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1 問題的提出

    水分對原料易磨性的影響性試驗表明，當物料中的水分達到一定比例時，它就成了影響物料易磨性及磨機產量的主要因素，而這個因素在生產控制中是一個可變量，它受生產工藝條件、原材料情況、氣候條件及生產管理等因素影響。如果生產工藝條件較好（有較好的烘干系統(tǒng)）、原料情況較好（有固定供應點）、原料庫大型化（儲量較大）、生產管理較完善的水泥企業(yè)，在物料水分控制方面就會做得比較好，對磨機產量的影響程度可望降低。反之，物料的水分控制差，物料中水分波動較大（1%～5%），造成磨機產量波動較大，嚴重影響了正常的生產運行。

    水泥是由熟料和混合材配制粉磨而成，混合材有粉煤灰、爐渣、礦渣等，一般入磨綜合水分在2％左右，不影響粉磨效率。但由于許多水泥企業(yè)使用的混合材水分偏高，入磨綜合水分高達4%以上，嚴重影響磨機的粉磨效率，導致磨機產量大幅度下降。為保證入磨綜合水分，只能采用減少混合材摻量或采用單獨混合材烘干，這樣勢必帶來管理不便，生產成本及投資增加。如何在生產工藝環(huán)節(jié)上烘干物料、解決水分，從而達到投資少、成本低、管理方便的目的，是水泥企業(yè)的最佳選擇。

    2 HSFM水泥烘干風選磨是解決混合材水分最便捷方式

    解決混合材的水分問題，最便捷的方式就是在FM風選預粉磨內增設烘干倉，由供熱系統(tǒng)從外界補充大量的熱量，使磨機系統(tǒng)達到熱平衡，水分就能及時排出，就可以降低水分對物料易磨性及磨機產量的影響，充分發(fā)揮磨機的功效。

    根據(jù)各水泥廠的條件，可選用人工手燒爐或沸騰爐形式，有好的煙煤地區(qū)可采用磨煤噴粉機及燃燒器的形式。設計時結合初終水分及磨機產量，進行熱工計算，確定熱風爐燃燒室爐篦面積及爐室容積，選擇合理的風機風量與風壓，以使進入烘干倉的熱風溫度控制在400℃～600℃。

    在FM風選磨內增設烘干倉，根據(jù)不同磨型設計相匹配的烘干倉，倉內有弧形揚料裝置及進料裝置，使物料在烘干倉內充分預熱烘干。進入預粉磨倉后的物料繼續(xù)烘干，水分能盡快蒸發(fā)，避免發(fā)生由于水分過高而出現(xiàn)的糊球、飽磨現(xiàn)象。同時，由于進入烘干倉的物料經揚料板揚起后，相當一部分的細粉隨熱風迅速通過預粉磨倉，減少了預粉磨倉的過粉磨及“墊底”現(xiàn)象，提高了預粉磨倉的研磨粉碎能力，這樣大大地提高了FM風選預粉磨的產量。

    3 HSFM水泥烘干風選磨工藝流程圖

    4 HSFM水泥烘干風選磨烘干倉技術特色

    1）烘干性能好，效率高。在其它條件相同的情況下，可以提高產量15％～25%。能耗大大降低。
    2）采用了X形揚料板多次揚料結構，使料幕更加均勻，熱交換更加充分，有助于物料的快速烘干。
    3）設置擋料環(huán)，控制物料流速，有利于烘干、預粉磨能力的平衡。
    4）勞動強度低，操作條件好，工作環(huán)境衛(wèi)生。
    5）與物料接觸的所有表面均采用高強度板材，磨損小，使用壽命長。
    6）結構簡單，價格便宜，基本無維修，安裝方便快捷。
    7）由于物料可能將熱量通過進料螺旋筒傳遞給中空軸引起發(fā)熱現(xiàn)象，采取有效隔熱措施，減少了熱量傳遞，確保設備長期穩(wěn)定運行。

    5 HSFM水泥烘干風選磨工藝優(yōu)勢

    由南京旋立重型機械有限公司粉體工程公司研究開發(fā)的HSFM水泥烘干風選磨，是在原FM風選預粉磨的基礎上，增設供熱裝置和烘干倉。由供熱裝置提供熱源進入烘干倉，物料在烘干倉內熱交換實現(xiàn)一次烘干；烘干后的物料進入工作腔內邊破碎、邊烘干，實現(xiàn)二次烘干；含水分高的輕質物料隨氣流上升，在管道內實現(xiàn)三次烘干。最后，水汽隨含塵氣體經除塵收集后由風機排出。

