摘要：在科学技术创新发展下，水泥作为一种工程建设中不可或缺的材料之一，对现有的水泥粉磨工艺创新和优化显得十分关键水泥粉磨在水泥生产中重要性较为突出，直接关乎水泥质量，为了能够为市场提供质量更可靠的水泥材料.应该对水泥粉磨工艺进一步优化，注重先进技术和先进设备的应用，提升水泥材料性能。
关键词：水泥粉磨工艺；发展趋势；改造技术
1水泥粉磨工艺的发展
建筑行业的快速发展对水泥生产工艺提出了更高要求，水泥需求量明显提升，对水泥生产工艺进行改进受到了行业内外的高度重视。在此背景下，我国水泥粉磨工艺积极借鉴国外的先进产生技术，对原有工艺流程进行改进，目前已经取得了一定成果。一方面，由我国自主研发的水泥粉磨设备逐渐增多，不仅获得了自主知识产权，而且在行业内获得了认可和好评。另一方面，水泥粉磨工艺不再拘泥于传统生产模式，逐渐开始向多元化方向发展，积极研发节能、高效型的新生产工艺，降低成本浪费和环境污染。
总体来看，近年来水泥粉磨工艺的研究已经取得了一定成果。但是在实际生产过程中，由于设备选型不合理、粉磨站规模不同等原因，在主机配置和参数设计等方面还存在多方面问题，对水泥生产效率、能耗以及产品质量产生了不利影响。在节能环保生产的社会要求下，水泥粉磨生产单位必须尽快改进粉磨工艺存在的不足，进一步降低能耗和污染，降低生产成本，在满足社会供应需求的同时，为生产单位创造更高的经济效益。
2目前我国水泥粉磨工艺存在的主要问题
目前，我国正处在经济建设和发展的重要时期，对于水泥的用量可谓巨大。而同时，水泥熟料生产和加工正逐渐以新型干法替代过去的普通回转窑和机械化立窑。这些加工和生产的规模很大，并且熟料具有强度高、质量均匀稳定的特点。所以供不应求的情况下，水泥工艺改造势在必行，有些机械化立窑水泥厂也为此改为水泥粉磨站，但是这样盲目的改革存在着很多问题。
2.1粉磨机太小、产量低、耗能高
我国水泥粉磨很大一部分都是直径在3m以下的中小型磨机，而且由于资金等方面的原因，这种小磨机的数量也未能达到需求的标准，而且由于管理不善，所以产量很低，而且相比之下这类企业耗能明显偏高。而现实又很残酷，落后的粉磨工艺对电能的有效利用率也很低，其中有很大一部分的电能都没有被利用，而被白白的浪费掉了。不少企业的磨机还会受到加工材料和气候温度变化的影响，情况也不太一样。
2.2水泥细度粗，质量不稳定
水泥生产中，由于不同厂家生产工艺和生产设备不同，所以水泥质量不尽相同。但是对于水泥材料的细度要求却是统一规定的，针对不同产品比表面积和筛余均作出了明确规定，有助于保证水泥材料的质量。部分企业在水泥生产中，根据国家标准进行操作，但是具体生产中却发现一系列问题，企业实际情况不同，所生产的水泥产品细度差异显著，质量不稳定较为突出。
2.3水泥存在颗粒偏粗的现象
水泥颗粒偏粗不仅会导致原材料的浪费，增加水泥企业的生产成本，而且还会造成水泥成品强度偏低，所以必须降低成品水泥的细度来提高水泥的强度，降低熟料掺加量，保证出厂水泥的强度的同时降低熟料配比，这样可以提高水泥品质和降低水泥生产成本。
3水泥粉磨工艺的改造方法
随着我国水泥技术的快速发展，水泥熟料生产正逐渐从过去的普通回转窑和机械化立窑的方式向现在的新型干法转变。新型干法以其独特的优势很快发展起来，比如说熟料强度高、生产规模大、质量稳定均匀等。
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3.1发展辊压机预粉磨系统
