使用TRMKS43.4輥磨生產礦渣和水泥的經驗

王慶利，劉燾，鄭倩，柳學忠

1 前言

近年來，國內水泥和礦渣行業競爭激烈，采用先進的粉磨技術裝備降低生產成本成為新建水泥生產線和礦渣微粉生產線的不二選擇。目前新建的礦渣粉磨系統基本上都是輥磨系統，水泥粉磨主要是球磨機或者球磨機+輥壓機的聯合粉磨系統，隨著中材裝備集團有限公司2008年開發出國內第一臺水泥輥磨并成功應用于越南福山項目，使用輥磨粉磨水泥逐漸獲得了行業的認可，并逐步在國內市場得到應用。

2012年中材裝備集團有限公司與武漢陽邏水泥有限公司簽訂了供應一臺TRMKS43.4水泥/礦渣輥磨的合同，由天津水泥工業設計研究院有限公司提供工藝設計，該粉磨系統于2012年10月份投產，經過不到一個月的調試，分別單獨粉磨礦渣和水泥均達到了設計指標。

2 粉磨系統

2.1 TRM輥磨的設計特點

2.1.1 TRMS型礦渣/水泥輥磨的特點

TRMS43型礦渣/水泥輥磨采用了多項先進技術，在吸收原有TRMS31.3礦渣/水泥輥磨成熟技術的同時，又進行了多項技術創新，包括新型高效選粉技術、喂料防堵技術、料床整理技術和選粉機密封新型結構等。目前粉體公司TRMS型礦渣/水泥輥磨已經實現了系列化，產品涵蓋年產30萬噸到120萬噸各種規格，其技術特點總結如下：

?具有自動抬輥、落輥功能，可以實現空載啟動。

?磨輥可以實現同時加壓或分別加壓。

?配有輔助傳動裝置，方便檢修。

?磨機密封好，漏風系數低。

?電氣限位和機械限位有效保護設備安全。

?高效分離器選粉效率高，調節細度靈敏。

?配有翻輥裝置，可將磨輥翻出磨外，便于檢修。

?采用部分物料外循環系統，可大幅度降低系統的通風電耗。

?預壓排氣結構有利于料床的穩定，降低振動。

?適應不同物料，水泥熟料和礦渣可以實現零間隔轉換。

?實現干濕料分開，防止下料管堵塞。

2.1.2 磨機結構與參數

TRMS型礦渣/水泥輥磨本體由傳動裝置、磨盤裝置、磨輥裝置、搖臂裝置、機架、進風道、中殼體、分離器、操作平臺、加壓裝置、翻輥裝置、潤滑系統等部件組成。圖1為TRM型磨機本體的結構圖。

圖1 TRM型磨機結構圖

陽邏公司采用一臺TRMKS43.4礦渣/水泥輥磨，磨機主要參數見表1。

2.2 工藝系統

武漢陽邏水泥有限公司粉磨系統在工藝設計時就考慮到了粉磨不同物料的需求，實現了粉磨礦渣和水泥的無縫切換，工藝系統主要設備參數見表2。

由于礦渣和水泥中所摻濕粉煤灰含水量較高，為保證出磨物料水分≤0.5%，使用熱風爐提供烘干物料所需的熱量。

整個粉磨系統的核心設備為中材裝備集團有限公司供貨的TRMKS43.4型水泥/礦渣輥磨，該規格輥磨已在國內外累計銷售近30臺。針對本項目粉磨水泥時部分混合材水分比較大的特點，重新設計了喂料方式，采用干濕料分離，避免出現堵料的情況。磨機配備四個磨輥，通過兩套分別獨立的液壓系統進行控制，既能實現四輥同時粉磨，也能使用對稱兩個磨輥粉磨，還能實現兩個磨輥為主輥，兩個磨輥為輔輥的粉磨方式。采用了新型高效籠型選粉機，能夠方便快捷地調節成品比表面積和細度。