    本工藝集烘干、半終粉磨為一體，工藝簡便，烘干、粉磨效率高，運行可靠，管理方便，是目前既能解決水分困擾，又能大幅度提高磨機產量的理想工藝裝備。

    例：φ3.2×13m水泥磨，比表≥350m2/kg，臺時產量≥90t/h，綜合粉磨電耗≤26kWh/t。

    6 HSFM水泥烘干風選預粉磨工藝系統(tǒng)的工藝優(yōu)化

    6.1 預粉磨系統(tǒng)的物料細度控制
    物料經HSFM磨粉磨分級后，約占40﹪的細粉物料隨氣流上升，先通過MSC高效動態(tài)選粉機再次分級，符合成品要求的物料，隨氣流進入KSC高效除塵器收集，收集量在20﹪左右。由于HSFM磨采用鋼球破碎研磨，物料顆粒形貌好，除塵器收集的物料完全可作成品用。選粉分級的粗料和HSFM磨出磨物料混合后進入下道磨，由于實現(xiàn)入磨物料0.08mm篩余40％～50％，比表180m2/kg～200 m2/kg，進磨物料顆粒粒徑分布窄，后道磨過粉磨現(xiàn)象少，可作開路粉磨。

    6.2 烘干能力和粉磨能力的平衡
    干法粉磨物料必須在干燥的情況下才能磨細。怎樣才算烘干能力適合呢？可以從以下幾方面考察。HSFM磨粉磨作業(yè)正常，沒有糊球、粘磨、堵塞；出磨物料和成品干燥，應使水分控制在0.5%～1.0%；出磨廢氣溫度適當，一般在90℃左右，這是衡量烘干能力的綜合指標，低于此值烘干能力不足，難于保證物料干燥，還可能造成收塵系統(tǒng)冷凝的麻煩，高于此值浪費熱量和電能。

    6.3 烘干預粉磨系統(tǒng)風量的選擇
    風量的選擇要結合烘干和選粉的需要。首先要滿足烘干的需要，根據(jù)原料的水分和供熱溫度等條件進行熱平衡計算求出需用風量。如果烘干需用風量大于選粉風量則根據(jù)烘干用風選擇。如果原料水分較小，烘干用風量少，不能滿足動態(tài)選粉機需要的風量，則根據(jù)選粉機用風選擇。排風機的選型一定要滿足系統(tǒng)風量、阻力的需要，并備有15%的備用。

    6.4球磨機磨內裝置的工藝要求

    6.4.1隔倉裝置
    隔倉裝置的作用首先是分倉，滿足鋼球分開以適應粗細磨的要求，并卡住料塊跑向后倉。其次是控制流速，使各倉料位相適應。第三是要利于通風。篦板是隔倉裝置的主要部件，篦孔又是關鍵，必須要滿足控制流速，有利于通風，防止堵塞。篦孔排列可分為同心圓和放射狀。前者流速慢，易堵塞，后者流速快，不易堵塞。一般粗磨倉用同心圓，細磨倉用放射狀。篦孔大小和通料面積大小要配合，既要卡住粗粒又要順利排料。

    6.4.2 合理配球
    正確地選擇研磨體，合理地確定填充率及級配，對提高粉磨效率，降低消耗具有重要作用。

    鋼球的質量對磨機產質量有較大影響。最好選擇高鉻球，Cr>10%；不要為便宜選質次的鑄鐵球，否則磨內碎球多，嚴重影響鋼球的粉碎作用，還將堵塞篦縫。

    研磨體的填充率對于HSFM風選磨一般取0.24~0.28，風選磨因為要兼顧烘干的需要，故不宜填充率不宜太高。

    磨機球的級配必須通過不斷地摸索找到理想的級配，一般采用微球微段。

    6.4.3 磨機通風
    HSFM烘干風選預粉磨內通風是為了滿足烘干的需要，必須要進行熱平衡計算來確定用風量。系統(tǒng)的密閉堵漏至關重要，一般磨頭進料設強迫開閉的翻板鎖風閥，磨尾及選粉機出料可用重力翻板閥。卸料罩直徑大，特別要求加工規(guī)整。熱風管路盡可能滿焊，以減少漏風。