生料粉磨是水泥生产的重要工序，其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉状生料。对粉磨生料要求：一是要达到规定的颗粒大小（可以细度、比面积等表示）；二是不同化学成分的原料颗粒混合均匀；三是粉磨效率高、耗能少、工艺简单、易于大型化、形成规模化生产能力。由于生料粉磨设备、土建等建设投资高，消耗能量大（一般占水泥综合电耗的1/4以上），因此采用高新技术，优化生料粉磨工艺，对水泥工业现代化建设有着十分重要的作用和意义。

　　粉磨的基本原理

　　物料的粉磨是在外力作用下，通过冲击、挤压、研磨克服物料晶体内部各质点及晶体之间的内聚力，使大块物料变成小块以至细粉的过程。

　　为提高粉磨效率，近百年来许多学者从各个不同角度对粉碎理论进行了研究，提出了不少有价值的学说，在一定程度上近似地反映了粉碎过程的客观现实。其中，*的有三个基本原理：第一粉碎原理即雷廷格的粉碎表面积原理；第二粉碎原理即克尔皮切夫和基克的粉碎容积或重量原理；第三粉碎原理即邦德的粉碎工作指数原理。但是由于破碎和细磨过程本身受着很多因素的影响，而这些因素在不同的具体条件下又有着不同的变化。诸如，物料的性质、形状、粒度、产品的细度、设备类型、操作方法等。

　　现代生料粉磨技术发展的特点

　　随着新型干法水泥技术日趋势完善，生料粉磨工艺取得了重大进展，其发展历程历经两大阶段：第一阶段，20世纪50年代至70年代，烘干兼粉碎钢球磨机发展阶段（包括：风扫磨及尾卸、中卸提升循环磨）；第二阶段，20世纪70年代至今，辊式磨及辊压机粉磨工艺发展阶段。其发展特点如下：

　　1）原料的烘干和粉磨作业一体化，烘干兼粉碎磨机系统得到了广泛的应用。并且由于结构及材质方面的改进，辊式磨获得新的发展。20世纪90年代中期以来，辊式磨及辊压机终粉磨已成为首选技术装备。

　　2）磨机与新型高效的选分、输送设备相匹配，组成各种新型干法闭路粉磨系统，以提高粉磨效率，增加粉磨功的有效利用率。

　　3）设备日趋大型化，以简化设备和工艺流程，同窑的大型化相匹配。钢球磨机直径已达5.5m以上，电机功率达6500kW以上，台时产量300t以上；辊式磨系列中磨盘直径已达5m以上，电机功率达5000kW以上，台时产量500t以上。

　　4）采用电子定量喂料秤、X荧光分析仪或γ-射线分析仪、电子计算机自动调节系统，控制原料配料，为入窑生料成分均齐稳定创造条件。

　　5）磨机系统操作自动化，应用自动调节回路及电子计算机控制生产，代替人工操作，力求生产稳定。

　　中卸提升循环磨系统

　　中卸提升循环磨保持了风扫磨的优点，从烘干作用来说，它是风扫磨和尾卸提升循环磨的结合；从粉磨作用来说，又相当于二级圈流系统。磨机构造如图

　　中卸提升循环磨有如下特点：

　　1）热风从两端进磨，通风量较大，又设有烘干仓，有良好的烘干效果。

　　由于大部分热风从磨头进入，少部分从磨尾进入，故粗磨仓风速大，细磨仓风速小不致产生磨*面过低的现象，同时有利于除去物料中的残余水分和提高细磨仓温度，防止冷凝。这种磨机系统，利用窑尾废气可烘干含水分8%以下的原料，如另设高温热源，则可烘干含水分14%的原料。

