近幾年來，我國水泥企業(yè)發(fā)展速度較快，特別是新型干法水泥生產線的建設更是突飛猛進。在生料粉磨方面，日產4000噸以上新型干法生產線多采用立磨，立磨的優(yōu)點是產量高、電耗低，缺點是投資大、運轉率低、維修難度大；而日產2500噸以下的新型干法生產線多采用球磨機，例如日產1000噸生產線多選用φ3.8×7.5m風掃烘干磨、日產2500噸生產線多選用φ4.6×10＋3.5m烘干中卸磨、日產3000噸生產線多選用φ5.0×10.5m風掃烘干磨生料球磨，球磨機的優(yōu)點是投資省、運轉率高、維修簡單，因此受到眾多水泥企業(yè)的青睞，但其缺點是產量低，電耗高。球磨機從10年前國內普遍用φ2.2m或φ2.4m發(fā)展到目前普遍用φ4.2m或φ4.6m以及φ5.0m大型球磨機，其規(guī)格越來越大型化了。生料球磨機向大型化發(fā)展的目的一則為工藝布局便利，二則為提高粉磨效率，降低單產電耗。然現實結果卻是粉磨效率隨著磨機大型化反而降低了，噸生料綜合電耗最高竟達29-30度，幾乎高于優(yōu)秀小磨機的一倍，這無疑影響了相關企業(yè)經濟效益的發(fā)揮并與設計者初衷大相徑庭。

1、生料磨機的調查數據

1.1 φ5.0×10.5m 球磨機                                              

表1

1.2 φ4.6×10＋3.5m中卸烘干磨                                          

表2

1.3 φ3.8×7.5m風掃烘干磨                                            表3                                                                        

1.4 φ2.2m或φ2.4m球磨機                                           表4                                                                         

1.5 φ2.2m或φ2.4m球磨機＋細碎機                                     表5                                                                          

2、生料磨機綜合電耗比較

^*注：為了便于比較，“+2.5 kwh/t”為烘干用電調整量。

3、 經濟效益比較

3.1 以1000噸/日新型干法生產線生料磨機φ3.8×7.5m風掃烘干磨與φ2.2m生料磨或φ2.4m球磨機＋細碎機系統比較，前者比后者每噸生料多耗電6.65度，每度電按0.6元計算，則每噸生料成本增加3.99元，每天需要生料約1600噸，則每天增加成本約0.638萬元，每年按300天生產，則每年因此增加成本203.9萬元。

3.2 以2500噸/日新型干法生產線生料磨機φ4.6×10＋3.5m中卸烘干磨與φ2.2m生料磨或φ2.4m球磨機＋細碎機系統比較，前者比后者每噸生料多耗電7.16度，每度電按0.6元計算，則每噸生料成本增加4.296元，每天需要生料約4000噸，則每天增加生產成本約1.72萬元，每年按300天生產，則每年因此增加成本549.5萬元。

3.3 而以配備了φ5.0m磨機的3000噸/日生產線與φ2.2＋細碎機相比一噸生料粉耗電竟高出近10度，一噸熟料多耗電15度，僅此一項一年竟多消耗908.8萬元，這簡直是匪夷所思。

通過上述數據的分析比較可以看出大型生料磨機與小型生料磨機相比，其效能低，綜合電耗高，生產成本高，這是大型生料磨機普遍存在的嚴重問題，在能源日益緊張（特別是煤炭資源相對緊張的省份）的今天，應當引起我們的高度重視！

二、 原因分析

1、大型球磨機生產效能的發(fā)揮受到隔倉板通料能力束縛

   根據托瓦洛夫公式，磨機產量為：Q=q·N₀≈0.184D_iV_inφ(6.16-5.75φ)·q

   磨機隔倉板的通料能力取決于隔倉板（篦縫）的面積S，S= πD_i²，這樣，單位面積隔倉板需要的通料量：Q₂=Q/S= k ₂D_i^1.5（k ₂——常數）

     上式表明：單位面積隔倉板的通料能力與磨機直徑的1.5次方成正比，隨著磨機直徑的增大，隔倉板通料能力嚴重束縛了磨機產量的增加，這正是影響大型球磨機生產效能發(fā)揮的重要因素之一。

