1 工艺流程及主要设备参数
我公司有两条HFCG160-140辊压机＋Ф4.2m×13m双闭路水泥联合粉磨生产线，设计生产能力170t/h。主要生产P·O42.5水泥，水泥质量控制指标比表面积385m2/kg，45μm筛筛余2.0%以内，水泥配比：熟料78.0%、炉渣4.5%、脱硫石膏5.6%和矿渣微粉11.9%（采用磨尾掺加）。该粉磨系统的工艺流程见图1，主要设备配置情况见表1。
图1 粉磨系统工艺流程
表1 粉磨系统主要设备参数
2 生产过程中出现的主要问题
正常生产过程中台时产量达到165t/h（月平均磨内通过量），2014年12月~2015年1月，在球磨机级配没有调整的情况下台时产量逐渐降低至135t/h，现场听水泥磨磨音，二仓内较空，并且出现：辊压机挤压效果变差，V型选粉机可选物料少；隔仓板篦缝和筛板缝堵塞，使磨内通风不良，磨头冒灰吐料；生产时选粉机循环负荷率较大，磨机产量较低等一系列问题。
3 问题分析
3.1 辊压机做功效率对磨机台时产量的影响
辊压机是决定水泥联合粉磨系统产量的核心设备，其功率的发挥直接决定了系统产量高低。辊压机的实际运行功率一般应达到其额定功率的75%～90%，实际运行功率越高，物料挤压效果越好，系统产量就会越高。
辊压机对物料做功效果变差，造成入磨物料细度降低，严重影响了水泥磨台时产量的提高，入磨物料细度检测值见表2。
表2 入磨物料细度检测
影响辊压机做功最主要的因素就是辊压机辊面的维护，设备检修期间发现辊压机的辊棱已经磨掉，辊面出现坑面，严重制约着辊压机做功能力的发挥。
入辊压机的物料粒度严重制约着辊压机的稳定性运转。入辊压机物料＜6mm的颗粒量大以及V型选粉机分选完后的粗粉量过大都会造成辊压机电流波动大，做功效果降低，甚至会出现称重仓塌仓的情况。
3.2 入磨熟料易磨性的变化对磨机台时产量的影响
在控制相同比表面积的前提下通过观测熟料粉磨时间来简易判断熟料的易磨性是阶段性的增加了还是降低了。试验采用Φ500mm×500mm小磨，装球量100.3kg，物料量5.0kg，入磨物料粒度＜6.0mm，比表面积控制在（350±5）m2/kg。其结果见表3。
表3 熟料易磨性与磨机台时产量的关系
从表3可以看出，2015年1月入磨熟料的粉磨时间相对2014年11月增加了近5min，而水泥磨的台时产量降低了19.1%。
3.3 生产指标控制对磨机台时产量的影响
水泥细度指标控制偏高，会立即引起磨机台时产量下降。采用激光粒度仪，对出磨成品水泥进行水泥颗粒粒径跟踪测试，数据见表4。可以看出，在一定条件下，球磨机的产量与水泥细度成反比。
表4 水泥比表面积与颗粒粒度分布
3.4 入磨物料温度对磨机台时产量的影响
入磨物料温度高，物料带入磨内大量热量，加之磨机在研磨时，大部分机械能转变为热能，致使磨内温度较高，而物料的易磨性随温度的升高而降低。磨内温度高，易使水泥因静电吸引而聚集，严重的会黏附研磨体和衬板，从而降低粉磨效率，明显地阻碍粉磨过程的顺利进行。温度愈高，这种现象愈严重。表5为通过试验小磨进行的入磨物料温度与易磨性、粉磨台时产量关系的试验结果。试验数据表明，温度愈高，粉磨细度愈细，台时产量越低。
表5 入磨物料温度变化与易磨性和磨机台时产量的关系
4 解决措施
4.1 针对辊压机做功效果差的问题
4.1.1 辊压机辊面处理
辊压机动静辊辊面修复前后情况见图2，对物料做功的效果对比见表6。
图2 辊压机辊面损坏及修复后情况
表6 辊面修复前后辊压机挤压效果
4.1.2 调整辊压机循环负荷率
在辊压机控制压力(8.5～9.0MPa)和辊缝(30～40mm)的前提下拉大辊压机斜插板，增大入辊压机的循环物料，辊压机循环负荷由200%控制到300%，控制料饼提升机电流在170～180A。
4.1.3 调整辊压机工作压力
针对入磨物料的变化，随后调整辊压机的最大工作压力，由9.0MPa提高到9.5MPa。
4.1.4 控制辊压机称重仓料位
正常生产中控制辊压机称重仓的仓位在50%～80%之间，保持下料管内足够的有效料压，避免出现塌仓，稳定入料，有效减少物料离析，提高挤压效果。
4.2 解决磨内通风不畅的问题
4.2.1 调整系统风量
加大磨内风量，风机转速由28Hz提升到35Hz，磨内风速由0.9m/s提高到1.2m/s。加大离心风机转速由40Hz提升到45Hz，选粉机风量由18.8万Nm3/h提高到19.7万Nm3/h。通过提高风速有效减少了磨内过粉磨现象，降低磨内温度。通过调整V型选粉机冷风入口调节阀由0%到50%，有效降低了入磨物料温度。
4.2.2 清理破碎研磨体
研磨体清仓不及时，仓内小规格研磨体增多，级配变得极不合理，平均球径下降到一定程度，可使磨机台时产量下降，出口篦板堵塞，影响磨内通风以及排料的通畅，所以将小于Φ9mm的钢段筛除。
通过采取调整磨内风速、清理小段堵塞篦板的措施，有效地解决了磨内冒烟、吐料的问题。
4.3 针对入磨熟料易磨性变差的问题
4.3.1 调整研磨体平均球径以及填充率
由于熟料的易磨性变差、物料硬度变高比较难磨，决定加大磨内填充率，一仓由28%提高到29.1%，二仓由29%提高到30.5%，加大研磨体平均球径，一仓由28mm增加到30mm，二仓由14.5mm增加到16mm。调整前后具体参数见表7。
表7 水泥磨研磨体调整前后对比
4.3.2 调整熟料率值
熟料率值KH值由0.897调整到0.927，SM值由2.7调整到2.5，熟料3d抗压强度值由28.4MPa调整到30.1MPa，小磨粉磨时间由40min降低到35min。调整前后具体参数见表8。
表8 熟料调整前后化学成分、率值和矿物组成
4.3.3 更换一仓衬板
磨内一仓阶梯衬板磨损严重，平面没有梯度，厚度变薄，摩擦系数变小，衬板对研磨体的提升作用不够强，减弱了研磨体冲击和研磨的作用。
4.3.4 调整选粉机选粉效率和循环负荷
相对双闭路联合粉磨系统而言，物料经挤压分级以后的入磨物料粒径大大缩小，易磨性已经显著改善，出磨物料中的成品比例相对较多，循环负荷大多数在70%~110%，上限应不超过150%为宜。随后将选粉机循环负荷由140%调整到110%，选粉效率由51%提高到63%。
5 取得效果
2015年1~3月，磨机台时产量由135t/h提高到175t/h。在生产指标未改变的情况下，水泥粉磨综合电耗由34kWh/t降低到31.5kWh/t。
6 结束语
影响水泥粉磨系统电耗的因素很多，水泥磨台时产量的提高是一个系统工作，任何一个环节的管理不善，都有可能降低系统产量，导致电耗升高。因此想要提高水泥粉磨系统运行效率，就需要对系统从开始建设调试时进行持续不断地研究并优化，以达到高产低耗的目的。
作者单位：
北京市琉璃河水泥有限公司
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