海口对辊制砂机的简单介绍

陆有明1海口对辊制砂机，武洪明2（1.海南海口570311海口对辊制砂机，2.北京10024）

摘要海口对辊制砂机：本文推导了磨尾n选粉的综合循环负荷率公式、颗粒级配与选粉机喂料量和转速关系、提产条件等，证明了磨尾n选粉的粒径配制与分别粉磨的粒径配制是等效的。磨尾n选粉分为标准型和半开型两种模式，半开型提出了一种新的节能模式。由于磨尾双选粉设备少、易操作，配制效果好，性价比高，因此成为水泥企业实施粒径配制的主选。半开型磨尾单选粉因工艺简单、设备少，易于操作，具有节能效果，非常适合老线改造，受到水泥企业关注。

关键词：磨尾n选粉；磨尾双选粉；节能；粒径配制；循环负荷率；提产条件

0引言

当前水泥粉磨设备主要是球磨机，球磨机粉磨工艺主要有两种：开路磨和闭路磨。开路磨流程简单、设备少、操作简便，产品粒径分布宽、用水量低、与外加剂适应性好。但由于物料一次通过磨机即为成品，为了保证细度合格，不可避免出现过粉磨现象，因此开路磨存在台时产量低、吨产品电耗高、水泥温度高等缺点。闭路磨流程复杂、设备多、操作要求高，由于细粉及时从磨尾卸出，不存在过粉磨现象，所以闭路磨台时产量高、吨产品电耗低、水泥温度低。由于合格细粉及时选出，粗粉回磨，所以闭路磨产品粒径分布窄，存在用水量高、搅拌混凝土水泥用量多等缺点。

随着粉磨工艺技术的进步，自上世纪80年代出现辊压机以来，先后出现了预粉磨、联合粉磨和半终粉磨等工艺，与开路磨和闭路磨配套，磨系统产能规模进一步增大、电耗进一步降低。但开路磨和闭路磨的工艺和产品特点，相对来说没有大的变化，即：闭路磨运行成本低但产品性能不好，开路磨产品性能好但运行成本高。

如何将这两种粉磨工艺统一起来，做到运行成本低、产品性能好呢？笔者从水泥配制工艺中得到启发。配制水泥一般将熟料和石膏共同粉磨，其它混合材单独粉磨，然后在搅拌系统中均匀混合而成。采用这种配制工艺，首先将水泥各组分粉磨至不同细度，然后采用调配细度的方法进行配制，不仅充分利用了原材料的性能，而且拓宽水泥粒径分布、优化颗粒级配，改善了水泥性能。受到粒径配制的启发，笔者设想利用多选粉替代分别粉磨进行生产和配制，同样可以得到颗粒级配合理的水泥。采用闭路磨系统运行成本低，而粒径配制确保了产品性能优良，从而达到了将开路磨和闭路磨统一的目的。为此笔者提出了磨尾双选粉以至磨尾n选粉实施粒径配制的想法。

笔者利用闭路磨和磨尾n选粉的基本关系，推导磨尾n选粉粒径配制的相关公式。

1闭路磨的基本公式

闭路磨工艺流程如图1， A为喂料量，B为出磨量（即磨内粉料通过量），C为回粉量，D为产量（或成品量），k0为选粉机循环负荷率。

图1 闭路磨工艺流程简图

根据闭路磨各环节物料量的关系，得出：

C=k0D （1）

B=C+D （2）

公式（1）代入（2），得出：

D=B/（1+k0） （3）

从公式（3），可以得出：

（1）在闭路磨循环负荷率k0一定的情况下，B越大D越大，B越小D越小。

（2）在闭路磨磨内物料通过量B一定的情况下，k0越大D越小，k0越小D越大。

2磨尾n选粉的公式推导

首先探讨磨尾双选粉。

2.1磨尾双选粉

磨尾双选粉流程如图2，A为喂料量，B为出磨量（即磨内通过量），C为综合回粉量，C1为细选粉机回粉量，C2为粗选粉机回粉量，D为综合产量（或成品量），D1为细选粉机产量，D2为粗选粉机产量， E1为出磨入细选粉机量，E2为出磨入粗选粉机量，d1为细选粉机产量占成品比例，d2为粗选粉机产量占成品比例，k为磨系统综合循环负荷率，k1为细选粉机循环负荷率，k2为粗选粉机循环负荷率，ℓ1为出磨入细选粉机比例，ℓ2为出磨入粗选粉机比例。

