大多數水泥廠在水泥預粉磨設備的規格選型時，常常是以現有鵬飛球磨機設計生產能力的2倍來選用。這種選型思維比較保守，鵬飛球磨機的增產幅度受到限制，沒有充分發揮鵬飛球磨機和預粉磨設備的各自特點。為了充分發揮其優點，取得最佳的經濟效益，筆者從鵬飛球磨機結構技改最簡化和提產增幅最大化兩個方面提出預粉磨生產規格選型的意見以供參考。
1、水泥粉磨的理論依據
鵬飛球磨機用于水泥粉磨生產時，其研磨效率大于破碎效率。同時鵬飛球磨機做終粉磨設備，具有產品顆粒級配分布合理、＜30μm顆粒含量高、水泥細度和顆粒級配能充分滿足水泥強度發展的要求等特點。這也是目前輥式磨、輥壓機、筒輥磨等預粉磨設備所不能取代鵬飛球磨機作終粉磨設備的關鍵原因。文獻中提到：“應該盡量利用效率高的破碎機取代部分鵬飛球磨機第一倉的工作，第一倉中應該創造條件多裝小鋼球，第二倉也不能太長，可以縮短鵬飛球磨機長度。”
為此，本人提出修改看法和意見：
（1）應該采用破碎效率高的預粉磨設備完全替代鵬飛球磨機的破碎倉工作，將鵬飛球磨機的破碎功能轉移到鵬飛球磨機外部進行，取消鵬飛球磨機分倉，采用單倉簡化磨機結構，全部加裝研磨效率高的小直徑鋼鍛，充分發揮鵬飛球磨機研磨效率高的特點，使鵬飛球磨機專門用于水泥研磨。
（2）控制入磨物料的細度，最大限度發揮鵬飛球磨機的研磨作用，提高鵬飛球磨機的增產幅度，達到最佳的生產效果。
2、鵬飛球磨機的改造
據此，對鵬飛球磨機進行改造，改造后的優點是：
1） 最大幅度的增加鵬飛球磨機的臺時產量；
2） 取消分倉、簡化了鵬飛球磨機結構，降低研磨體和各種備件材料的消耗；
3） 減少反復配球所造成的人力物力損失，降低工人的勞動強度；
4） 改善磨內生產狀況，降低磨內阻力，使磨機通風更加流暢，產品顆粒級配分布更加合理；
5） 增加鵬飛球磨機的運轉率。磨機不再因為內部的分倉結構屢遭破壞而頻繁停磨檢修，也不因反復配球影響生產；
6） 采用小直徑鋼鍛作研磨體，降低了大直徑鋼球對鵬飛球磨機筒體的沖擊，保證了機械設備的穩定運行。
德國R..阿斯穆斯等人作過模擬計算，若將物料預磨到勃氏比表面積150～200m2/kg，則鵬飛球磨機系統產量可以提高100%，能耗降低24～30%。
根據這一結論，當入磨物料的顆粒粒徑達到勃氏比表面積150～200m2/kg，鵬飛球磨機就可以取消破碎倉，只起最終細磨并控制顆粒形狀與顆粒組成的作用，同時系統產量將提高100%，能耗降低24～30%。
要達到以上目的，必須正確進行預粉磨設備規格選型，選用與鵬飛球磨機極限能力相配套的設備規格，再結合正確的鵬飛球磨機結構改造方案，充分發揮鵬飛球磨機的研磨作用。這樣，就可以實現聯合粉磨系統的生產能力最大化。
3、水泥廠聯合粉磨系統對比
筆者查閱近年來《水泥》雜志中所發表的一些水泥廠關于水泥聯合粉磨系統生產狀況的論文，由于很多水泥廠使用輥壓機作預粉磨設備，因此將其使用輥壓機作預粉磨設備所取得的效果進行對比，見表1。
表1 不同水泥廠預粉磨設備使用情況
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水泥生產廠家 |
水泥粉磨系統 |
預粉磨系統 |
臺時產量
/ (t/h) |
電 耗
/（kwh/t） |
|
規 格 /m |
磨機分倉 |
設 備 |
規 格 |
能力/(t/h) |
功率/kw |
|
廣東華潤水泥有限公司 |
φ3.2×11開路生產（入磨物料240-300m2/kg） |
單倉(研磨倉)
平均球徑
15.48 mm |
輥壓機
(帶打散分級機和高效選粉機) |
15/8-5-S
|
500
|
2×800
|
110～120 |
27(實際值)
|
|
吉林亞泰水泥有限公司 |
φ4.2×11閉路生產 |
兩倉、帶破碎倉。平均球徑：一倉67.47 mm;二倉30 mm |
輥壓機 |
RPV100-63 |
105～145 |
2×220 |
110～120 |
33(理論值) |
|
北京水泥廠 |
φ4.2×13閉路生產 |
兩倉、帶破碎倉。平均球徑：一倉69.73 mm二倉35.82mm |
輥壓機 |
|
200(供3臺水泥磨使用) |
|
P.O42.5水泥：105～115 |
|
|
浙江諸暨八方水泥有限公司 |
φ3.0×11開路生產(入磨物料≤3mm) |
三倉、帶粗磨破碎倉。一倉平均球徑41.55 mm |
輥壓機(帶打散分級機) |
HFCG120-40 |
100～150 |
2×220 |
P.O32.5水泥：55 |
35(實際值) |
|
昆明水泥股份有限公司 |
φ3.0×9閉路生產(入磨物料≤3mm) |
