引言

衆所周知，水泥粉磨站企業從生産角度獲取利潤的方式一般為兩種：一是降低熟料配合比，這是降低原材料成本中最大費用項目的方式；二是降低粉磨電耗。但對于方式一，因國家标準的限制，比如對于普通矽酸鹽水泥，GB/T175-2007《通用矽酸鹽水泥》标準中5.1條規定，熟料 石膏不低于80％且小于95％。一般生産水泥時石膏摻加量都在5％左右，這實際上就是給熟料在普通矽酸鹽水泥中的摻加量作出了限制，不可能無限制地降低下去。盡管可以采用一些技術手段使得水泥的強度等指标符合國标規定，但5.1的規定也不允許，故方式一的作用其實很有限。但對于方式二，國家強調節能降耗，尤其對水泥行業粉磨電耗采取階梯電價等管理手段，這使其變得急迫并且相對于方式一而言更有潛力可挖。

本文就對水泥粉磨站降低粉磨電耗問題進行探讨，供參考。

01

降低水泥粉磨站電耗的途徑

1.1 主體工藝設備起點要高

主體工藝設備是影響粉磨站企業水泥粉磨電耗高低的關鍵所在，在很大程度上決定了粉磨站所能達到的水泥粉磨電耗水平。不同粉磨工藝系統電耗比較見表1。

表1 不同粉磨系統電耗比較

1.2 對球磨機進行磨内技術改造

從表1可知，凡是球磨機參與的工藝系統，能耗指标都相對地高。然而對于不具備更換主機配置的粉磨站，進一步降低電耗的技術路線惟有提高系統的能效。實踐證明，挖掘球磨機能效就是見效快投資少的技改項目之一。

1.2.1各倉倉長比例分配非常重要

球磨機各倉倉長決定着各倉粉碎或粉磨能力，就關系到磨機粉磨能力的平衡問題。磨機粉磨能力遵循木桶理論，最小倉的粉磨能力至關重要。

茲有甲、乙兩家粉磨站，粉磨系統設備配置均為：破碎機Φ3.2m×13m三倉開路磨機。甲廠各倉有效長度：一倉2.75m、二倉3.0m、三倉6.50m。系統指标：P·C32.5R水泥産量50～55t/h；80μm篩餘值：沒加助磨劑9.0％，加助磨劑4.5％。乙廠各倉倉長：一倉：3.50m；二倉2.25m；三倉：6.75m。系統指标：P·C32.5R水泥76～78t/h；80μm篩餘≤2.5％。兩個企業産質、量差距大的主要原因是甲企業各倉長比例分配不當。

1.2.2各倉研磨體級配方案的設計

平均球徑的确定一般要求在對入磨物料進行邦德功指數測定的基礎上，按有關公式計算。當然，對經驗豐富者，可不對入磨物料進行邦德功指數測定。

根據計算所得的平均球徑，設計研磨體級配方案，還需要對級配方案進行優化工作。其方法是：從50％裝載量開始做篩析曲線，分析級配方案是否合理，然後在75％、90％、100％各裝載量調試階段均做篩析曲線，根據曲線形狀對下一階段裝載研磨體方案做出調整，以使級配方案趨于合理。

1.2.3磨内相關配件結構的改造

磨内相關配件結構，關系到各倉的存料能力是否适當，這涉及到篩分隔倉闆的内篩分篦縫寬度、外圓篦縫與襯闆距離尺寸等、活化環及襯闆形式與尺寸、磨機隔倉闆和出料篦闆形式、磨機筒體橫截面上通風均布等問題。

一台生産P·C32.5R水泥的Φ3.8m×13m開路磨，研磨體裝載量達到總量的75％時，比表面積突然從390～400m²/kg降低到300～310m²/kg。急停磨機開倉檢查，發現各倉均存在存料能力不足問題，這既可能是磨尾篦闆和隔倉闆有關尺寸不合适造成鎖料能力不足，也可能是磨機橫截面上通風不均勻造成通風短路物料跑粗，更可能是二者的疊加。後經逐倉對磨機出料篦闆和隔倉闆縫隙進行堵焊，出料篦闆安裝布風闆等措施而使比表面積得以恢複。

1.2.4例證

筆者所在粉磨站建設時就修正了磨機制造廠家提供的磨機各倉倉長(雙倉閉路磨，裝備廠家給的倉長是一倉5.75m，二倉6.75m，我廠改為一倉長4.75m、二倉長7.75m)，對細磨倉安裝的活化環提出了改進意見，放棄了制造廠家提出的鋼球級配方案。我廠Φ3.2m×13m兩倉磨機配用O-Sepa N1500成品選粉機，在沒有任何磨前破碎設備設備的條件下，取得了生産P·O42.5水泥台時産量65～72t/h，P·S·A32.5水泥77～82t/h的水平，近三年來噸水泥綜合電耗情況見表2。

表2 本企業近三年噸水泥電耗情況

1.3 采用助磨劑

采用助磨劑一般都由助磨劑廠商提高計量流量泵，粉磨站企業除了采購助磨劑費用外幾乎沒有前期投入。對于衆多的粉磨站企業不失為一項降低成本提供效益的捷徑。

1.4 儲庫設施要利于生産調配

以熟料庫為例，如果是單純滿足生産儲備期和配料需要，在同等庫容量的情況下，當然是采取單個的大庫比兩個小庫更節省基建投資費用。但如果選擇單個的大庫會給後期生産調度帶來許多不便，長期運行下去，可能造成的經濟損失遠超采取兩個熟料庫所增加的投資費用。這是因為，一般的粉磨站企業采購熟料時無法做到固定一個供應商。

