辊压机联合粉磨系统介绍

1 辊压机联合粉磨系统的技术优化1.1 辊压机系统选择与优化球磨机的破碎功能较弱，而细研能力较强，降低入球磨机的物料粒度是提高系统产量的常规手段。

为进一步降低入球磨机的物料粒度，往往采用大辊压机、小球磨机的组合方式，将入球磨机的新鲜粉料（预粉磨系统挤压后选出的细粉，不含球磨机选粉机的回磨粗粉，以下同）的比表面积提高至200 m2/kg以上，球磨机的研磨功能可发挥得更好。

另外，细粉中产生的微裂纹程度也是影响系统产量的一个重要元素，入球磨机物料中微裂纹越多，球磨机越易研磨，系统产量往往更高。

为进一步提高入球磨机物料细度、产生更多的微裂纹，可采用高压大型辊压机作为预粉磨装备，提高操作投影压力，并设计合适装机功率，提高电机效率，实现辊压机系统高压挤压与低循环负荷运行，来提高辊压机挤压效果。

为提高辊压机的挤压效果，形成较为密实的入料料柱，需要配置与辊压机通过量相匹配的稳流仓储量，小仓下料溜子采用上下垂直布置并设计有一定高度（3~5 m），如图1所示，再通过辊压机入料插板阀的调节控制，形成具有一定入料速度的密实料流，以控制形成合适的辊缝（30~40 mm），进而使得辊压机电机运行电流达到额定电流的80%以上，在这种运行状态下辊压机可达到较好的挤压效果，为系统提产降耗提供了基础。

采用或设计分散效果较好的V型选粉机，尤其是针对通过量较大的辊压机，V型选粉机喂料量较大，入料口有必要分格设计，如图2所示，且保证每个格的物料量均布，使得物料在V型选粉机内均匀分散，料幕布满整个V型选粉机空间且厚度合适，从而使得V型选粉机具有较高的选粉效率、较低的选粉风量和较低的气流阻力。

图1 辊压机稳流仓进料溜子（高度3~5 m）图2 V型选粉机进料口分格设计随着辊压机规格的逐步加大，辊压机挤压后产生的细粉量也随之增多，选出的细粉要么量增多（与小辊压机相比，细度不变），要么粒度更细（与小辊压机相比，选出细粉量不变），为此，有必要在V型选粉机后串联一个精细选粉机，或将V型选粉机与精细选粉机集成设计为一个选粉装置，通过加设精细选粉机，可将入球磨机的新鲜粉料的比表面积提高至220 m2/kg以上，甚至可实现300 m2/kg左右的比表面积，为系统大幅提产提供了可能。

辊压机联合粉磨工艺系统分析辊压机联合粉磨（或半终粉磨）工艺系统，其技术核心在本质上属于“分段粉磨”。

目前，国内水泥制成工序广泛应用由辊压机+打散分级机（动态分级设备）或V型选粉机（静态分级设备）+管磨机开路（或配用高效选粉机组成双闭路）组成的联合粉磨工艺系统（或由辊压机+V型选粉机（静态分级设备）+高效选粉机+管磨机组成的半终粉磨工艺系统），在实际运行过程中，由于各线生产工艺流程及设备配置、物料粉磨特性、水份等方面因素不尽相同，导致系统产量、质量及粉磨电耗等技术经济指标也参差不齐，本文拟对水泥联合粉磨单闭路（管磨机为开路）及双闭路系统（或半终粉磨系统）中各段常出现的工艺技术与设备故障模式进行探讨分析，并提出了相应的解决办法，仅供粉磨工程技术人员在日常工作中参考，文章中谬误之处恳望予以批评指正：一、辊压机系统故障模式：辊压机挤压效果差故障原因1：1. 被挤压物料中的细粉过多，辊压机运行辊缝小，工作压力低影响分析：辊压机作为高压料床（流动料床）粉磨设备，其最大特点是挤压力高（>150Mpa），粉磨效率高，是管磨机的3-4倍，预处理物料通过量大，能够与分级和选粉设备配置用于生料终粉磨系统。

