目前我国水泥工业出产中常见的粉磨设备是球磨机，出产1吨水泥必要粉磨3吨物料，耗电约80度左右，占水泥出产总电耗的60%-70%。只管这个数字比20年前降落了30%多，但持续钻研新工艺、新设备、新技术，不休创新球磨机节能高产新纪录，依然是我们不懈钻营的沉要指标。

影响球磨机节能高产的成分好多，其中入磨物料粒度大幼，是重要影响成分之一。通俗地说，“预粉碎工艺”就是一种“选取降低入磨物料粒度的步骤，来使磨机节能高产”的出产工艺。20世纪80代以前，我国水泥工业出产规程中，将入磨物料粒度定为20～25毫米。物料由矿山开采粒度(300～600毫米)加工到入磨物料粒度的过程，重要由破碎机来实现，称之为破碎工艺;物料由入磨物料粒度加工到出磨物料粒度(0.08毫米左右)的过程，重要由球磨机来实现，称之为粉磨工艺。破碎工艺和粉磨工艺又统称为粉碎工艺。20世纪80年代前后，节能高产技术的钻研了局批注，把入磨物料粒杜咨20～25毫米降低到5毫米以下，对球磨机的节能高产有显著述用。实现这一粒径领域粉碎工作的工艺过程，就被称之为预粉碎工艺。预粉碎工艺设备可所以破碎机，也可所以球磨机或其他机械设备，因而，单纯按粉碎设备来进行工艺分类是不适合的。近10年来，粉碎工艺分类的现代理想，是凭据粉碎物料的主张和工作来划分的。由于水泥出产工艺“两磨一烧”的特殊性，以出产入窑生料或出厂水泥为主张的粉碎工艺，被称之为终粉碎工艺;而为其做筹备工作的其他粉碎工艺，就能够广义地称之为预粉碎工艺。

一、预粉碎的作用机理

水泥工业出产中必要粉碎的原资料，重要起源于矿山开采和热工烧成。因而，在粉碎之前，这些物料内部都分歧水平地存在着晶格缺点和渺小裂纹。在机械表力的作用下，物料内部的凝聚力受到粉碎，应力波向四处传布，并在其内部缺点、裂纹、晶格界面等处产生应力集中，使物料首先沿着这些脆弱面开裂而被粉碎。同时，这些被粉碎后形成的分歧大幼的颗粒内部，也因机械表力作用方式及大幼分歧，残留下分歧水平的晶格缺点和渺小裂纹。为球磨机粉磨过程的节能高产奠定了基础。这就是说：表力赐与物料以动能，并转变为物料的变形能，在其内部产生较大的应力集中，是导致物料被粉碎的重要原因。预粉碎工艺不仅使入磨物料粒度变幼，并且使入磨物料的易磨性分歧水平地得以改善。

从另一角度讲，球磨机是一种能量利用率较低(3%-5%)的粉磨设备，尤其是研磨体以抛落状态为主的头一仓。大部门能量被碰撞发热、噪音所亏损，真正用于粉碎作功的能量却很少。预粉碎工艺中俗称“以破代磨”、“多破少磨”的理想，正是以其他能量利用率较高(30%以上)的粉碎设备，来包办球磨机头一仓的粉碎工作，让球磨机扬长避短，充分施展以研磨为主的粉碎作用。从而，使粉磨系统中配置的分歧设备阐扬各自分歧的优势，这对于粉磨工艺节能高产，拥有极度沉要的意思。

在粉磨工艺学里，常把入磨物料80%可能通过的筛孔孔径称之为入磨物料的均匀粒径，以d80暗示。球磨机的增产系数Kd则以d80为推算基准，推算公式如下：

Kd=(d1/d2)1/4

式中：

Kd——球磨机助增产系数

d1——原来入磨物料的均匀粒径(毫米)

d2——预粉碎后入磨物料的均匀粒径(毫米)