兩倉、帶粗磨破碎倉 ：一倉平均球徑48.33 mm |
輥壓機(帶打散分級機) |
HFCG120-40 |
90～150 |
2×220 |
P.O32.5R水泥：55 |
32.7
(實際值) |
3.1 存在差異
從表1看出，聯合粉磨系統效果最好的是華潤公司：φ3.2m×11m磨機臺時產量大120t/h，噸水泥消耗量27kwh/t，遠小于其他幾個水泥廠的噸水泥電耗，節能效果明顯。原因是：
1）φ3.2m×11m磨機所配備的輥壓機規格為500t/h，遠遠大于其他幾個廠家的輥壓機配置；
2）磨機為單倉結構，配置平均球徑15.48mm；
3）入磨物料顆粒粒徑不同。該公司入磨物料比表面積控制在240～300m2/kg。
3.2 存在差異
1）八方公司與昆明公司的聯合粉磨系統中雖然配備了打散分級裝置，將入磨物料控制在3 mm以下，但與華潤公司聯合粉磨系統相比：入磨物料粗；磨機保留了起粗磨作用的一倉，平均球徑41mm以上，造成鵬飛球磨機的研磨作用沒有得到充分發揮。
2）亞泰公司和北京廠的聯合粉磨系統中：①出輥壓機的物料沒有打散分級，入磨物料顆粒相對比較大；②輥壓機系統所擔負的只是鵬飛球磨機的部分破碎功能，而不是全部；③磨機還保留著一倉，鵬飛球磨機研磨效率高的優點不能得到充分發揮。最后還增加了不少的人力、物力、財力，通過調整鋼球的級配方式，探索提高磨機的臺時產量。
3）華潤公司采用通過能力500 t / h的輥壓機，并配備打散分級裝置，保證鵬飛球磨機入磨物料細度在240～300m2/kg的范圍內，又保證符合細度要求的輥壓機產量在120 t / h以上，這樣，該公司增產節能效果明顯優于其他幾個公司。
由此可見，如若將入磨物料細度控制在240～300m2/kg，其他4個水泥廠所選用的輥壓機的生產能力就不能滿足系統的提產要求。
3.3 對比分析
輥壓機的規格、入磨物料細度、磨機的內部結構是華潤公司比其他4個公司增產節能的主要因素。這些因素中，輥壓機的生產規格是基本條件。只有滿足這一條件，才可以滿足單倉鵬飛球磨機的穩定生產運行。所以，在進行預粉磨設備規格選型時應該充分考慮輥壓機的生產規格。
4、預粉磨設備規格選型
根據磨機粉磨理論，同樣物料條件下：入磨物料粒徑越小，磨機產量越高；預粉磨設備的能力越大，單位時間內產生的細粉越多。
要實現鵬飛球磨機單倉生產：
（1）入磨物料粒徑必須滿足鵬飛球磨機的直接研磨要求；
（2）對細度進行要求后，預粉磨設備的臺時產量必須保證鵬飛球磨機提產達標的需求。
因此以這兩個條件進行預粉磨設備的規格選型。
4.1 確定入磨物料粒徑
在預粉磨設備規格選型時，預粉磨效果是一個很關鍵的因素。從預粉磨設備出來的物料中，我們以能夠滿足鵬飛球磨機直接研磨生產的物料百分含量對預粉磨效果進行考核。
2004年9月17日用兩種規格的熟料篩對我廠3號磨機研磨倉倉頭的物料進行顆粒分析，0.9mm篩余為2.8%；0.2mm為19.3%。
由此可以確定滿足磨機單倉磨研磨生產的物料粒徑為0.2mm。各個水泥廠可以根據本企業的物料情況和所生產的水泥品種對進入研磨倉的物料粒徑進行適當調整，入磨物料粒徑最好不超過0.9mm，否則磨機單倉研磨的產量將受到影響。
4.2 確定入磨物料粒徑
根據前面論述，預粉磨設備的規格選型公式： A=2μB/C
式中：A—所選粉磨設備的設計生產能力；
B—現有鵬飛球磨機的平均臺時產量；
C—符合入磨物料粒徑（即0.2mm）的顆粒含量。C值越大，預粉磨設備效果越好。
μ—選型系數，一般取1.2～1.4。
例如：φ3.0m×9m磨機預粉磨設備規格選型：
鵬飛球磨機平均產量B=30t/h，μ取1.2，假定C=30%，因此，預粉磨設備的生產能力：
A=2×1.2×30÷0.3=240 t / h
因此，預粉磨設備的預粉磨效果（用C值進行衡定）是影響設備選型規格的一個關鍵因素。
5、結論
1）預粉磨設備規格、入磨物料細度、磨機的內部結構是聯合粉磨系統提產降耗的三個要素。
2）預粉磨設備選型應該遵循公式A=2μB/C。
3）經過預粉磨后的物料中，符合單倉磨直接研磨要求的顆粒含量是衡量預粉磨設備效率的關鍵值。
4）取消鵬飛球磨機破碎倉，將鵬飛球磨機的破碎功能完全轉移到預粉磨設備中進行；磨機采用單倉研磨結構，充分發揮鵬飛球磨機研磨效率高的特點。
5）入磨物料平均粒徑為0.2mm左右。在適當放寬要求時，入磨物料應能全部通過0.9mm篩。
6）預粉磨設備選型時，為進一步降低噸水泥粉磨綜合電耗，在滿足條件情況下，還應選用配置功率低的預粉磨生產設備。
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