但由于产品粒度分布窄、颗粒形貌不合理及凝结时间过快、标准稠度需水量大与混凝土外加剂相容性差等工作性能参数方面的原因，国内水泥制备工艺未采用辊压机终粉磨系统，辊压机只在水泥联合粉磨系统中承担半终粉磨（预粉磨）的任务，经施以双辊之间的高压力挤压后的物料，其内部结构产生大量的晶格裂纹及微观缺陷、<2.0mm及以下颗粒与<80um细粉含量增多（颗粒裂纹与粒度效应），分级后的入磨物料粉磨功指数显著下降（15-25%），易磨性明显改善；因后续管磨机一仓破碎功能被移至磨前，相当于延长了管磨机细磨仓，从而大幅度提高了系统产量，降低粉磨电耗。

但辊压机作业过程中对入机物料粒度及均匀性非常敏感，粒状料挤压效果好、粉状料挤压效果差，即有“挤粗不挤细”的料床粉磨特性；当入机物料中细粉料量多时会造成辊压机实际运行辊缝小，主电机出力少，工作压力低，若不及时调整，则挤压效果会变差、系统电耗增加。

【探究】辊压机联合粉磨系统的操作控制天津振兴水泥有限公司二线水泥粉磨系统采用TRP1400×1400辊压机联合粉磨系统。

该系统于2004年5月建成，几年的生产实践证明该系统年运转率可达80％以上，月最高运转率达96％以上。

本文仅就该系统的生产经验进行介绍。

1工艺流程物料经皮带秤由混料皮带输送至喂料斗提，经1.4 m皮带进入稳料承重仓内，物料从小仓底部卸出以料柱形式进入辊压机，被辊压过的料饼经喂料斗提进入V型选粉机打散分选，经循环风机风选后（实际生产过程中根据磨机能力通过循环风机阀门来控制入磨物料量）的细颗粒被六筒旋风收尘器收集，粗料落入称重仓重新喂入辊压机循环辊压，使物料得到挤压破碎再与新物料一起入斗式提升机进入V型选粉机分选，细颗粒入磨，粗颗粒再次被挤压破碎，周而复始；出V型选粉机的细颗粒被六筒旋风收尘器收集，通过下料溜子入磨粉磨，物料通过出磨斗提进入O-sepa选粉机分选，成品经布袋收尘器收集入库，粗颗粒经回粉皮带入磨继续粉磨。

表1是该系统设备的相关参数。

2参数控制与运行调整2.1 物料粒度的控制辊压机对物料的粒度要求比较严格，粒度过大或过小都会影响系统的正常运转。

如果物料细粉较多，则物料通过辊压机速度就快，形不成足够的料饼，物料受到的压力小，导致辊压后的物料成品率低，影响台产；物料粒度过大时容易造成辊压机产生振动或跳停，因此在正常生产过程中要注意保持熟料仓的料位，避免因物料离析形成的物料颗粒变化对生产产生影响。

2.2 研磨体级配的调整由于物料经辊压破碎后，入磨物料的粒度（比表面积）已经达到160～200 m2/kg，达到了不带辊压机的闭路粉磨系统的粉磨能力，因此磨内研磨体级配要进行合理优化。

最初按设计给定的级配进行生产，出磨水泥细度在0.1%～0.2%之间（0.08 mm方孔筛），现场取样做循环负荷测定，过粉磨现象严重。

2008年利用大修机会对级配重新进行调整（表2），调整后出磨水泥细度在0.7%~1.0%之间，磨机产量明显提高。

辊压机联合粉磨系统具有优质、高产、低能耗的综合优势摘要：近年来，随着水泥工业化的进程及生产工艺、过程控制技术的不断升级，水泥粉磨工艺和装备由以球磨机为主，发展为高效率的立式磨、辊压机等多种新型粉磨设备并用，几种设备的工艺组合，并朝着粉磨设备大型化、提升机工艺控制技术智能化方面发展，以满足水泥生产大型化、现代化的要求。

辊压机料床粉磨技术是一项先进而成熟的粉磨技术，在辊压机的各种粉磨流程中，由V型静态选粉机和辊压机组成的联合粉磨系统尤其具有优质、高产、低消耗等综合优势。

关键词：辊压机新型粉磨联合粉磨粉磨系统水泥质量粉磨效率综合优势一、联合粉磨生产优势1.节能、环保、确保水泥质量粉磨在制造水泥工程中占有非常重要的地位，无论是生料(半成品)还是水泥(成品)需要通过粉磨来获得，每生产1吨水泥，需要粉磨各种物料3、5吨左右，电耗约为100～110kW.h，其中60％～70％的电耗消耗在粉磨中。