　　2）磨机粗、细磨分开，有利于最佳配球，对原料的硬度及粒度的适应性较好。

　　3）循环负荷大，磨内过粉碎少，粉磨效率较高。

　　4）缺点是密封困难，系统漏风较多，生产流程也比较复杂。

　　磨机规格为ф3.5×10m，产量85-110t/h，入料粒度为25mm，产品细度为4900孔筛筛余12%，磨机为中心传动，功率为1250kW，利用350℃的预热器废气可烘干8%以下的水分，废气用量1.4-1.5m3/kg生料，热气体通过锁风装置后同湿物料一起通过磨头的空心轴，进入烘干仓，烘干仓中的扬料板使物料充分暴露在热气体中，造成强化烘干后物料进入粗磨仓，粗磨后的物料通过磨机中部的卸料口离开磨机，然后经空气斜槽、斗式提升机进入组合式选粉机；从选粉机出来的粗粉导入细磨仓，但是为了使烘干仓内的物料有较好的流动性，亦有少部分粗粉随着喂入的原料一起再回到粗磨仓中去。

　　热气体大部分从磨头进入粗磨仓，为了防止冷凝和除去自由水分，亦有少部分热气通过细磨仓。烘干废气则从磨机中部卸料口抽出，经组合式选粉机、排风机，最后进入窑尾电收尘净化后排出。

　　在烘干含水较大的原料时，中卸磨前亦可增设立式烘干塔，对原料进行预烘干后再入磨机。由于立式烘干塔阻力较小，故在处理含水较大的原料时，选择这种系统是有利的。

　　本项目干法生料粉磨所选用的ф3.5×10m中卸提升循环磨机系统，烘干热源为预热器废气。

　　生料粉磨系统的调节控制

　　为实现最优控制，使粉磨作业经常处于良好状态，在烘干粉磨系统生产中，越来越广泛地采用电子计算机和自动化仪表，实行生产过程的自动调节控制。生料粉磨系统是水泥工厂生产中实行自动控制最为成功、并且得到普遍应用的一个工序。自动控制主要有以下五个方面的内容：

　　1）调节入磨原料配比，保证磨机产品达到规定的化学成分；

　　2）调节喂入磨机物料总量，使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态，提高粉磨效率；

　　3）调节磨机系统温度，保证良好的烘干及粉磨作业条件，并使产品达到规定的水分；

　　4）调节磨机系统压力，保证磨机系统的正常通风，满足烘干及粉磨作业需要；

　　5）控制磨机系统的开车喂料程序，实行磨机系统生产全过程的自动控制。

　　ZX1500组合式选粉机

　　在水泥厂圈流粉磨系统的配置中，以前一般采用旋风式选粉机和0-SEPA平面涡流选粉机为主要分级设备。前者系统简单，投资省，但选粉效率较低、分级效果较差。涡流选粉系统的选粉效率高，但又存在处理风量小，系统复杂，对收尘器的要求高、投资高的问题，特别在生料烘干磨系统和风扫磨系统中尤显突出。

　　针对上述问题，成都市利君实业有限责任公司同多个专业设计院所合作，在引起技术的基础上研制开发出了系统配置简单且成本较低，能大幅提高磨机系统产量且处理风量大的ZX系列组合式选粉机。

　　ZX系列组合式选粉机的基本工作原理：固态物料从选粉机上部进入选粉机，经分选后合格成品从排风管排出并经旋风、电收尘或布袋收尘（生料一般采用电收尘，水泥一般用布袋收尘）收集，粗粉从排灰口排出；含尘气体从选粉机下部进入选粉机，经粗粉分离器分离后粗粉排出，细粉随气体上升到涡流选粉区进行分选。涡流选粉区其分选原理与O-SEPA选粉机相同，故其分选效率也基本相同。

　　与O-SEPA涡流选粉系统相比，ZX系列组合式选粉机主要有以下优点：

　　1）能处理较大量的含尘气体，系统中料路、气路合一，使整个系统更简单，特别是在烘干粉磨系统和风扫磨系统中，可省去为处理大量含尘气体而建立的粗粉分离器系统，因而其优越性更加显著。

　　2）ZX系列组合式选粉机带一组低阻高效旋风收尘器，可将80%的合格成品收集下来，因而大大减轻了下一级收尘器的处理压力和工作负荷，使系统的运转率更高，投资更省。

　　3）ZX系列组合式选粉机采用了从下部进风（含尘气体）的型式，系统的阻力更小，布置更流畅。

　　4）ZX组合式选粉机内部也增设了涡流打散器和采用了异型断面转子叶片，使选粉机效率更高，能耗更低，磨损更小。