2、大型球磨機單位時間做功頻率低。

3、磨機直徑越大研磨體滯留帶的不利影響越大

4、入磨物料粒度太大且粒徑分布過寬

新型干法水泥廠在石灰石破碎系統一般選用單段（反擊）錘式破碎機，其理想出料粒度指標為90%≤25mm（這是老的《工藝管理規(guī)程》的基本要求），但錘頭磨損到中、后期，其出料粒度會大大增加，有的達到40mm甚至50mm，遠遠大于φ4.6m球磨機的最佳經濟入料粒度15mm（詳見內部資料《磨外預粉碎的幾個共性問題》），同時入磨物料粒度從0～40mm甚至50mm分布太寬、級差太大，而磨內研磨體級配無法綜合兼顧，細碎粗磨、細磨的能力難以平衡，進一步影響磨機效能的發(fā)揮。因此，粉磨效率低，電耗高。盡管說大型球磨機對研磨體的提升高度大、對入磨物料的沖擊力大，但是，就破碎來講，破碎機的電能利用率比球磨機要高數十倍早已有定論。

5、“過粉磨”問題 

由于輸送設備和分級設備的制約，大型生料磨機的循環(huán)負荷率未必達到最佳值，因而“過粉磨”現象必然存在。

三、 對策及實例分析

1.1 對新上新型水泥生產線生料磨盡量采用節(jié)能效果明顯的立磨；

1.2 對現有大型生料球磨機的使用廠家，要盡快選用大型細碎機把主要原料——石灰石進行充分細碎。

2、實例分析

2.1 浙江兆山新星集團公司

浙江兆山新星水泥集團第一條新型干法生產線是一條日產1000t/d熟料新型干法生產線，其石灰石破碎系統采用的是一臺PCF1616破碎機，生料制備系統采用的是一臺φ3.8×7.5m風掃烘干磨。自2001年9月18日投產以來，磨機臺時產量一直徘徊在80噸左右，不能滿足窯系統的需求，嚴重制約公司經濟效益的進一步提升，有時影響到公司的生產的順利進行，針對這種狀況，公司決定對生料磨系統進行技術改造。

A 增設預破碎系統前后部分數據對比表

B 數據分析

生料磨采用預破碎系統后，不但提高了生料磨的臺時產量，滿足了窯熟料煅燒的需要，而且直接降低了生產單位電耗，按每生產一噸生料節(jié)約電2.87度，每度電0.6元計算，每生產一噸生料可節(jié)約電費1.722元，扣除增加細碎機后每噸耐磨件材料消耗0.3元/噸，每生產一噸生料可節(jié)約成本為1.422元，按年產熟料30萬噸，需耗用48萬噸生料粉，則按此計算一年可節(jié)約電費68.26萬元。

2.2廣東四會駿馬公司

該公司新建3000t/日新型干法生產線生料制備系統的工藝流程

A φ5.0×10.5m風掃烘干磨使用細碎機與不使用細碎機  臺時、電耗比較表

B 數據分析

a 磨機臺時產量大幅度提高。使用細碎機后，磨機臺時產量明顯提高，由不使用細碎機時的209.0t/h，提高到266.7t/h，臺時產量提高57.7t/h，增產幅度為27.61%。

b 生料粉磨單位電耗大幅度降低。不使用細碎機時，生料磨機單位電耗為28.2kwh/t，使用細碎機后，生料粉磨單位電耗為24.41kwh/t，降低單位電耗為3.79kwh/t，降低幅度為   13.44%。

C 經濟效益評估

生料磨采用細碎機后，不但提高了生料磨的臺時產量，而且直接降低了生產單位電耗，按每生產生料節(jié)約電3.79kwh/t，每度電0.6元計算，每生產一噸生料可節(jié)約電費2.274元，扣除增加細碎機后每噸耐磨件材料消耗0.3元/噸，每生產一噸生料可節(jié)約成本為1.974   元，按年產熟料100萬噸，需耗用155萬噸生料粉，則按此計算一年可節(jié)約電費305.97萬元，該項目總投資僅節(jié)電一項不足半年即可全部收回。

四、 結論