刘广铎 ，侯国锋 ，于海涛 ，张志强 ，马秀宽 ，石国平

河北金隅鼎鑫水泥有限公司于2018年对原有两条水泥粉磨生产线（1号线和2号线）进行了技术改造，将原有两台德国进口的KHD140-110辊压机更换为中材装备集团有限公司的两台TRP220-160辊压机，配套中材装备集团有限公司新研发的TASc-410组合式选粉机，与原有φ4.2m×11m球磨机组成水泥联合粉磨系统。该项目是TRP220-160大型辊压机在水泥粉磨的首次应用，是目前国内用于水泥粉磨的最大规格的辊压机。

本文讨论的对象主要为2号线水泥粉磨系统，该线改造工程于2018年3月底成功投料试运转，在设备研发和现场技术人员的共同努力下，对系统进行了各项优化及调整[1]，目前2号线水泥粉磨系统生产运行稳定，P·C42.5品种水泥产量可达320t/h，P·O42.5品种水泥产量可达280t/h，成品细度R45μm＜8%，比表面积3 500±150cm2/g，水泥成品各项性能指标均优于改造前。现将本项目TRP220-160辊压机联合水泥粉磨系统的总体工艺设计及调试情况介绍如下。

1 系统概况

1.1 工艺流程

2号线辊压机联合粉磨系统工艺流程为中材装备集团有限公司设计，设计上为球磨机考虑了转换阀门，能实现球磨机开流或闭流控制；同时在旋风筒与球磨机之间的斜槽上预留了出口，可根据实际状况由辊压机直接分流一部分物料进入磨尾出料斗式提升机。但为了尽快完工投产，满足市场需求，目前仅按开流方案进行施工与配置，为后期预留了闭流系统的安装空间以及接口。图1和图2分别为2号线水泥粉磨系统的工艺流程设计示意图及当前运行的中央控制屏画面。

图1 2号线水泥粉磨系统工艺流程设计示意图

图2 2号线水泥粉磨系统当前运行中控画面

联合粉磨系统采用TRP220-160辊压机与φ 4.2m×11m球磨机和TASc-410组合式选粉机搭配。大规格辊压机与球磨机组合，可最大程度地发挥辊压机“料床挤压”粉磨机理的优势，能大幅提高产量，降低系统的粉磨电耗。保留球磨机，可对成品水泥的形貌以及颗粒级配进行调整与优化，保证水泥各项性能指标满足国家相关标准以及实际生产的需要。

整体采用辊压机系统外置布局，与原有磨房并行；双斗式提升机循环物料，降低了整体布置高度；设置的多道除铁装置和含铁物料外排仓，可将物料排出系统，有效避免含铁杂质在系统内的循环富集，提高辊面的使用寿命。为减小系统通风阻力并降低厂房高度，本项目配套选用了中材装备集团有限公司最新研发的TASc-410组合式选粉机（以下简称选粉机），物料经选粉机静态部分打散和粗选后，较细物料随风直接进入动态分选结构的底部，显著降低了风力带料的高度。经过选粉机动态部分分选得到的中间物料由旋风筒收集后，经斜槽输送至球磨机，动态部分分选后的粗粉和静态部分分选后的粗粉混合后由入料斗式提升机送至辊压机上方的缓冲小仓，然后进入辊压机循环挤压粉磨，经球磨机粉磨后的物料经斜槽和斗式提升机输送入成品库[2]。

1.2 主机配置

2号线水泥粉磨系统主机设备参数见表1。

1.3 原料属性

该水泥粉磨系统所生产的水泥品种和配料见表2，其中，石灰石中含有一部分矿山剥离土，除矿粉直接加入磨尾成品外，其余各物料均由调配库计量后加入辊压机系统。辊压机的运行状况对物料的湿度敏感，其原料中石膏、矿渣和湿粉煤灰中水分较高，平均可达10%以上。从运行情况来看，如果停止使用湿矿渣，辊压机的运行状态将更加稳定，系统产量将提高5%以上。表2和表3分别为2号线实际生产物料配比及主要原料的水分统计。