尤其是水泥粉磨系统比生料粉磨系统耗电量更大，这是因为水泥熟料质量差时，熟料中的硅酸二钙含量高时难磨，粉磨效率就会明显降低，电耗明显增加。

从水泥的水化和硬化反应、胶凝性有效利用率、强度尤其是早期强度来考虑，水泥磨的越细越好，这样还能改善其泌水性和易性等，水泥还要考虑产品的颗粒分布，力争做到节能、环保、确保水泥质量。

2.实现宏伟目标节能是促进经济社会可持续发展、实现全面建设小康社会宏伟目标的关键之一。

工业是能源和原材料的主要消耗大户，水泥工业又是大量耗能的工业，因此节能降耗成为我国水泥工业长期而重要的任务，实现这一目标的关键在于提高粉磨效率，降低粉磨作业电耗。

实际生产中，以辊压机为代表的料床预粉磨系统是料床粉磨的主导。

预粉磨分为循环预粉磨、混合粉磨、联合粉磨和半终粉磨。

相对球磨机一级闭路粉磨工艺，联合粉磨和半终粉磨流程具有明显的系统优势。

虽然半终粉磨在系统增产方面具有更好的效果，但其节能幅度却略低于联合粉磨，且设备选型时受到一定限制，因此在实际工程设计中，联合粉磨流程得到了更加广泛的应用。

科技成果——辊压机粉磨系统适用范围建材行业水泥生产线行业现状原料粉磨：采用球磨机系统电耗23kWh/t；泥粉磨：采用球磨机系统电耗42kWh/t。

目前该技术可实现节能量16万tce/a，减排约42万tCO2/a。

成果简介1、技术原理采用高压挤压料层粉碎原理，配以适当的打散分级烘干装置。

2、关键技术专用磨辊堆焊及修复技术，液压、润滑、喂料、传动、自动控制技术，以及与之相配套的打散分级烘干、球磨机改造等。

3、工艺流程辊压机联合粉磨→半终粉磨→终粉磨。

主要技术指标原料粉磨：采用辊压机终粉磨系统电耗13kWh/t，单位产品节电量10kWh/t。

水泥粉磨：采用辊压机半终粉磨系统电耗30kWh/t，单位产品节电量12kWh/t。

技术水平辊压机装置及系统技术先后分获天津市政府和建材联合会科技进步奖，“TRP（R）220-160大型生料辊压机系统装备”项目被列入2014年度国家重点新产品计划项目。

迄今已有300多台TRP型辊压机及其系统在水泥生产线运行，并出口海外市场。

目前该技术在行业内的推广比例达到50%。

典型案例典型用户：拉法基水泥、亚泰集团、尧柏水泥、金隅集团、蒙西水泥、中材水泥、宁夏赛马和祁连山等诸多水泥集团。

典型案例1某2500t/d新型干法水泥生产线原料磨系统改造项目节能技改投资额约3000万元，停产对接时间15天。

同比采用球磨机，节电40%以上（约10kWh/t生料）；同比采用球磨机，吨生料粉磨电耗降低10kWh/t计算，年节电1400万kWh，年节电效益约为700多万元（按0.5元/度计算），投资回收期4.0年。

典型案例2某2500t/d新型干法水泥生产线水泥磨系统改造节能技改投资额约3000万元，建设期120天。

比原采用球磨机节电30%以上（约12kWh/t水泥）；同比采用球磨机，以年产130万t水泥，吨水泥粉磨电耗降低12kWh/t计算，年节电效益约为780万元（按0.5元/度计算），投资回收期4.0年。

2中图分类号：TQ 72.632 文献标识码：B 文章编号： 008-0473(20 7)02-002 -04 DOI 编码： 0. 6008/ki. 008-0473.20 7.02.003辊压机联合粉磨系统和半终粉磨系统的应用比较摘 要 单，水泥质量稳定，但电耗高于半终粉磨系统。

关键词 0 引言公司两条水泥粉磨生产线，2010年投产的1号磨是辊压机联合粉磨系统，2015 年投产的2号磨为辊压机半终粉磨系统。

本文就该两种粉磨系统在该公司的应用状况进行比较。

1 工艺介绍辊压机半终粉磨工艺流程见图1，辊压机联合粉磨工艺流程见图2。

图1 辊压机半终粉磨工艺流程辊压机半终粉磨工艺，本质就是在原联合粉磨系统中的辊压机预粉磨环节增设一台成品专用选图2 辊压机联合粉磨工艺流程2 主要设备配置两种粉磨系统主要设备配置见表1。

