國產TRMK5341水泥輥磨的開發及應用

劉迪，聶文海，柴星騰，王奇

近幾年，以輥磨為代表的新一代水泥粉磨技術得到了廣泛應用，該技術工藝流程簡單，系統能耗低，水泥品種質量穩定，操作方便。

天津水泥工業設計研究院有限公司多年來一直致力于輥磨技術裝備的研究和開發工作，TRMK4541 輥磨2008 年在臺灣幸福水泥有限公司順利達產達標，兩臺TRMK5021 輥磨2011 年在馬來西亞（HUME）項目順利投產。2017 年7 月，TRMK5341水泥輥磨在國內某水泥廠投產，經過短時間的生產調試，磨機各項技術指標均達到了設計要求，水泥成品顆粒分布、標準稠度需水量、強度等性能均滿足國家標準要求。

TRMK5341 水泥輥磨生產OPC 水泥產量可以達到180t/h，比表面積350m2/kg，可以單臺配套3 300t/d 熟料生產線或者兩臺配套6 500t/d 熟料生產線，也可用于130 萬噸/年的水泥粉磨站，是水泥行業中一種理想的粉磨配置方案。

本文重點介紹TRMK5341 水泥輥磨的應用情況，供大家參考。

1 水泥粉磨系統工藝流程及主要設備

1.1 工藝流程

TRMK5341水泥輥磨系統工藝流程見圖1。熟料、石膏和混合材由喂料皮帶經鎖風閥喂入輥磨，物料在輥磨中隨著磨盤的旋轉從中心向邊緣運動，同時受到磨輥的擠壓而被粉碎。粉碎后的物料，在磨盤邊緣處被從風環進入的熱氣流帶起，粗顆粒落回到磨盤再粉磨，合格細粉被帶入袋式收塵器作為成品。部分難磨的大顆粒物料在風環處不能被熱風帶起，通過吐渣口進入外循環系統，經過除鐵后再次進入輥磨與新喂入物料一起粉磨。因為混合材的水分很小，所以外循環物料和新喂料共用一個喂料溜管。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。

磨機通風和烘干需要的熱空氣由熱風爐提供，熱風通過管道進入磨機，出磨氣體通過收塵器凈化后由系統風機送出，一部分排入大氣，另一部分循環入磨。

1.2 系統主要設備

TRMK5341 水泥輥磨由天津水泥工業設計研究院有限公司自主研發，采用最新技術保證物料能夠形成穩定的料床。磨機采用新型高效籠型LV選粉機，保證成品比表面積在300～450m2/kg范圍內靈活調節，同時保證水泥成品的顆粒分布在合理范圍內，系統主要設備性能及參數見表1。

2 系統運行情況

2.1 產量及配比

根據廠內生產要求，水泥磨生產OPC、P·O42.5和P·C32.5 三種規格的水泥，不同品種水泥的產量、比表面積及配比見表2。

2.2 水泥能耗

本廠生產的不同品種水泥的磨機電耗統計見表3。從表3可以看出：生產OPC水泥的主機電耗、選粉機和風機電耗三項合計約31kWh/t，較之球磨機，輥磨粉磨水泥電耗降低30%～40%。

TRMK5341 輥磨與其他類型磨機的電耗對比見表4。

圖1 TRMK5341水泥輥磨系統工藝流程圖

2.3 各點氣體溫度及壓力

水泥輥磨依靠熟料自身的熱量和磨機粉磨做功產生的熱量來提高磨機出口溫度，水泥輥磨的設計出磨溫度為90℃，如果熟料溫度較高，會導致入磨綜合物料溫度高，影響料層的穩定性，從而影響磨機的產量。在實際生產中可通過調節冷風量和循環風量將出磨溫度控制在90℃左右，成品水分≤0.5%。

水泥磨磨機壓差按照6 000Pa 設計，實際生產時，磨機的壓差一般會小于設計值，所以在磨機運行期間，應當控制合理的磨機壓力，這是磨機形成穩定料層和平穩運行的關鍵所在，磨機運行時各點氣體溫度和壓力參數見表5。

2.4 系統風量

在磨機穩定運行時，對水泥磨系統風量進行熱工標定，標定結果顯示：風機轉速為45Hz 時，風機入口靜壓-6 900Pa，入口溫度69℃，工況風量約500 000m3/h，標況風量約380 000m3/h。

2.5 磨機振動

磨機振動對設備的安全可靠運行影響很大，必須將磨機的振動值控制在一定的范圍內才能有效保護磨機。不同的檢測點檢測的振動值也不同，TRMK5341磨機的振動傳感器安裝在減速機殼體推力軸承部分的側面殼體上。在磨機運行中對磨機進行振動檢測，水平振動值在2.0～2.5mm/s，垂直振動值在1.5～2.0mm/s，屬較低的振動范圍，磨機運行較為平穩。

表1 TRMK5341水泥輥磨系統主要設備性能及參數

表2 不同品種水泥的產量、比表面積及配比

表3 不同品種水泥的生產電耗統計

表4 TRMK5341輥磨與其他類型磨機的電耗比較

表5 磨機運行時各點氣體溫度和壓力參數

2.6 料層厚度和擋料圈高度

擋料圈的高度是影響料層厚度的重要因素，但不是唯一因素，合適的擋料圈高度應為磨盤直徑的3.0%～5.0%。運行中擋料圈的實際有效高度應有所調整，這一高度并不是越高越好，如果擋料圈高度偏高，會導致料層變厚，研磨效率降低。TRMK5341水泥輥磨在穩定運行期間，擋料圈高度在230mm左右。

3 成品性能

利用輥磨粉磨水泥，水泥成品的顆粒分布及由此產生的水泥標準稠度需水量是目前討論最多的問題。早期有人利用原料輥磨來粉磨水泥，但由于沒有針對水泥輥磨粉磨的特點進行相關改變，造成了水泥成品顆粒分布窄、標準稠度需水量高等問題，經過不斷的技術改進，這些問題均已得到解決。

TRMK5341 輥磨粉磨水泥成品顆粒分布達到了同類球磨機的水平，根據中國水泥發展中心物化檢測所的實驗結果，水泥成品的顆粒粒徑分布情況見圖2。可以看出：水泥成品的顆粒分布較寬，n 值＜1，30μm 篩篩余較高。水泥的標準稠度需水量也與圈流球磨系統產品相當，甚至優于球磨機，具體見圖3。

4 結語

TRMK5341 水泥輥磨成功投產，磨機運行平穩，產量和比表面積均達到了設計要求，水泥成品顆粒分布和水泥標準稠度需水量與球磨機相當，部分優于球磨機。

圖2 水泥成品顆粒粒徑分布

圖3 不同粉磨系統水泥標準稠度需水量，%

水泥輥磨粉磨技術在水泥行業已得到廣泛的應用，節能效果顯著，產品性能可與球磨機媲美。