图2 磨尾双选粉工艺流程简图

根据磨尾双选粉各环节物料量的关系，推导出公式：

（1）综合循环负荷率k

k=C/D=（C1+C2）/D= C1/D +C2/D = (C1/D1)×(D1/D) +(C2/D2)×(D2/D) = k1d1+ k2d2 （4）

从以上公式可知，磨尾双选粉的综合循环负荷率k，由细选粉机循环负荷率k1乘以其产量比例d1和粗选粉机循环负荷率k2乘以其产量比例d2相加而得。

（2）颗粒级配与选粉机喂料量和转速关系

1=d1+d2D=D1+D2 B/(1+k) = ℓ1 B/(1+k1) + ℓ2 B/(1+k2)1/(1+k) = ℓ1/(1+k1) + ℓ2/(1+k2) （5）

从以上公式可知，通过调整选粉机的喂料量和转速，改变粗细粉比例，即可调整水泥颗粒级配，这是磨尾双选粉粒径配制的原理。

（3）提产条件

与闭路磨正常生产相比，磨尾双选粉时细粉减产量：

△D1=B/(1+k0)- ℓ1 B/(1+k1)

粗粉产量：

△D2= ℓ2 B/(1+k2)

当粗粉产量大于细粉减产量时，磨尾双选粉的综合产量大于闭路磨产量，即：

△D2-△D1＞0 ℓ2 B/(1+k2)-（B/(1+k0)- ℓ1B/(1+k1)）＞0

1/(1+k0)＜ℓ1 /(1+k1) + ℓ2 /(1+k2) （6）

这就是磨尾双选粉的提产条件。

2.2磨尾n选粉

按照磨尾双选粉的公式（4），依此类推，假设磨尾并列安装n个选粉机（简称磨尾n选粉），磨系统的综合循环负荷率k计算公式可归纳为：

k= k1d1+ k2d2…+ kndn= （7）

即：磨尾n选粉的综合循环负荷率k，由各选粉机循环负荷率kn乘以其产量比例dn相加而得。

1=d1+d2+…+ dnD=D1+D2+…+ Dn

B/(1+k) = ℓ1B/(1+k1) + ℓ2B/(1+k2) …+ ℓnB/(1+kn)

= （8）

即：通过调整选粉机的喂料量和转速，改变粗细粉比例，即可调整水泥颗粒级配，这是磨尾n选粉粒径配制的原理。

与闭路磨正常生产相比，磨尾n选粉时细粉减产量（假设第一台选粉机生产细粉）：

△D1=B/(1+k0)- ℓ1 B/(1+k1)

其它选粉机的产量（假设第一台以外选粉机生产的均为粗粉）：

△D2+△D3+…+△Dn= ℓ2 B/(1+k2)+ ℓ3 B/(1+k3)+ …+ ℓn B/(1+kn)

当其它选粉机的产量大于细粉减产量时，磨尾n选粉的综合产量大于闭路磨产量，即：

△D2+△D3+…+△Dn-△D1＞0 ℓ2 B/(1+k2)+ ℓ3 B/(1+k3)+ …+ ℓn B/(1+kn)- （B/(1+k0)- ℓ1 B/(1+k1)）＞0 ℓ1 /(1+k1) + ℓ2 /(1+k2) +…+ ℓn /(1+kn)＞1/(1+k0)

＜ （9）

这就是磨尾n选粉的提产条件。

3半开型磨尾n选粉的公式推导

在磨尾n选粉中，如果出磨筛余小于某一数值，出磨粉料一部分可直接进成品，类似于开路磨，没有粗粉回磨，循环负荷率等于0，称为半开型磨尾双选粉（含有部分开路磨工艺的意思）。该模式选粉机总喂料量相对于标准型少，选粉风量相应也少，尾排风机电机用电量同样也少，因此具有节能效果。