半终粉磨系统特点：半终粉磨系统的设备配置比联合粉磨系统有更大的处理能力，这是提高系统产能的前提，单机设备富余量大，才有系统提产空间。

半终粉磨系统主要设备装机容量增加大约835 kW，设备投资增加300万元左右。

2.1 选粉机半终粉磨系统所用的选粉机采用下进风方式，气流通过具有一定角度的翼型导流装置与分级32μm～200μm物料进球磨机粉磨；0μm～32μm 内风速不均匀，风量略显不足，水平风道易积料；半终粉磨系统改为三仓磨，全磨采用钢球，以提高与联合粉磨系统相比，半终粉磨系统平均台表1 两系统主要设备配置及技术参数表3 联合粉磨系统磨机级配段选取的细粉量，寻求产量与需水量的平衡，经实践验证，选取的细粉量占水泥成品20%左右较为合适。

磨机研磨体全部使用钢球，有助于提高水泥颗统影响较大，各子系统平衡较难，同等条件下调整到正常状态耗时较长。

半终粉磨系统操作画面见图3，联合粉磨系统操作画面见图4。

24图3 半终粉磨系统操作画面系统效率。

5 结束语（1）辊压机联合粉磨系统和半终粉磨系统对比，半终粉磨系统主要设备装机容量加大约835 kW，设备投资增加300万元左右，平均台产提高50 t/h，水泥电耗下降约6 kWh/t，节电效果显著。

辊压机联合粉磨系统技术综论天津水泥工业设计研究院作者介绍：王仲春，1955年毕业于南京工学院化工系，分配至原北京水泥工业设计院工作，现为天津水泥工业设计研究院教授级高级工程师。

五十多年来一直从事水泥工业粉磨领域的设计、开发、科研工作。

曾主持、负责、参与了多项重大科研项目，涉及粉磨、选粉?工艺和装备等方面，并获得过多次奖励。

参与编著了《曹磨机》、《水泥的制造和应用》、《新型干法水泥实用技术全书》等。

发表过学术论文24篇。

1986年由国家科委授予国家级“有突出贡献的中青年专家”荣誉称号，1991年起享受“政府特殊津贴”。

本文阐明了水泥粉磨工艺系统的现状是球磨为基础，料床预粉磨为主导，料床终粉磨为发展方向。

分析了联合粉磨系统的技术特征和组成该系统的必要条件。

探讨了联合粉磨系统流程选择的原则并提出了建议。

1水泥粉磨系统的发展水泥粉磨大量耗电，技术进步主要围绕着节能进行。

近年来，水泥粉磨系统的发展上了3个台阶，其基本概况如表1所示：1.1球磨粉磨长期以来，球磨机在水泥粉磨系统中一直占有主导地位，100多年来技术也在不断进步。

该粉磨系统对粉磨不同品种水泥均较适应，尤其适于粉磨高标号水泥。

1979年高效笼式选粉机问世，在选粉机理上保留了旋风式选粉机粉尘循环少，减少干扰沉降的优点，又克服了离心式选粉机选粉区内风速不均以及边壁效应影响的根本缺点，使分选粒度稳定，分离清晰，对微细颗粒选粉效率提高。

高效笼式选粉机和中长磨的结合，使粉磨系统的技术经济指标更为先进，产量提高，电耗降低，设备规格也进一步扩大。

目前已有一大批直径?准 5.0m～?准5.8m，功率在6 000～7 000kW的磨机投产。

最大的磨机是FLS公司的?准5.8m×17.5m，功率8.8MW。

目前球磨系统在新的选型中还占有相当大的份额，具有重要地位。

但是毕竟由于其粉碎机理的局限，能量利用率依然很低，单位电耗较高，因此必将逐步让位于料床粉磨系统。

立磨及水泥辊压机联合粉磨系统操作技术第一篇：立磨及水泥辊压机联合粉磨系统操作技术立磨机及辊压机的操作无论窑操还是磨操，首先要明确系统内在的逻辑关系，这就要求操作员对系统工艺和设备的特性清楚了解。

