國產大型水泥輥磨的應用與水泥性能對比

王魯巖，王奇，劉子河，滑松，張傳軍，寇劍棟，劉洋

國產大型水泥輥磨的應用與水泥性能對比

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、沒有磨內噴水的情況下，輥磨設備運行穩(wěn)定，產量達到設計值，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日臻成熟，在國外得到了越來越廣泛的應用，尤其在印度、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，運行情況良好。

經多年的技術實踐，立式輥磨終粉磨技術的節(jié)能減排優(yōu)勢，在生料及煤炭粉磨上已經充分體現，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備價格和維護成本都非常高，而國產水泥輥磨的技術尚需要更多的實踐。因此，開發(fā)國產大型立式水泥輥磨是國內水泥粉磨技術裝備領域的一個新目標。

中材（天津）粉體技術裝備有限公司（以下簡稱粉體公司）多年來一直致力于實現這一目標，繼TRM31和TRMK45輥磨成功應用后，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水泥生產線配套，合同約定生產P·O42.5水泥的產量為170t/h。在項目周期非常緊張的情況下，粉體公司在3個月內完成了立式輥磨機的設計工作，在7個月內完成了設備的制造與供貨，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冷卻到接近環(huán)境溫度。熟料、石膏和混合材由喂料皮帶經回轉下料器喂入輥磨。物料入磨后，經粉磨機構的粉磨及初步分選、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道，進入外循環(huán)系統(tǒng)，經過系統(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、提升機等設備送入到成品庫中。

工藝設計中，磨機通風和烘干需要的熱空氣應由熱風爐提供，但是根據中材天山喀什多浪水泥有限公司方面的實際經驗，現場安裝時并沒有安裝熱風爐，入磨氣體主要來自循環(huán)風和冷風閥，出磨氣體通過收塵器凈化后由系統(tǒng)風機送出，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)主要設備

系統(tǒng)的核心設備是TRMK5041輥磨，由粉體公司自主研發(fā)，采用有針對性的粉磨結構設計保證物料形成穩(wěn)定的料床。磨機采用了新型高效籠形轉子選粉機，保證成品比表面積可以在300～500m2/kg范圍內靈活調節(jié)，確保水泥成品的顆粒分布在合理范圍內。系統(tǒng)其他設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)主要設備參數見表1。

3 系統(tǒng)運行情況簡介

3.1 產量及配比

2012年水泥生產基本情況及粉磨車間綜合電耗如表2所示，其中在生產P·O42.5水泥的情況下，因其比表面積要求較高，造成產量下降，根據水泥粉磨實驗換算方法，當把成品比表面積折算為330m2/kg的標準產量時，磨機的P·O42.5產量應為180t/ h。另因工廠生產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

在系統(tǒng)溫度、系統(tǒng)風量和粉磨車間生產穩(wěn)定的前提下，熟料粉磨生產線在現場施工時并未按照工藝設計的要求安裝熱風爐，熟料經過自然冷卻，溫度接近常溫，磨機入磨溫度并不能達到設計值，物料的烘干主要依靠循環(huán)風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。因風溫不足，設備工藝風速也受到了影響，這方面通過增大風機出力、加大循環(huán)風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，出袋收塵器風管的風量測定結果為：溫度66℃，氣體壓力-8200Pa，工況風量590000m3/ h，標況風量360000m3（標）/h。系統(tǒng)主要參數見表3。

4 產品性能

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品質量監(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立式水泥輥磨生產線生產的水泥成品、同工廠內使用輥壓機和球磨機聯合粉磨系統(tǒng)的水泥成品和同廠內的圈流球磨的水泥成品性能，并進行了橫向對比，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品質量監(jiān)督檢測中心完成。

表1 系統(tǒng)主要設備參數

表2 磨機產量及配比

表3 系統(tǒng)主要操作參數

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的水泥產品性能分析，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)的產品試驗累積數據的跟蹤綜合分析，立式輥磨機的水泥產品主要體現了以下幾個特點：

（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。

（2）水泥的標準稠度需水量多數在25%～27%之間。

（3）水泥的凝結時間合理。

（4）水泥的強度與球磨機相當。

（5）混凝土的塌落度較高，有良好的工作性能。

根據本次中材天山喀什多浪水泥有限公司的對比數據我們可以得出以下結論：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的產品沒有本質上的差別，立式輥磨機系統(tǒng)生產的水泥在某些方面優(yōu)于輥壓機和球磨機的聯合粉磨系統(tǒng)的產品。

5 結語

首臺國產大型水泥輥磨TRMK5041已經投入工業(yè)生產，磨機運行平穩(wěn)，各項技術指標達到或超過了設計指標，水泥輥磨成品的顆粒分布、標準稠度需水量、水泥性能等關鍵數據與圈流球磨系統(tǒng)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(jié)能效果和優(yōu)良的產品性能，相信TRMK5041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(yè)得到推廣應用，為實現水泥生產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）粉體技術裝備有限公司，天津300400；

2013-11-02；編輯：趙蓮