1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文献综述

1研究背景

作为是四基础材料之一，水泥以其用途宽广、耐用性强等特点广泛用建筑，桥梁，道路等基础性建设中。在我国国民经济中占主要地位。从目前的世界科技发展水平上看，很难找到另一种材料代替水泥。我国是世界水泥生产大国，2014年我国水泥产量为24.7亿吨，即世界一半以上的水泥在中国生产。但水泥产业是一个非常耗能的过程，耗能为120-150 KW h/(t clinker)。占世界能量消耗的2%。水泥粉磨的能耗为30-80KW h/t占总能耗的30%。所以水泥粉磨的进步是非常重要的。

在水泥粉磨设备中，当球磨机的平均能耗为30-35kW/t时，第一仓至少消耗10kW/t。所以在开始的部分使用高压辊磨机而不使用效率低的球磨机，这样生产效率将会提高。但是为了增加产能，降低能耗，需要修改高压辊磨机（开路，闭路）和球磨机回路，随着水泥粉磨技术的进步,传统的粉磨逐渐被先进的技术所取代,尤其在近年来新型干法水泥发展进程中,增产节能效益最显著的立磨、辊压机、高细磨、高效选粉机等多种先进设备的应用率明显增大,极大丰富和发展了水泥粉磨技术。按设备类型和组合方式分类,介绍几种主要的粉磨工艺。

2 国内水泥粉磨工艺研究现状

2.1 开路粉磨

开路粉磨是最普遍的工艺，水泥配料通过磨机一次粉磨排出成品。开路磨最大的特点是产品细度一次粉磨完成,系统所需的辅助设备少,故流程简单,建设投资省,操作控制方便。开路粉磨的缺点，一是入料粒度，粒度通常为20mm以上，粒度越大，单位时间内产量与粒度的矛盾越突出。二是物料的易磨性，当配料中诸如矿渣、钢渣等难磨物料的掺入量愈大,产量与细度的矛盾也愈突出。同时在第一仓中的能量消耗最大。为了克服这些缺点，可以将普通的球磨机改造成带磨内筛分和高细高产功能的开路磨或增加细碎工序进行在磨外预破碎,或在传统开路磨的基础上加设选粉机组成闭路粉磨系统等。

图1 普通开路磨流程

2.2 闭路粉磨

闭路粉磨是水泥生产广泛采用的工艺形式,闭路粉磨系统主要由磨机、选粉机、风机和其他辅机台输送、计量等设备构成。如图二。

图2 闭路粉磨

闭路粉磨的优点，可以减少过度粉磨的现象。通过选粉机调节成品细度,有利于提高产品细度和生产效率。提高出磨细度和选粉效率,是闭路系统高效率生产的关键。在实际的生产中,通过调整研磨体级配等方案,来降低出磨细度筛余,可以起到优化闭路系统的工艺参数,提高系统生产能力的作用。

2.3 磨外预分解

预粉磨是开路和闭路系统中应用较多的工艺,其做用是尽可能减小入磨粒度,相当于将球磨机第一仓的粗粉磨过程移至磨外由细碎工序完成。因此,磨内研磨体的平均球径减小,有利于提高粉磨的效率。入磨粒度从25mm将至5mm时,磨机产量可提高38%。磨外预分解包括辊式磨预粉磨系统、立式冲击细磨机和振动冲击细磨机的预粉磨系统。

（b） 闭路预粉磨系统

图3 预粉磨系统

2.3.1 辊式磨预粉磨系统

辊式磨具有显著的预粉磨效果。其出磨粒径小于88um占30%以上,90%的粒度小于1.2mm,且物料颗粒都存在微裂缝,从减小入磨粒度和改善物料易磨性两 方面为球磨机高产节能提供了保障。因而,球磨机的增产能力通常可达40%-100%。

2.3.2 立式冲击细磨机和振动冲击细磨机的预粉磨系统

能将块状物料一次细磨到lt;2.5mm-3mm占80%-90%,小于80um协的成品粒度最低可达20%以上。

2.4 分别粉磨和串联粉磨

矿渣水泥生产中,由于熟料与矿渣包括其他难磨物料的易磨性相差悬殊,用 粉磨功指数kwh/t表示,水泥熟料一般在17-19kwh/t之间,矿渣、钢渣则普遍达24-29kw/h。因此，传统开路磨将熟料、混合材同时入磨,粉磨成品种的这类物料的细度实际偏低,既不利于水泥强度发挥,掺加量也受到很大限制。分别粉磨和串联粉磨两种流程更好地解决混合粉磨所带来的缺点,一是提高水泥细度所带动的强度增长,二是为多掺混合材提供了条件,两者相得益处,从工艺上减轻了难磨物料对粉磨效率的影响。