G2=Kd·G1

G1——原来球磨机的产量(吨/幼时)

G2——减幼入磨粒度后球磨机的产量(吨/幼时)

举例：1台球磨机的入磨物料粒度(d80)由20毫米减幼到5毫米;台时产量可提高41%左右。[Kd=(d1/d2)1/4=(20/5)1/4=1.411]

二、预粉碎工艺设备

近十几年来，很多表国的.的技术设备被引进、消化、吸收。给预粉碎工艺的设备选型提供了多样化的遴选余地。要凭据本企业自身发展的现实情况，遵循“技术*、经济合理”的准则，来选择预粉碎工艺设备。

1.细碎破碎机

20世纪90年代，我国细碎破碎机的出产造作，出现了一个热潮。破碎比、产品粒度、金属亏损量、单产电耗等多项经济技术指标都有显著进取(见表1)。

选择细碎破碎机，首先要看它的结构、工作道理是否*。物料进入破碎机后，能否有一个崎岖、合理的活动轨迹?物料在破碎腔内能否实现多职能复合粉碎过程?而后还必须思考它的单产电耗是否经济?金属亏损量是否低?安全运行率是否高?价值是否合理?环保指标是否达标等等。使出产靠得住性与技术.性较好地统一路来。

2.挤压机(辊压机)

1985年.上第1台挤压机(又称：辊压机)问世以来，迅速得到发展。由于它实现了高压(50～300兆帕)前提下的料床粉碎，不仅使粉碎产品的颗粒粒度大幅度降低，并且产品颗粒内部渺小裂纹增长，使物料的易磨性得到显著改善。在挤压机正常工作时，挤压粉碎力是由活动压辊，通过被粉碎的物料料层，传递到固定压辊的;大部门能量被用于物料之间的相互挤压、磨剥，使其变形、粉碎;在高负荷的挤压作用下，物料磨擦产生的声能、热能也被转化为物料的变形能。因而，能量利用率相当高，作为预粉碎设备，对球磨机的节能高产作用极度显著。挤压机的规格通常以压辊直径/压辊长度暗示(见表2)。

由于挤压机在高压状态下工作，因而对设备的材质、装配、装置及操作守护都有较高要求。国产挤压机的质量在不休地提高，通常都选取“大辊径、幼辊宽”的规划。压辊直径大，对物料的啮入机能好，进料粒度能够放宽。同时，物料受挤压的功夫相对较长，轴与轴承的承载能力提高，安全运行率和使用寿命耽搁。但是，压辊表表窄，容易产生“边缘效应”。所谓“边缘效应”就是在物料被粉碎的过程中，部门未被真正挤压的物料从压辊两端漏出，使粉碎产品质量及其均匀性受到影响。如不当真对待，对球磨机的节能高产会起到负面作用。选用挤压机作为预粉碎设备时，还必须满足挤压机的“过鼓和喂料”要求。凭据挤压机的工作道理，一方面在挤压粉碎腔内，必要全充斥的物料传递粉碎作功的挤压力;另—方面，进入粉碎腔的物料在壮大的挤压作用下，其体积会压缩好多。因而，挤压机的喂料仓必须有足够的料位，能均匀、充足地喂入粉碎腔，即过鼓和喂料。不然，挤压机的产量、质量将受到显著的影响。通常情况下，只有工艺流程设计合理，这些问题是能够解决的。

3.棒磨机

装有钢棒作为研磨体的球磨机称之为棒磨机。钢棒是一种拥有选择性粉碎作用的研磨体，它不仅质量大、冲击力强，并且与物料之间是线接触起粉碎作用。因而，对粒度较大的物料冲击多、对粒度幼的物料冲击少;粉碎产品粒度均齐，是其显著特点之一。作为预粉碎设备对球磨机节能高产极度有利。目前我国已将单仓幼型棒磨机，利用于球磨机的预粉碎工艺之中(见表3)。