3 系統調試和運行情況

整條生產線于2012年10月份投產，剛開始時粉磨礦渣，經過幾天的調試達到設計產量后，開始粉磨水泥熟料。由于每家工廠水泥配比不一樣，對成品質量要求也不一樣，在保證水泥性能合格和磨機穩定的前提下對各參數進行了摸索，最終使粉磨P·C32.5水泥時熟料比例降低到60%以下，干基產量可穩定在130～145t/h。下面分別介紹粉磨礦渣和水泥時的情況。

表1 磨機基本參數

表2 主要設備參數

表3 粉磨礦渣的物料配料情況

圖2 粉磨礦渣中控畫面

表4 粉磨礦渣性能數據

表5 粉磨水泥的物料配料情況

圖3 粉磨水泥中控畫面

表6 P·C32.5水泥性能數據

表7 P·C32.5水泥的粒度分布

3.1 礦渣粉磨

由于礦渣粉磨屬于單一物料粉磨，因此料層容易穩定。為了增加早期強度，粉磨礦渣時摻入了少量的脫硫石膏，具體配料情況見表3。

該廠礦渣來自武鋼，易磨性中等，活性較好，滿足S95級的要求。在粉磨礦渣時不噴水，比表面積控制在420m2/kg以上，為了保證成品水分控制在0.5%以下，將磨機出口溫度控制在90℃左右。圖2是粉磨礦渣時的操作畫面。

粉磨礦渣時磨機運轉十分平穩，投料量在110t/h以上，礦渣的綜合水分在5%～7%，折合成干基產量超過100t/h，超出設計值10%以上。輥磨操作簡單、調節方便，通過調節壓力和選粉機轉速可快速調節成品質量。在保證產量的同時也對系統能耗進行了優化，通過調整擋料圈高度，允許有一部分外排量，盡可能使用循環風，降低了主電機電流和熱風爐煤量。

礦渣中含有的單質鐵是影響磨機磨損特別是磨輥輥套和磨盤襯板的重要因素，因此在設計之初就充分考慮到了除鐵的問題，在礦渣上料皮帶和外排吐渣皮帶處均設置了除鐵器。上料處的除鐵器用于除掉礦渣中大顆粒的鐵塊，吐渣皮帶處的除鐵器用于除掉礦渣破碎后經外排吐出的細小鐵顆粒。因此適量的外排不但可以降低主電機電流，也有利于延長磨內粉磨部件的壽命。

磨機穩定運轉后，對礦渣喂料、礦粉成品質量等進行了檢測，同時對系統電耗、煤耗等進行了統計（見表4）。

3.2 水泥粉磨

該廠主要使用輥磨生產P·C32.5水泥，在混合材中摻入接近20%的濕粉煤灰，有利于提高水泥的強度和流動性，使熟料比例降低到60%以下，有效降低了成本，具體的物料配比情況見表5。

對于粉磨水泥，由于各廠混合材的配比和熟料的易磨性以及物料的水分、粒度不同，要求控制的成品指標也不一樣，因此操作參數會存在較大的差別。在調試之前對混合材進行了分析，混合材具有較大的綜合水分，粉磨時需要引入熱風進行烘干，考慮到隨時切換粉磨礦渣，沒有對擋料圈高度進行調整，通過調整風量、粉磨壓力和選粉機轉速來滿足產量和成品質量性能。圖3為粉磨水泥時的中控畫面。

粉磨水泥時磨機運轉十分平穩，投料量可達150t/h以上，折合成干基產量超過140t/h，超過設計產量。經過測試，水泥性能優良，水泥成品粒度分布較寬，n值＜1，需水量與開流球磨相當，強度優于開流磨，成品中3～32μm顆粒含量高于65%，滿足了客戶對水泥強度的要求。表6和表7分別是對成品質量和顆粒分布的檢測結果。

4 結語

武漢陽邏水泥有限公司TRMKS43.4輥磨的成功運行，實現了兩種物料的無縫切換，開創了國產輥磨分別粉磨礦渣和水泥的歷史。單臺輥磨系統分別粉磨礦渣和水泥具有巨大的市場前景，它具有工藝系統簡單、維護方便、連續切換等特點，可大大降低系統投資、運行成本和維護成本，相對輥壓機和球磨機系統具有不可替代的優勢。