图四 粉磨流程

流程（A）是将熟料与混合材分别粉磨至合格细度,经均匀混合为成品流程（B）是将混合材磨到一定细度后,送入配料库与熟料等配料共同入磨,再粉磨至成品。应用表明,分别粉磨在不改变磨机结构及生产定额的前提下,熟料粉磨比表面积可达到360/kg左右,矿渣达到350/kg时,掺加量由15%增加至35%-45%。

2.5 立式磨粉磨

一直以粉磨效率高,能耗低著称,尤其是对含水量高达左右的物料同时进行烘干粉磨,因此,水泥行业长期多用于生料制备作业。

系统正常运转时,”一拖二”同时运行,设计产量为,立磨半成品细度90um筛余小于25%,每台球磨机产量150t/h,水泥比表面积320若其中一台球磨机检修或故障时,采用”一拖二”模式,即立磨和1台球磨运行。此时立磨为间隙工作,设计产量为180t/h,当立磨长时间停运维修时,则只运行球磨机维持生产,设计产量为。该工艺的运行结果表明,其产量优势尤为突出,最大产量可高达370t/h,水泥比表面积340-360,综合电耗38kw/h。与辊压机相比,电耗没有优势,但由于台时产量增加,系统综合电耗35-36kwh/t。加之工艺过程易于操作控制,稳定运转率可达95%以上。因此,不失为一种有效的粉磨工艺。

图五 立磨”一拖二”粉磨流程图

3 国内外选粉机的研究现状

3.1 第一代空气选粉机

第一代空气选粉机按其分级原理又称为离心式选粉机。这种选粉机由于其自身的结构缺陷,导致了选粉机的选粉效率低、单位电耗高、选粉精度差,直接制约了选粉机的发展。

3.2 旋风式选粉机

通过解决第一代空气选粉机存在的主要问题。虽然其核心结构与离心式选粉机没有根本的变化,但是由于减少了物料粉尘的循环,选粉效率有所提高。

3.3 高效选粉机

高效选粉机又称为第三代选粉机，,其中日本小野田公司率先推出的O-Sepa型选粉机,因采用新的分级结构与原理,显著提高了选粉机的选粉效率及产量,水泥质量与系统能耗也得到改善。

高效选粉机粒度计算公式。

公式1.

式中:d#8212;#8212;选粉机的粒度

#8212;#8212;常数，与物料、气体的性质及选粉机的结构有关。

Q#8212;#8212;气体流量，，

从公式1，我们可以得到以下结论：

①一定规格的选粉机,分离粒径d与风量的0.5次方成正比。

②分离粒径d与选粉机转速n成反比。

③可通过改变气体的流量与转子的转速来调节产品的细度,而转子转速的调

节对产品细度的影响更为明显。

高效选粉机产量计算公式。

公式2

式中：#8212;#8212;高效选粉机的成品量产量,

#8212;#8212;选粉浓度，

Q#8212;#8212;选粉机通风量，

由此选粉机能力的计算应以喂料浓度2.5、0.8两个指标来进行。根据颗粒流体力学分级的基本理论以及颗粒物料在旋转气流中的受力分析,我们推导出了颗粒物料的分离粒径、选粉机的产量、选粉机功率的计算公式。分离粒径是受控参数,它的大小取决风量、转子转速、转子回转半径、气流特性等,在实际设计过程中,我们往往是在分离粒径已知的情况下,通过反算去求出转子的额定转速,并配置调速电机来改变转子转速,从而改变分离粒径来调整产品细度。

4 结语

由于我国水泥行业生产规模巨大，所以增加产能，降低能耗是目前重要工作，辊压机的高压料床粉磨原理决定了其粉磨过程具有更高的粉磨效率和能量利用率，因此辊压机在整个粉磨过程中做功比重越高，整个粉磨系统就更节能。采用适当的高效选粉机联合辊压机可以达到提高效率、节能降耗、细度调节、改善粒度的均匀性、强化水泥质量。

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２.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、研究的问题

本课题以年产150万吨水泥粉磨站～水泥联合粉磨系统为背景，为提高系统产量、降低单位产品电耗，拟采用辊压机半终粉磨工艺。因此、需开发与辊压机预粉磨系统相匹配的高效选粉机、并就其进行相应的结构设计与数值模拟研究，为实际操作运行与新产品的开发提供一定的理论依据。

二、具体研究手段

1 分析水泥熟料粉磨生产工艺流程，熟悉生产线各设备的控制要求，查阅文献了解国内外辊压机和高效粉磨机的发展现状。

2 选择合适的高效粉磨机结合辊压机设计水泥熟料生产线。

3 通过AutoCAD和Solidworks画出生产线。

4 使用电脑模拟，检验设备性能是否满足课题要求。

5 经过电脑模拟后，对不合适的地方进行改进，再模拟，再改进，再模拟，直到满足要求。

6 对设计的生产线进行评价，分析优缺点及以后需要改进的地方。