不同工艺水泥磨研磨体级配与装填

不同工艺水泥磨研磨体级配与装填新型干法水泥工艺快速发展，水泥粉磨技术也向高效、节电方向快速变化，由传统多仓管磨机组成开路、闭路系统，与我国自主研制创新的磨内筛分技术和采用微型研磨体的高细高产磨与各种类型高效选粉机组成水泥粉磨系统向管磨机、辊压机、 V 型选粉机或打散分级机、 O-SEPA 选粉机组成不同工艺技术的水泥粉磨系统。

使整个粉磨系统取得了显著的增产、降耗效果。

笔者经历过由φ 4. 2 × 11m 、φ 4.2 × 13m 磨机组成的预粉磨系统，由φ 2.6 × 13m 、φ 3.0 × 11m 、φ 3.2 × 13m 、φ 3.8 × 13m 磨机组成开闭路与高细高产及联合粉磨系统，由φ 3.8 × 11m 磨机组成的联合预粉磨系统，调试与生产实践。

这些不同工艺水泥粉磨系统入磨物料粒径大大的减小，粒径组成也相对较均齐，物料粗碎和中碎任务均在磨外完成，而管磨机只承担细碎和细磨及超细磨任务。

所以，对水泥磨的研磨体级配与装填技术要求不是很高，但目前对管磨机成品质量要求很高， 0.08 筛的筛余 1% ， 0.045 筛的筛余为 10% ，从这点意义上讲，管磨机研磨体级配与装填的合理性对系统产量、质量影响仍然是不可忽视的重要环节。

现将预粉磨系统（辊压机 + 管磨机 + 高效选粉机组成），联合粉磨系统（辊压机+ 打散机或 V 型选粉机 + 管磨机），联合预粉磨系统（辊压机 +V 型选粉机 + 管磨机 + 高效选粉机组成）的管磨机研磨体级配与装填谈点探讨认识。

1 水泥磨机配球的基本原则1.1 配球时考虑的因素根据入磨物料（熟料）粒径大小，物料特性与系统工艺技术和辊压机能力与磨机能力相对值大小有关，磨机规格性能、转速、磨内结构（各仓长度、衬板形式、隔仓板型式与篦缝的通料率），混合材品种与配比及水份，入磨熟料温度和熟料矿物组成等综合因素。

1.2 入磨物料粒径的确定为了解物料粒度分布状况，取入磨物料样用套筛或颗粒级配仪测定，然后进行粒径计算并作出相应的粒径组成曲线。

1.2.1 入磨物料平均粒径计算Dcp= (1)式中： dcp------ 物料平均粒径 mmGi------- 各筛径筛上物重量di--------- 各筛径上下层平均直径 mm1.2.2 入磨物料粒度特性方程Y=AX k (2)式中 Y-------- 负累积百分数，即通过量累积百分数 %k ----- 直线斜率 X------ 筛孔粒径 mmk = (3)A--------- 系数，用反求法： A=根据入磨物料粒度筛析，利用粒度特性方程式，求出通过量累积百分数 80% 和 95% 时物料粒径大小或任意粒径大小的累积百分数，供配球时使用。

1.3 入磨物料粒度与球径的关系研磨体尺寸的大小和欲磨细物料的粒度间有一定关系。

根据粉碎理论，体积假设及假想的“聚积层”的关系，可以理论上演证出来物料粒度与研磨尺寸间的关系（计算公式略）。

另外， F.C 邦德等专家学者提出各种计算公式。

笔者根据多年实践使用 KA 拉朱莫夫公式较为简便。

计算公式如下：DM=i (4)式中 DM-------- 钢球直径 d'm--------- 入磨物料粒径i=28--------- 是一个常数，也是一个系数 n=3根据不同水泥粉磨工艺和入磨物料易磨性可对 I 系数值进行修正后即可应用该公式。

