球磨机作为一种常见的粉磨设备，由于其操作简单、
ＦＣＢ公司研制，称为Ｈｏｒｏｍｉｌｌ，于１９９３年在意大利的Ｂｕｚｚｉ 水泥厂投入使用，由于其具有比球磨机节电３５％以上、噪 音低、磨耗低、占地面积小等优点，备受市场关注。目前 世界各地已有十多个国家在使用Ｈｏｒｏｍｉｌｌ，我国也有多个 公司引进了此设备，主要用于水泥、钢渣等物料粉磨ｌ ３１。 筒辊磨粉磨物料基于“料层粉碎”原理。在粉磨过程 中，物料靠自身重力从进料１３进人筒辊磨回转筒体内，由 于回转筒体的高速转动，物料在离心力作用下分布在回转 筒体内壁表面和其上方磨辊构成的挤压通道内，并在此 挤压通道内形成料床，再进一步形成“密集颗粒集群”。 以筒辊磨为核心的钢渣微粉粉磨流程可以分为两大 部分：一是物料循环回路，二是气体循环回路（见图１）。 物料循环回路是以卧式辊磨机为核心，功能是将物料粉 碎粉磨；气体循环回路以空气分级机为核心，功能是将卧 式辊磨机粉碎粉磨后的混合物料进行分级１４】。 由于卧辊磨的研磨力大小可以调整，粉磨过程可以 循环进行，研磨时间和粉磨轨迹可以根据工艺需要调节， 有利于成品粒度和颗粒级配的调整，因此，卧辊磨粉磨系 统有如下几方面优点：通道收缩率较小，咬人角较大，临
故障率低等优点在建材、矿山等领域被广泛应用。从国 内运行的钢渣粉磨生产线来看，大多数的终粉磨设备为 球磨机。球磨机粉磨系统有开流磨和圈流磨两种，开流 磨是磨机排出的物料直接为粉磨成品，而圈流磨中磨机 排出的物料还要进入分级机，细度合格的产品进入料仓， 而粗粒级则返回磨机再磨。圈流磨除了可提高磨机的台 时处理能力、避免过粉磨、降低能耗外，还可以通过在物 料循环系统中添加除铁设备，减少返磨物料中的铁含量， 降低设备的磨损。 无论是开流磨还是圈流磨，球磨机的粉磨原理均为 单体颗粒粉碎原理，钢球与物料为点接触，存在较大的随 机性，容易产生“大球打小粒”，发生过粉碎，导致粉磨能 耗较高，基于点接触的机械粉磨原理，能量利用率低一直 是球磨机无法彻底解决的问题。 ２００５年，山东省建筑材料工业设计研究院设计完成 了山东某集团６０７）－吨钢渣热焖以及钢渣处理、钢渣粉（采 用圈流球磨）生产线，这是一条全流程钢渣综合利用生
实际入粉磨 系统平均水分
≤４．５０ｋ
０
一
应用实例三：马鞍山利民星火冶金渣环保技术开发 有限公司一期建设年产３０万吨钢渣微粉生产线（１线）， ２０１１年１月建设成功，２０１２年底矿渣微粉、钢渣微粉生产 线陆续建成投产。 粉磨系统为挤压联合粉磨系统，采用ＨＦＫＧｌ４０—８０ 辊压机、配合咖３．２ｍ Ｘ １３ｍ球磨机，串联球磨机组成开流 粉磨系统，其中辊压机圈流挤压系统实现钢渣的粉碎、选 粉、烘干、除铁等循环处理流程，球磨机开流系统实现钢 渣微粉的粉磨流程。
图１
简辊屠钢渣粉屠工艺流程图
声能、热能被转化为物料的变形能，使其变形、撕裂、粉 碎，故辊压机是能量利用率较高的设备。同时辊压后的物 料不仅粒度大幅度减小，邦德功指数也明显降低。同时可 实现钢渣物料铁、渣充分剥离，便于预粉磨系统进行高效 除铁，满足钢渣综合利用的绿色循环要求。 从２００３年开始，天津水泥工业设计研究院就开始 了有关钢渣粉磨处理及综合利用的研究工作，并利用 ＴＲＰ４０／１０辊压机试验系统和ＴＲＭ３．６、ＴＲＭ５．６辊式磨试 验系统进行了大量的钢渣粉磨试验，为钢渣料床粉磨设 备的开发奠定了基础１６・７１。通过初步的钢渣粉磨试验发 现，只要辊压机或辊磨的结构符合钢渣的特性，完全可以 用来粉磨钢渣，粉磨效率将会明显高于球磨机，节能幅度 可以大幅度提高。
