[发明专利]一种粉粒组分和粒径控制系统及该系统的控制方法

说明书

本发明公开了一种粉粒组分和粒径控制系统及该系统的控制方法，该控制系统包括有依次连接的料床粉碎单元、分级单元、细磨单元以及混合单元；所述料床粉碎单元用于将初始原料粉碎成物料颗粒后输送至分级单元；所述分级单元用于将物料颗粒分级成具有不同粒径区间分布的颗粒组，分级后具有不同粒径分布的颗粒组包括有细径区间颗粒、中径区间颗粒和粗径区间颗粒，所述中径区间颗粒通过细磨单元研磨出具有平均粒径小于细径区间颗粒的微径区间颗粒。本发明采用基于料床粉碎的混合粉磨技术，利用不同物料易磨性的差异，通过系统单元的研磨以及混合，使得粉粒组分和粒径在不同的粒径区间内均达到了人为可控，从而实现了充分发挥粉粒的最佳使用效果。

技术领域

本发明涉及粉粒组分和粒径控制技术领域，具体为一种粉粒组分和粒径控制系统及该系统的控制方法。

背景技术

水泥是一种常用的建筑材料，中国是世界上最大的水泥生产国，2018年生产水泥约22亿吨，占世界产量的56％。中国的水泥发展促进了基建、房地产、工业等领域的建设发展，同时也消耗了大量的能源和资源。因此，近些年，围绕高效率、低能耗、少资源的水泥生产技术开展了大量的研究，取得了大量的技术进步，尤其是“两个二代”水泥关键技术研发攻关中，涌现出一大批具有国际领先水平的水泥生产技术。

水泥属水化胶凝材料，其原料为水泥熟料(或简称熟料)以及各类低价值的辅助混合材，其中，混合材又以石灰石最为常见，价格便宜。水泥成品为微米级别的粉状颗粒。根据研究，水泥成品的强度主要来自于3-32um粒径的熟料颗粒，且更进一步的研究指出，最主要的强度发挥来自于8-24um的熟料颗粒，而辅助混合材虽然部分具有一定的活性，但主要作用还是作为熟料颗粒间的混合物。所以，将熟料粉磨得过粗或过细，都会因无法发挥胶凝强度而造成浪费，混合材在3-32um区间比例过高也会造成水泥性能的下降。因此，最理想的状态是：水泥熟料主要分布在3-32um区间，3um以下和32um以上采用非活性低价值的混合材进行填充，同时水泥成品的总体粒径分布要满足最紧密堆积原则，以更好的发挥水泥胶凝强度。

因此，通过调节不同的矿物组成在水泥不同粒径段的分布是一项及其重要的研究课题，国际上已经开展了一些研究，但基本是处于实验室研究阶段。在工业上有少量的尝试案例，比如分别粉磨技术方案：通过对不同物料分别粉磨至需要的颗粒段，再通过配比混合均匀以实现将特定的矿物组分分布到成品指定的粒径区间的目的。该方案系统较复杂，投资较大，有分析表明，在生产品种较少时，不具备经济效益。

现有技术中的水泥生产工艺系统基本不涉及对粒径分布控制，具体如下：

1：通过辊压机、V型选粉机、三分离选粉机、旋风分离器和球磨机等设备组成的联合粉磨系统，其特点是通过三通阀的设置，使得系统可以在联合粉磨、半终粉磨和终粉磨三种工艺之间切换。

2：采用立式磨、V选静态选粉机、动静结合式三分离选粉机、球磨机以及辅机设备组成联合粉磨系统，其特点是通过V选+三分离选粉机将立磨挤压粉碎的物料分为细粉、中粗粉以及粗粉，其中细粉收集后作为成品，中粗粉进球磨机粉磨后作为成品，粗粉返回立式磨重复粉碎，工艺系统调整灵活。

3：将制得的水泥粉末在生产过程结束时按粒径进入三个成品库进行保存，实现了成品粒度的分级以及分库存放。

以上三种方案都是较为灵活的粉磨方案，尤其是第三种实现了成品按照粒度分级和存放。但这上述方案都是传统的以物料颗粒尺寸为核心的技术手段，未考虑水泥成品对组分在不同粒径区间的分布要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉粒组分和粒径控制系统及该系统的控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉粒组分和粒径控制系统，该控制系统包括有依次连接的料床粉碎单元、分级单元、细磨单元以及混合单元；

所述料床粉碎单元用于将初始原料粉碎成物料颗粒后输送至分级单元；