V型选粉机分选后，细粉由风带入三分离选粉机进行进一步分选，粗粉返回立磨进行循环粉磨；经三分离选粉机进行分选后的细粉作为成品，中粗粉进入可分别进入立磨和管磨，粗粉直接返回立磨进行循环粉磨；管磨机采用闭路磨形式，经管磨研磨过的物料通过上部撒料装置进入三分离选粉机进行分选。分选出的成品与外循环立磨系统直接分选出的成品一起经袋收尘收集后入库。

  该系统前后两台磨机共用一套选粉系统，降低了设备和土建投资；同时立磨和管磨物料同时进入三分离选粉机进行分选，使得两股物料充分混合，避免了传统半终粉磨系统前后两部分产品因性能差异大且后期混料不均导致水泥质量出现波动等情况的出现。

  图1 外循环立磨半终粉磨系统工艺流程图

  2.2系统主要设备

  该系统的主要装备有：外循环立磨、V型选粉机、三分离精细选粉机、管磨机、袋收尘器及排风机。其核心装备是KVM26.3-P外循环立磨。其特点是采用独立加压、高比压的设计方案，磨盘转速也较普通内循环立磨高；采用经过优化的沟槽形衬板及轮胎型磨辊配合，通过挤压力与剪切力对物料实现高效研磨[2]。

  因采用切削、挤压的粉磨机理，与经辊压机研磨过的物料相比，出立磨物料分散性好，有利于物料后续的选粉分级，选粉系统可以实现高料气比操作，有效降低系统用风量，不同程度地降低了选粉设备的规格，有助于实现系统整体降本增效的目的。

  3 系统运行情况

  表1为该半终粉磨系统生产指标。表2为水泥成品的性能指标。

  表1 水泥立磨半终粉磨系统生产指标

表2水泥性能指标

  从表中数据可以看出，水泥粉磨电耗26~27kWh/t，达到国内领先水平；水泥性能方面，水泥强度、需水性等均能满足使用要求。 水泥标准稠度需水量为25.6~26%，与厂里老线辊压机联合粉磨系统数据相比，该系统生产的水泥需水性低于辊压机联合粉磨系统生产的水泥需水性（老线辊压机联合粉磨系统水泥需水量26~27%），可能的原因是：外循环立磨对物料施加的切削、挤压研磨作用，使出立磨物料颗粒球形度相对较高；而辊压机对物料施加的纯挤压研磨作用，使出辊压机物料颗粒多成针片状或柱状，这就使得在水泥需水量等方面，外循环立磨系统具有明显优势，其获得的成品水泥需水性可以与管磨机产品相媲美[3]。

  3.结语

  KVM外循环水泥立磨半终粉磨系统的运行表明，水泥粉磨电耗为26~27kWh/t，水泥标准稠度需水量为25.6~26%，该系统的成功投运，不仅解决了目前半终粉磨系统面临的水泥产品性能问题，粉磨电耗也达到国内领先水平。该系统可适用于新、改、扩建生产线，为水泥半终粉磨系统提供新的解决方案。

  参考文献：

  [1]王仲春，曾荣。 料床粉磨技术的进展。中国水泥，2005（6）：9-13.

  [2]曹酒毓，李立华，康宇，等。 用作预粉磨的 KVM24.3 立磨 [C]// 崔源声，吕裕清。 2011国内外水泥粉磨新技术交流大会暨展览会论文集，香港：中国新闻联合出版社，2011:123-127.

  [3]康宇，钟根。 立磨与辊压机碾磨后的物料颗粒形貌对比分析[J]. 中国水泥，2014（5）：76-79.