2 调试期间的调整优化

该生产线自2018年3月底投料运行以来，最初系统运行不稳定，由于各种原因导致辊压机不能连续运转，台时产量波动很大，没有找到通风和物料的最佳平衡点，现将调试期间出现的主要问题及解决办法总结如下：

表1 2号线水泥粉磨系统主机参数

表2 实际生产物料配比*，%

表3 实际生产原料水分*，%

2.1 缓冲小仓塌仓与溢料

投料运行初期，辊压机塌仓和冲料问题频繁出现，大量物料经过辊面向外侧溢出，造成辊压机无法连续运转。曾尝试高、中、低各种仓位甚至空仓运行（冒灰严重）均无法有效缓和，之后重新校准了小仓的计量数据，将小仓量程由30t校正到45t，并与现场配合确保小仓内满料，将物料顶面维持在小仓上部的溜子内，解决了小仓的塌仓溢料问题。分析塌仓的主要原因是，物料过细且入小仓溜子过高，物料以倾斜状态快速冲入小仓后导致仓内物料流态化，当仓位较低时，物料从辊面顶部向两侧快速流出导致塌仓。后续为控制物料的液态化，对小仓进行了优化调整，在其入口处增设了一组挡料装置，以缓和物料进入小仓内的力度与速度。装置由两根工字钢做支架，在料流的中心线部位由钢板做一个挡料的盒子，平面尺寸为800mm×800mm，如图3所示。改造完成后，辊压机塌仓和冲料状况基本消除，系统运行显著好转，可实现连续正常运行。

2.2 辊压机物料通过量低

起初，系统投料运行后通过量很低，将喂料插板100%打开，辊缝仍然很小，基本维持在原始辊缝或者仅仅勉强撑开（初始辊缝为33mm），为此现场将辊压机上部喂料斜插板割掉一部分，左右均割掉约100mm（如图4所示）。另外，在斜插板固定轴下方增开两个螺栓孔，通过更换安装孔将斜插板整体抬高，以增加物料通过量。改造后，辊压机物料通过量明显增加，辊压机的运行功率可以达到装机功率的90%以上。

2.3 优化运行参数

通过调整入仓物料及喂料装置，系统可实现连续稳定运行，在此基础上调整了各种风量和压力以达到最优工况。为实现系统生产最佳指标，期间分别检测出旋风筒入球磨机物料和出球磨机物料的颗粒分布情况，检测结果如表4所示，从结果可知，入磨与出磨物料颗粒分布相差较小。分析原因，主要是球磨机内通风量过大，导致物料在球磨机内停留时间过短。之后增设了出磨风管调节阀门来控制球磨机内通风量，延长了物料在球磨机内的停留时间，系统产量也随之进一步提高。

图3 辊压机缓冲小仓增设挡料装置示意图

图4 TRP220-160辊压机喂料插板阀底部切割示意图

表4 入球磨机与出球磨机物料颗粒分布检测结果

3 结语

TRP220-160辊压机配套TASc-410组合式选粉机，与现有φ4.2m×11m球磨机组成的联合水泥粉磨系统，既充分发挥了辊压机高效粉磨的优势，又保留了球磨机对成品水泥性能指标的控制与优化。在投料初期，我们遇到了一些系统工艺及设备问题，经过金隅鼎鑫水泥和中材装备集团技术人员的共同努力，解决了如塌仓、冲料、通过量低、产量低、运行不稳等各种问题。目前在球磨机开流的状态下，该生产线P·C42.5水泥产量达到320t/h，P·O42.5水泥产量达到280t/h，细度R45μm＜8%，比表面积3 500±150cm2/g，水泥性能指标如水泥活性、流动度、标准稠度等显著优于改造前。随着该水泥粉磨系统工艺的继续优化及操作经验的不断积累，该生产线的运行将会为企业的增产降耗和效益的提高做出更大的贡献。