５立磨终粉磨钢渣粉磨技术
５＿１
陵某公司以未经热焖处理的钢渣、经热焖处理后的钢渣 为原料，采用ＨＲＭ２８００立磨进行了钢渣粉磨试验，粉磨 系统见图７【ｌ
０１。
工作原理
立磨由传动装置带动机壳内磨盘旋转，磨辊在磨盘 的磨擦作用下围绕磨辊轴自转，物料通过锁风喂料装置 和进料口落入磨盘中央，受到离心力的作用向磨盘边移 动。经过碾磨轨道时。被啮人磨辊与磨盘问碾压粉碎。磨 辊相对物料及磨盘的粉碎压力由液压拉伸装置提供（适 宜的粉碎压力可根据不同物料的硬度进行调整）。 物料被挤压后，在磨盘轨道上形成料床（料床厚度由 磨盘挡料环高度决定），而料床物料颗粒之间的相互挤压和 磨擦又引起棱角和边缘的剥落，起到了进一步粉碎的作用。 粉磨后的物料继续向盘边运动，直至溢出盘外。磨盘周边设 有喷口环，热气流由喷口环自下而上高速带起溢出的物料上 升，较小颗粒在上升气流作用下带人选粉装置进行粗细分 级，粗粉重新返回到磨盘再粉磨，符合细度要求的细粉作为 成品。喷口环处上升的气流也允许物料中比重较大的物质 落入喷口环下面，从机壳下部的吐渣口排出。粉磨后的成品 从选粉机出磨，由收尘器收集后进入成品库。 立磨基于料床粉磨原理，它集破碎、粉磨、烘干、选 粉为一体，具有电耗低、密封性能好、噪音 比球磨机低３０ｄＢ一５０ｄＢ、可露天布置、占地 面积小、流程简单等特点。通过调节选粉机 转速、磨机气流量和碾磨压力，并与合适的 挡料圈高度相结合，可获得要求的细度和粒 径分布。
２筒辊磨钢渣粉磨技术
２．１工作原理 筒辊磨是基于料床粉碎工作原理，巧妙地结合了球 磨机和辊压机的主要优点，利用中等压力、中等辊面线速 度下，使物料一次喂入到设备内而实现多次挤压粉磨，找 到了较立磨和辊压机更能充分发挥节能潜力的新途径。 世界上第一台正式进入工业应用的筒辊磨是由法国
１
球磨机钢渣粉磨技术
Ｘ
４，３．４ｍ
９．３６ｍ球磨机，图４为粉磨系统流程图㈣。
经过三个月的生产实践，运行指标见表１。
４辊压机终粉磨钢渣粉磨技术
主要技术经济指标
两一
备注
ห้องสมุดไป่ตู้
辊压机由两个相向且同步转动的挤压辊组成，一个 为固定辊、另一个为活动辊。物料从两辊上方给人，被挤 压辊连续的带入封闭的辊间，受到足够大的高压作用后， 形成密实的料饼排出，见图５。料饼中含有大量的细粉，细
二二匪蟊盈
Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
杜
鑫，聂文海，柴星腾，石国平
（中材装备集团有限公司，天津３００４００） 中图分类号：ＴＱｌ７２．６３２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—８３２１（２０１５）０４—００７２—０５
产线。但是当球磨机粉磨系统粉磨４５０ｍ２／ｋｇ以上高细度 产品时，单位电耗达７５ｋＷｈ／ｔ以上，电耗显著增加，研磨体 消耗量在２００９／ｔ以上，经营成本增高，钢渣粉的细度也很 难达到国家标准ｆ２ｌ。目前，采用单独球磨机粉磨工艺生产 钢渣粉的企业运行成本居高不下，而且节能减排不断推 进，高能耗的球磨机钢渣粉磨也基本淘汰。
图３钢渣粉磨系统流程图
万方数据
ｌ技术装备—Ｅｑｕｉｐ—ｍｅｎｔ