把握好定性与定量的辩证关系。

接班时首先要向前一个班人员了解系统的运行情况。

哪些设备存在隐患，产、质量情况如何。

看全分析报告单，了解物料的易磨性，这样可以进行针对性的控制。

既要熟悉中控操作界面，又要对现场设备十分了解，所以要经常到现场了解设备的情况。

特别是当现场设备发生故障时，要知道发生故障的原因和解决故障的方法。

立磨立磨是利用磨辊在磨盘上的相对碾压来粉磨物料的设备。

对立磨正常运行的影响主要有几个方面：（1）磨机的料层。

合适的料层厚度和稳定的料层，是立磨稳定运行的基础。

料层太厚，粉磨效率降低，当磨机的压差达到极限时会塌料，对主电机和外排系统都将产生影响；料层太薄，磨机的推动力增加，对磨辊磨盘和液压系统都有损伤。

（2）磨机的振动。

磨机的振动过大，不仅会直接造成机械破坏，并且影响产、质量。

产生振动的因素有：磨机的基础、研磨压力、料层的厚度、风量及风温、蓄能器压力、辊面或磨盘的磨损状况等。

物料对磨机振动的影响及处理方法：物料对磨机振动的影响，主要表现在物料粒度、易磨性及水分。

在立磨运行过程中，要形成稳定的料层，就要求入磨物料具有适宜的级配，要有95%以上的粒度小于辊径的3%。

喂料粒度过大将导致易磨性变差。

由于大块物料之间空隙没有足够多的细颗粒物料填充，料床的缓冲性能差，物料碾碎时的冲击力难以吸收，导致磨机的振动增加。

喂料粒度过小，特别是粉状料多时，由于小颗粒物料摩擦力小，流动性好。

缺乏大块物料构成支撑骨架，不易形成稳定的料床。

磨辊不能有效地压料碾压，大量的粉状物料会使磨内气流粉尘浓度和通风阻力增大，当达到极限时会产生塌料，导致磨机振动增加。

当操作员发现物料过细，尤其是立磨内压差已明显上升时，应及时调整喂料，降低研磨压力和出口温度并加大喷水量，适当降低选粉机转速。

辊压机及挤压联合粉磨技术讲义辊压机部分一、工作原理和工作方式：该设备根据高压料层粉碎能耗低的原理，采用单颗粒粉碎群体化的工作方式，脆性物料经过高压区挤压后使物料粒度迅速减小，＜0.08mm的细粉含量达20%～30%，＜2mm的物料含量达70%以上，在所有经挤压后的物料表面存有大量的裂纹，易磨性显著改善，使物料在进入下一工序的粉磨时所需的粉磨能耗大幅度降低，获得大幅度增产节能的效果。

辊压机的核心部分是两个辊径辊宽相同，相向转动的磨辊，辊压机采用的工作方式是在两个相向转动的磨辊之间形成高压力区，采用过饱和喂料的方式在磨辊上方设置用于保证仓内料位的称重仓，料位由称重传感器以负反馈方式控制，形成具有一定料压的料柱，通过进料装置喂入两磨辊之间，磨辊将物料拉入辊隙后在压力区以高压将物料压成密实的料饼后从辊隙间落下进入下一工序。

由于辊压机工作时采用完全正压力对物料实施挤压，同时在辊面菱形花纹对物料的限制作用下，物料与磨辊之间无产生剪切效果的相对滑移（注：在获得相同粉碎效果的前提下，剪应变所需能量是压应变的5倍），所以上述工作方式不仅节省能耗，辊面磨损也很小。

二、设备结构：设备由主机架、轴系、液压系统、润滑系统、进料装置、传动系统、检测系统等组成。

1、主机架：主机架用于承受设备的挤压粉碎力，分别由上、下横梁，左、右立柱，承载销，定位销，导轨及高强度联接螺栓组等组成。

上、下横梁采用工字型结构，左、右立柱则采用工字型与箱型相结合的结构形式，均具有较高的刚度，通过高强度螺栓组的联接使整个机架形成一个刚性的整体。

承载销将立柱上所受到的挤压粉碎力传递到上、下横梁；定位销则用于确定两侧上、下横梁的中心距。

安装于两侧下横梁的导轨是活动辊轴承座的导向装置，两侧的导轨宽度稍有不同，靠近传动一侧的导轨稍宽。

高强度螺栓组是确保主机架联接的关键，不可用普通螺栓代替，同时必须保证联接紧密可靠。

2、液压系统原理和操作：液压系统为设备的挤压粉碎力提供所必需的压力源，起液压弹簧作用，并兼有液压保护功能，其性能直接影响挤压粉碎物料的质量和设备的安全运行。