2 预粉磨、联合粉磨、联合预粉磨系统管磨机研磨体级配在已定的工艺技术（系统设备规格、性能和工艺技术流程及布置）的条件下，系统管磨机研磨体级配以入磨物料粒径分布和生产品种的质量指标要求为主线，现将研磨级配方法介绍如下。

2.1 根据入磨物料筛析的最大粒径，按公式 4 计算出该仓使用最大球径，以最大球径作该仓最大的一级球，然后向下级规格以此类推，确定该仓配球规格种类（头仓一般为 4-5 级配，二仓 3-5 级配，三仓 2 级配）。

2.2 根据入磨物料粒度的筛析，用公式 1 、 2 求 dcp 、 X80 、 X95 的粒径，根据不同工艺和生产品种确定入磨物料假设的平均粒径。

然后按公式 4 计算出平均球径。

2.3 根据上述确定配球时选用研磨体规格、种类，然后确定物料粒径与相对应球径，（详见后述），按照该球径所对应入磨物料粒径分布的累积百分数减去上一级球径所对应入磨物料粒径分布的累积百分数，将该百分数（以小数）乘该仓研磨体总量后得出该球径在该仓的球量，然后根据经验进行修正，该仓的配球方案基本上就确定。

3 预粉磨系统磨机研磨体级配。

以泾阳声威磨机规格为φ 4. 2 × 13m ，功率 3150KW 与辊压机 120/80 ， N=3000 ， O-SEPA 组成的预粉磨系统为例。

3.1 一仓配球物料经辊压机挤压后入磨物料粒度分布（见表 1 ）表 1 入磨物料粒度分布74.71mm ，取整数即为φ 80mm ，（预粉磨系统入磨物料混入边料效应的大颗粒或辊压机状态欠佳时，最大球径可提一级），这次配球最大球径为φ80m ，该仓钢球种类组合以此类推，即φ 80mm 、φ 70mm 、φ 60mm 、φ 50mm 。

若遇到入磨物料粒度增大，或不开辊压机，一仓补入φ 90mm 球 2-4 吨即可。

平均球径的确定：开辊压机时，计算平均球径用物料粒径 (X80+X95)/2 作为计算平均球径的物料粒径依据。

若X80 ≤ 6 时，只用 X95 粒径为依据。

这次配球用物料粒径从表 1 知均值为 10.87mm ，按公式 4 计算结果为 62.03mm （取值范围 62-66mm ）。

不开辊压机计算平均球径时，用（ dcp+X80+X95 ） /3 ，作为计算平均球径的物料粒径依据。

一仓配球组合见表 2表 2 配球组合研磨体级配调整提供规律性依据，从泾阳声威φ 4.2 × 13m 水泥预粉磨各级球量占该仓总量的百分数，φ 80mm 占 10-15% 、φ 70mm 占 34-40% 、φ 60mm 占 34-40% 、φ 50mm 占11-15% 。

3.2 二仓配球以一仓最后点和二仓进口点的物料粒径分布均值作为二仓配球的依据，物料粒径分布见表 3表 3 入二仓物料粒径分布余 0.71% ，其相对球径按公式 4 计算球径要大于 37.28mm 取整数，大一级选用的原则，该仓最大球径选用φ50mm 的钢球。

该仓钢球种类组合为φ50mm 、φ40mm 、φ30mm 、φ25mm 、φ 20mm 、φ 17mm （φ 15mm ）。

平均球径的确定：X80 ≥ 1.0mm 可选用（ dcp+X80+X95 ） /3 作为平均入磨物料粒径计算平均球径。

X80 ≤ 0.6mm 时选用 X95 粒径作为计算平均球径的依据。

0.6mm ≤ X80< 1mm 时选项 (X80+X95)/2 作为计算平均球径的依据。

从表 3 知 X80=0.671mm ；即这次配球选项用 (X80+X95)/2=1.17575mm ，按公式 4 求出相对平均球径为 29.55mm ，选用范围 (27.55-31.55)mm 。