而各個供應商所産熟料雖然都能保證符合國标規定的質量，但在具體使用性能上可能會有較大的差異，比如熟料與減水劑的相容性，熟料的易磨性等等。熟料的易磨性，不單說來自不同的生産線，就說一條生産線的熟料，也會因為工況波動而相異。本企業曾經數次遇到過采用同一供應商的熟料，其煅燒工藝變化，導緻熟料易磨性變差，造成我廠Φ3.2m×13m磨機台時産量突然下降10～15t/h，粉磨電耗高達35kWh/t。好在我廠在建設熟料庫時采用雙庫配置，這部分難磨熟料和另一易磨熟料分庫存放，搭配使用，才使磨機産量恢複正常。

1.5 入磨原料水分的控制

行業标準規定，入磨混合材水分不超過1.0％。據文獻介紹：一般入磨物料水分每增加1％，磨機台時産量會降低8％～10％，當水分大于5％時，幹法磨機基本上無法操作。

入磨物料水分大，磨機出現的征兆：一倉磨音發悶，二倉磨音響亮；閉路磨磨尾提升機電流下降；磨頭吐料。對于磨内帶篩分闆的磨機，這應該是因為篩縫窄，堵塞嚴重，物料通過陧使得一倉物料過多，二倉物料不足，磨内物料循環量小所緻。急停磨時開倉門，可以發現磨内鋼球、襯闆、隔倉闆、出料篦闆粘料嚴重。

針對性處理措施：減少料量以緻停止喂料，同時加大助磨劑量15％～20％左右(需征詢助磨劑廠商意見，所增加助磨劑量不能影響到水泥質量)洗磨，待磨音逐漸恢複正常時，從磨機産量正常量的30％左右開始喂料，以後每隔5～10min增加喂料量，直至正常喂料。其間密切觀察磨機(聽磨音、觀察磨頭是否吐料等)運行情況。

1.6 采用礦粉時的摻加方式

在磨尾采用添加經過粉磨的礦渣超微粉或Ⅰ級粉煤灰，一方面利用其本身具有的連熟料都不具有的優異性能，如水化熱低、與混凝土減水劑相容性好等優點來改善水泥的性能，還可以較大幅度地降低産品電耗。

1.6.1礦粉的摻加方式與評價

(1)直接在磨頭加入。評價：省去了均化設備設施，原始投資最小，混合效果好。但因為礦粉很細，進入磨内必然産生高溫粘附，從而影響粉磨效率，降低磨機産量，所以摻量很有限。

(2)在水泥入庫提升機進料口中摻加，出磨水泥和礦粉經水泥入庫提升機和空氣斜槽進入水泥庫。評價：不符合生産許可證生産條件要求，混合不均勻。

(3)礦粉和出磨水泥按比例進入攪拌機混合，再進入水泥庫。評價：磨機飽磨時水泥顔色差别大，顯示出磨水泥與礦粉混合不均勻，這會導緻水泥強度和凝結時間波動大。

(4)摻兌礦粉的水泥混合後由提升機提入增設的氣力均化倉進行均化，然後開啟均化倉底部的下料裝置，再輸送進入水泥庫。評價：均化效果好，但設備設施投資較大。

(5)在選粉機進料口處加入。評價：要考慮選粉機和磨尾提升機能力是否足夠。

1.6.2礦粉質量控制問題

按國家标準GB/T18046-2008《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》規定，在礦渣微粉中隻允許摻加少量石膏和不超過0.5％的助磨劑。但現在有的礦粉加工企業通過摻加石灰石、粉煤灰、電廠爐底渣等違規物，以降低礦渣采購成本和提高比表面積、降低粉磨電耗。這些違規物的摻加，盡管有的企業做到了7d和28d活性指數合格，但它對水泥以及下遊混凝土質量究竟有何影響，需要有關部門研究确定到底能否摻加。

在筆者的工作經曆中，曾經檢測過礦粉S95級活性指數隻有50％～65％，有些這樣的礦粉甚至28d活性指數依然勉強合格。但這樣的礦粉終究不符合标準規定，至少會影響水泥3d強度值。為确保水泥質量，需要水泥行業加強檢測，選擇合格優質礦粉使用。

1.7 水泥庫底放料采用粉流掣技術

以太極錐實現無動力自然整體流卸料，可取消原來水泥庫底配置的羅茨風機(37kW)及下料口風機(4kW)，實現節電目的。

1.8 采用陶瓷球(段)替代鋼球(段)技術

陶瓷球(段)代替鋼球(段)，由于其容重低，可以較大幅度降低磨機負載，從而實現節能目的。淄博賽納高強耐磨陶瓷研磨體在四川的應用案例就是有力的證明。值得強調的是：使用前要選擇好質量的陶瓷球或段，防止破碎率過高；要注意磨機工藝參數的調整，防止磨機台時産量下降過多；實際操作中也要改變一些傳統的鋼球磨操作方法，盡量減少球的破碎率。

02

結束語

筆者所在企業的地區有“水泥之鄉”之稱，水泥産能嚴重過剩，競争異常激烈。價格作為競争的重要手段之一，曆來為客戶所重視。但如果不能設法降低成本，則想獲取利潤在激烈的市場競争中生存下去無疑是不可能的。本文所述，都是一些投資小見效快的方法。實施中，建議企業從系統出發，結合自身實際，綜合考慮，選擇實施，力求技改收益最大化。

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