由此来看，磨尾n选粉分为标准型和半开型两种模式，2中推导的应是标准型模式。

3.1半开型磨尾单选粉

假如出磨筛余小于某一数值，可实施半开型磨尾单选粉，即出磨水泥分两部分，一部分进选粉机，另外一部分直接进成品。半开型磨尾单选粉工艺流程如图3，A为喂料量，B为出磨量（即磨内通过量），C为综合回粉量，C1为选粉机回粉量，D为综合产量（或成品量），D1为选粉机产量， E1为出磨入选粉机量，E2为出磨到成品量，d1为选粉机产量占成品比例，d2为出磨占成品比例，k为磨系统综合循环负荷率，k1为选粉机循环负荷率，ℓ1为出磨入选粉机比例，ℓ2为出磨到成品比例。

图3 半开型磨尾单选粉工艺流程简图

根据半开型磨尾单选粉各环节物料量的关系，推导公式：

（1）综合循环负荷率k

由于C=C1， 所以kD= k1D1，所以：

k= k1d1 （10）

与公式（4）比较，相当于公式（4）中k2=0。

（2）颗粒级配与选粉机喂料量和转速关系

1=d1+d2 D=D1+D2 B/(1+k) = ℓ1 B/(1+k1) + ℓ2 B

1/(1+k) = ℓ1 /(1+k1) + ℓ2 （11）

与公式（5）比较，相当于公式（5）中k2=0。

（3）提产条件

与闭路磨正常生产相比，半开型磨尾单选粉的细粉减产量：

△D1=B/(1+k0)- ℓ1 B/(1+k1)

粗粉产量：

△D2= ℓ2 B

当粗粉产量大于细粉减产量时，半开型磨尾单选粉的综合产量大于闭路磨产量，即：

△D2-△D1＞0 ℓ2 B-（B/(1+k0)- ℓ1B/(1+k1)）＞0

1/(1+k0) ＜ℓ1 /(1+k1) + ℓ2 （12）

这就是半开型磨尾单选粉的提产条件。

与公式（6）比较，相当于公式（6）中k2=0。

3.2半开型磨尾n选粉

按照半开型磨尾单选粉的上述公式，依此类推，半开型磨尾n选粉相当于kn+1=0时标准型磨尾n+1选粉的模式。由此可见，磨尾n+1选粉和半开型磨尾n选粉，从本质上是相同的，通过调整选粉机的喂料量和转速，都可以调整水泥颗粒级配。

由此推导半开型磨尾n选粉公式：

（1）综合循环负荷率k

k= （13）

（2）颗粒级配与选粉机喂料量和转速关系

=+ （14）

（3）提产条件

＜ + （15）

4结束

举个例子，建造窑尾预热器是为了利用窑尾烟气热量提高入窑生料温度，降低熟料烧成煤耗。理论上窑尾预热器级数越多热交换越完全，投资越大。实践证明，窑尾五级预热性价比最高，因此现在保留了窑尾五级预热的做法。

磨尾双选粉与窑尾五级预热具有相同的道理。为了优化水泥颗粒级配，降低需水量、提高强度，同时提高台产、降低电耗，通过磨尾多元选粉进行粒径配制。理论上选粉单元越多，粒径配制越精准，但投资大、操作复杂。由于磨尾双选粉设备少、易操作，配制效果好，性价比高，因此成为实施粒径配制的主选。

从实践的角度来看，半开型磨尾单选粉工艺相对简单、设备少，易于操作，具有节能效果，非常适合老线改造，受到水泥企业关注。

磨尾n选粉实施粒径配制，又分为标准型和半开型，笔者经过多年潜心专研，掌握了其中规律，并形成了粒径配制的工艺方案。《一种采用磨尾双选粉实现粒径配制的水泥粉磨系统》，已经向国家知识产权局申请并获得实用新型专利授权。

磨尾n选粉尤其磨尾双选粉和半开型磨尾单选粉，由于优势所在，未来它们将引领水泥粉磨行业走向低成本、高质量的道路，为我国水泥粉磨技术进步、质量提升以及碳达峰和碳中和事业，做出应有的贡献。