棒磨机仓内选取直径55～75毫米的刚棒，材质以45Mn或70号高碳钢为宜;仓内填充率通常为25%～28%，钢棒长杜爪比仓的长度短50～100毫米，以预防钢棒被大块物料挤住，不能自由活动而造成乱棒变乱。在棒磨机的使用过程中，预防和处置乱棒变乱是一项沉要的操作技术。导致乱棒的原因较多，其中常见的是磨机鼓磨。因而，磨机负荷节造肯定要仔细、当真。处置乱棒的步骤是，首先将仓内物料全数卸空，再将容易取出的钢棒取出，用气割将故障棒群复直的弯棒割断并取出，使棒群有足够的着落空间，而后动弹磨机，直至全数理顺为止。

4.立式磨

立式磨又称碾辊磨，它是利用碾辊和磨盘的相对活动将物料粉碎。由于磨盘由主电机驱动，碾辊从动时有液压系统加压，因而，粉碎物料的过程中，寂仔类似挤压机的料层粉碎作用，又有辊与盘相对滑动产生的剪怯注研磨作用。所以，其能量利用率比球磨机高得多。用于预粉碎的立式磨与终粉碎的立式磨有所分歧，前者为机械出料，而后者为风送出料。从表观上看，前者只有后者的下半截。目前仅在国内几个大型水泥厂，使用了日本川崎公司的CKP型立式磨(见表4)。

对碾辊施加分歧的压力，产品的粒度大幼及颗粒组成将产生变动。随着压力的增长，起头变动较大，后来其变动幅度越来越幼;靠近额定压力的67%～78%之后，产品的细度状态险些不再变动。从使用情况来看，在机械结构机能、运行不变性、操作难易水平、辊套耐磨寿命等方面，都优于挤压机。从粉磨效能来看，立式磨能够有效地对熟料进行预粉碎，其效能与挤压机相当，但对熟料易磨性的扭转水平不及挤压机。对于大型球磨机水泥粉磨系统的预粉碎配套与刷新，选用CKP型立式磨更为相宜。

三、预粉碎工艺流程

凭据预粉碎加工物料的种类，工艺流程可分为：单物料的预粉碎和共同料的预粉碎两大类型。前者是单一的减幼物料粒度，而后者不仅减幼了物料粒度，并且使多组分物料相互混合、起到均化作用，对粉磨产品的优质、高产有利。无论是单物料的预粉碎，或者是共同料的预粉碎，都能够分为开路流程和关路流程。与通常粉磨工艺一样，开路流程单一、*投资少，但产品粒度颠簸大、对球磨机的节能高产幅杜仔肯定的限度;而关路流程复杂、设备投资大，但产品粒度均齐、细度调节容易节造，更有利于球磨机的节能高产。

1.预粉碎开路流程

物料经预粉碎后，直接进入球磨机终粉磨的预粉碎工艺流程，称之为预粉碎开路流程。凭据磨头操作空间的大幼，预粉碎设备能够安设在球磨机进口的上方，也能够安设在进口的下方，选取斗式提升机进行联接。在老厂技术刷新中，若是本地地下水位浅或原磨房就是框架结构构筑，则可选取前一规划;而干旱地域或磨房为简易构筑结构，通常选取后一规划比力有利。由于开路流程工艺特点所至，预粉碎设备的出产能力不用选择过大，与球磨机出产能力吃旖即可。必要预粉碎的物料，尤其是共同料，其中幼于5毫米的细颗粒都占有肯定比例(有的超过 15%)。因而，在它们进入预粉碎设备之前，应该预先筛分一下。比力单一的法子就是在预粉碎设备的进料溜管底面开一个方孔，上面焊上几根钢筋，做成缝宽为5毫米的条筛，条筛下接一个溜管通向球磨机入口。进预粉碎设备的物猜中，幼于5毫米的细颗粒被条筛筛下，直接入磨;其它粗颗粒经预粉碎后再入磨。这样不仅削减了细颗粒对预粉碎设备内冲击粉碎过程的影响，使预粉碎效能得到提高;并且也储蓄了肯定的出产能力，为球磨机节能高产解决了后顾之优。