８０辊压机、配合４，３．２ｍ Ｘ １３ｍ球磨机， 粉磨系统流程图见图３。 该系统粉磨钢渣时，钢渣中一 般都会加入少量矿渣（钢渣喂料量 为４０ｔ／ｈ～４５ｔ／ｈ，矿渣喂料量为３ｔ／ｈ） 或者粉煤灰，对系统的稳定性有好 处。同时湿钢渣通过烘干机先预烘干 Ｎ３％左右的水分后再入辊压机。系统 运转正常情况干基产量约４１ｔ／ｈ，钢渣 粉比表面积在５００ｍ２／ｋｇ左右，Ｒ。，Ｉｘ ｍ 筛余＜３％，系统的电耗约６０ｋＷｈ／ｔ。 从运行情况来看，由于球磨机内 物料流速较快，开流磨对于钢渣粉的 细度调节不是很有利，从而导致系统 稳定性较差。 应用实例二：上海某建材有限公 司环保节能改造项目，由中国新型建 材设计研究院设计，采用高效节能预粉磨与球磨机联合 粉磨工艺技术，建设一条年产２０万吨钢渣微粉生产线．
图５辊压机工作原理示意图
鞍钢集团与伯利休斯合作进行了大量的钢渣辊压机 粉磨试验，最终确定粉磨系统选用辊压机终粉磨系统， 工艺流程见图６。
万方数据
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Ｉ料仓ｌ
＼－广／
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也
图６辊压机终粉磨钢渣粉磨工艺流程图
理论研究与工业性实验的基础上，根据所用钢渣的粉磨 特性（易磨性、磨蚀性等）在山东某集团建设了一条采用 立磨单独粉磨钢渣的生产线。 在粉磨设备以及工艺设计中注重了完善钢渣预处 理并在粉磨过程中选除铁质，提高研磨能力和抗磨蚀性 能，以及最大限度地提高钢渣比表面积，但是从第一台莱 歇钢渣磨的运行的情况来看，效果不是很理想。
２０１
盘盘。一
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生产线性能考核结果为：台时产量，＞６０ｔ／ｈ、比表面积 ，＞４５０ｍ２／ｋｇ、产品电耗。＜５０ｋＷｈ／ｔ。经过近一年的生产，钢 渣微粉生产线在处理热焖钢渣时产量在～５０ｔ／ｈ。但是市 场接受程度低，实际生产钢渣时间有限。
３年７７１投产运行，采用ＨＦＣＧｌ４００ Ｘ ８００辊压机、配合
我国现有运行较为可靠的几条生产线，采用了预粉 磨＋球磨机的联合粉磨工艺：杭钢的终粉磨设备以球磨机 为主，振动磨作为预粉磨设备；马钢的预粉磨设备为辊压 机，终粉磨设备为球磨机。 应用实例一：潍坊某集团公司建材厂有ｌ条辊压机＋ 球磨生产线，设计年处理废钢渣３０万吨。采用ＨＦＣＧｌ４０一
图２江苏某集团筒辊磨粉磨系统流程图
３．２工程应用
界咬人角达到２３。，而立磨和辊压机则分别不超过１２０ 和６。；一次通过，多次挤压，物料从入口进入卧辊磨到出 口过程中，物料总共能被粉磨７次～８次；能耗小，能量利用 率可达３０％以上。
２．２工程应用
江苏某集团利用ＫＨＭｌ５００卧辊磨粉磨生产线对钢渣 进行了粉磨研究，图２为卧辊磨粉磨系统。卧辊磨主机粉磨 电耗约为５１ｋＷｈ／ｔ，磨出物料的比表面积为４８０ｍ２／ｋｇ，系统 总电耗约为６８ｋＷｈ／ｔ，产量约为７ｔ／ｈ，可以通过调整产量 及压力来控制产品的细度陋】。粉磨系统没有出现由于磨机 内铁质增加而导致产量下降和压辊磨表面耐磨层的磨损 加剧现象。
辊压机终粉磨系统选用辊压机Ｐｏｌｙｃｏｍｌ７／ｌＯ－７、配置 Ｓｔａｔｏｓｅｐ静态选粉机及高效动态选粉机，年生产能力５０万 吨，台时能力，＞７０ｔ／ｈ、辊压机主机电耗２８ｋＷｈ／ｔ、产品比 表面积≥４５０ｍ２／ｋｇ，但是细度较难控制，回料细粉多时辊 压机易塌料，造成运行不稳定，目前运转率偏低Ｈ：