通过辊压机预处理工艺的方式可以保证水泥粉磨的效果得到明显的提升，保证水泥粉磨更加容易进行，提高粉磨机的生产质量和生产效果，另外还可以避免出现粉磨细度波动过大的问题，加强对于水泥粉磨质量的控制。
以一台∅3.2x13m的磨机为例,在改造之前磨机的P.O42.5水泥平均生产量约为40t，改造之后,增加一台160-140的辊压机预粉磨系统,平均每台磨机的产量可以达到120t以上，最高时每台的生产量可以达到140t，超出了原磨机磨机磨机设计能力的3倍。另外在改造完成之后，通过辊压机预粉磨系统的选粉机与循环风之间的交互，可以有效降低半成品水泥入磨的温度,这样可以进一步降低成品水泥的温度，避免因为水泥温度过高而使得成品水泥的二水脱硫石膏脱水为半水脱硫石膏或者无水脱硫石膏,进而影响成品水泥的品质稳定。通过在改造之后辊压机预粉磨系统选粉机的分量控制,能够有效控制选粉机成品的细度，更加灵活的控制成品水泥的产品细度，提高了产品质量的稳定性和合格率，避免出现过粉磨和粉磨不足的问题，另外在改造之前吨水泥电耗平均为50kWh/t，改造完成之后则为30kWh/t,节能降耗的效果非常明显，增加了企业的市场竞争力。
3.2针对现有的磨机进行改造
由于当前我国纯球磨机系统非常普遍，这些纯球磨机粉磨系统的磨机不仅生产效率低下，能源资源消耗过大，增加了辊压机预粉磨系统之后，原有磨机内部结构也存在设计不合理的情况，因为入磨物料已经是很细的半成品水泥，入磨的钢球级配方案可以大幅度的调整，把钢球的直径变小，可以提高整仓磨机的钢球表面积，提高对细物料的研磨能力，大大提高磨机的能量利用效率。通过利用水泥磨前物料预处理工艺，可以部分或者全部取代磨机粗磨仓的功能，即原来的三仓磨可以减少一个仓，变为两仓磨，一仓粗磨仓的长度也可以大幅度缩短，增加二仓细磨仓的长度，提高研磨效率，提高成品水泥的细度和比表，降低水泥的需水量，提高水泥的各方面性能。
3.3球磨机内部陶瓷球的应用
水泥磨的一仓以破碎为主，一仓仍然使用钢球；二仓以研磨为主，符合陶瓷球特性，可更换为陶瓷球，陶瓷球由于自身体积密度小于钢球，粉磨能力低于钢球，相同填充率时磨机台时产量会下降10~15%，要保证产量不下降的话，二仓陶瓷球的填充率要处于比较高的范围，填充率建议在32~38%。陶瓷球质量轻，球磨机的耗电量会大幅度下降，进而水泥的工序电耗也会跟着下降，在产量不下降的前提下，成品水泥的工序电耗会降1~2kWh/t。
3.4半终粉磨的应用
半终粉磨工艺是在粉磨系统的终粉磨之前，提前选出一部分细度合格的成品水泥与水泥磨机的成品水泥共同混合入库。让细度合格的成品提前离开粉磨系统，不再接受后续粉磨，减少“过粉磨”现象，节约粉磨能耗，提高整个系统的粉磨效率，实现企业效益的增长。然而，半终粉磨工艺在增产、节电的同时，对成品水泥的品质是有影响的，尤其是关乎到用户成本的水泥需水量，企业使用的半终粉磨的前提应是水泥需水量增加在控制指标范围以内，不能一味的提产降耗影响水泥市场的需求。
结语：
发展水泥粉磨设备有利于提高粉磨效率，降低粉磨电耗和能耗，有利于推广干法水泥技术，有利于促进水泥粉磨技术的发展，是我国水泥工作者一直关注的课题。
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论文作者:李建强,李兴,王玉龙,申凤萍
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8