配球组合见表 4表 4 二仓配球组合4 联合粉磨系统磨机研磨体级配以泾阳声威磨机规格为φ 3. 2 × 13m ，功率 1600KW 与 HFCG120/45 辊压机、 SF500/100 打散机组成联合粉磨系统为例，同时参考铜川声威同系统磨机研磨体级配的经验。

该系统磨机为三仓管磨，一仓装球，二、三仓装锻。

泾阳声威该磨机系统是生产低碱 425 （相当于 PII 型水泥，同时熟料 C2S>24% ，相对较高，特别反映在细磨阶段粉磨阻力大，水泥比表面积相应偏低），磨机研磨体级配计算步骤、方法在预粉磨系统中详细叙述，不同工艺均是相同，本文只写研磨体级配的结果。

4.1 一仓配球入磨物料粒径分布见表 5 。

表 5 联合粉磨入磨物料粒径分布该仓配球组合以此类推，即φ 60mm 、φ 50mm 、φ 40mm 、φ 30mm 、φ 25mm 五级配。

平均球径根据水泥品种、质量指标、物料易磨性、熟料强度选用物料粒径（ dcp+X80 ） /2 ，或用 X80 作为计算平均球径。

根据上述要求，计算平均球径分别为 33.58mm 、 39.63mm 、41.81mm 。

我们这次配球选用平均球径范围为 35.83-37.63mm ，配球具体组合见表 6 。

表 6 一仓研磨体级配说明这次配球用总量φ30mm 球占总量 2/3 ，φ25mm 占总量 1/3 ，所得表 6 φ30mm 、φ25mm 的球量。

也可用 <0.08mm 的累积百分数作为φ 30mm 、φ 25mm 两级球总量，取值视具体情况而定。

4.2 二仓研磨体级配进二仓物料粒径分布见表 7表 7 二仓首点物料粒径分布从表 7 知大于，取φ18 × 20 的锻，该仓级配组合以此类推，即φ 18 × 20mm 、φ 16 × 18mm 、φ 14 × 16mm 三级配，各级量分别为 7T 、 8T 、 10T ，总量 25T ，平均锻径 dcp=15.76 ，填充系数 30% 。

4.3 三仓研磨体级配进三仓物料粒径分布见表 8表 8 三仓首点物料粒径分布从表 8 知大于，选用φ12 × 14mm 和φ 10 × 12mm 的两种即可，其量分别为 27T 和 48T ，合计 75T ，平均锻径 10.72 ，填充率系数 32.35% 若生产高标号水泥，产品质量要求高，φ 12 × 14mm 和φ 10 × 12mm 的比例为 1 ：（ 2.4-3.2 ）生产 P.C32.5 也可少许φ 14 × 16mm 段。

5 联合预粉磨系统磨机研磨级配联合预粉磨系统工艺在近年发展较快，生产时间相应较短。

现以陕西泾阳声威磨机规格为φ38 × 11m 功率 2240KW 与 CLF170/100 辊压机、 VX3000 选粉机 N3000 型 O-SEPA 选粉机组成联合预粉磨系统为例。

5.1 一仓研磨体级配入磨物料粒径分布见表 9表 9 联合预粉磨入磨物料粒径分布从表球径为 32.75mm 和 18.31mm ，最大球径取φ 40mm ，也可取φ 30mm 。

因该公司熟料易磨性较差，生产高标号水泥，从表 9 知筛径大于 0.2mm 占 7.14% ，所以该仓配球最大球径选用φ40mm 球，该级球对大于 0.2mm 以上物料细碎效果较好。

该仓配球组合以此类推，即φ40mm 、φ 30mm 、φ 25mm 、φ 20mm 四级配。

平均球径选用物料粒径 (X80+X95)/2 或 X95 作为计算平均球径的依据，计算结果平均球径分别为 26.19mm 和 29.70mm ，若以 (dcp+X80+X95)/3 计算平均球径为 23.82mm 。