2.预粉碎关路流程

经过预粉碎设备粉碎后的物料，若是进行筛选或分流处置，较细的一部门进入球磨机细磨，而较粗的一部门沉新返回预粉碎设备再粉碎的工艺流程，我们称其为预粉碎关路流程。该流程中带有查抄筛分或分级机(选分机)，不仅能够严格节造入磨物料的细度，并且能够充分阐扬预粉碎设备的出产能力和节能成效。不论是生料造备还是水泥粉磨，都能够大幅度地, 提高球磨机的产量、质量。例如：沉庆长桥公司在预粉碎关路流程当选取查抄筛分工艺，严格节造产品粒度，确保入磨物料粒度中90%都幼于3毫米，使直径1.83×7米关路粉磨生料造备系统的产量达到了21吨/幼时，将该球磨机设计产量翻了一番。

选取挤压机作预粉碎设备，选择关路流程更为沉要。国产挤压机出猜中未被真正挤压的漏料，约占总量的15%左右，这些漏料与挤压机真正产品料饼的物理机能(粒度、易磨性等)差距很大，对球磨机的产量、质量有显著影响。因而，选用打散分级机，与挤压机组成预粉碎关路流程极度必要。打散分级机能够将挤压机的漏料和粒度不合格的粗料选出，待其返回挤压机喂料仓后，既解决了挤压机边缘效应(漏料)的负面影响，又缓解了挤压机过鼓和喂料的需要。同时，依附分级机对预粉碎产品的把关，挤压机能够选取低压、大循环的运行机造，以减轻辊面磨损、提高安全运行率、耽搁设备使用寿命。从另一方面看，打散分级机还能够将粒度合格的物料喂入球磨机，既保障了球磨机的节能高产，还能够凭据球磨机出产能力的必要，调节粗、细物料的分选比例，合理节造粉磨系统的运行负荷。

四、球磨机工艺参数调整

在水泥厂技术刷新中，若是球磨机粉磨系统新增预粉碎工艺，必须把稳：要实时调节粉磨系统工艺参数。首先是钢球级配，在维持装载量不变的情况下，要降低各苍旖均球径，一仓为直径60±5毫米较为相宜。若是入磨粒度均齐，则检出大规格的钢球;若是入磨粒度不均齐，则削减大球数量、补充一样装载量的幼球。有前提的处所，球磨机尾仓则能够用直径20～30毫米的幼球全数包办钢段？髂サ奶畛渎视Ω檬呛蟛致愿哂谇安;圈流磨填充率则是前、后仓吃旖。由于入磨物料经预粉碎后，粒度减幼、易磨性分歧水平地改善，因而，出磨机的细粉也应该更细且含量更多，尤其是圈流磨，应将出磨粒杜咨原来的R0.08=(40±3)%调整节造到R0.08=(30±3)%;同时选用选粉效能更高(>60%)的分级设备，来实现物料分级工作，如转子式旋风选粉机等;尽量削减粗粉回料量、增长制品细粉量(即球磨机产量)。总之，系统循环负荷率要调控到.以下。

五、预粉碎工艺经济效益分析

选择哪种预粉碎设备及工艺流程，是凭据各企业自身的出产前提和经济实力所决定的。国内几家水泥企业，在增设预粉碎工艺前后的技术经济指标变动列入表5。

我国水泥新尺度颁布执行后，对水泥出产过程及产品质量提出了更高的要求。预粉碎工艺利用干球磨机粉磨工艺，不仅实现了其粉磨系统的节能高产，并且使其粉磨产品越发适应水泥新尺度的有关要求。同时，预粉碎工艺既适合于老厂技术刷新，又适合于新建厂设计选取。该技术.靠得住、经济效益好，是适合我国水泥工业发展的有效蹊径。