1、引言
水泥生產所需的原料，進廠粒度多數都大大超出粉磨設備允許的進料粒度，需要使用
破碎機械進行破碎，物料的粒度過大也不利烘干、運輸與儲存等工藝環節。破碎機破碎是用機械擠壓或沖擊方法減小物料粒度的過程。生產水泥消耗的電能有一半以上用于物料的破碎和粉磨。因此，科學選擇破碎和粉磨機械設備意義重大，破碎機破碎過程與粉磨過程相比，破碎要比粉磨過程經濟而方便得多。在物料進入粉磨機械設備前，要盡量把物料破碎至粒徑較小的塊。一般要求石灰石進入粉磨設備前要小于25mm，這樣能減輕粉磨設備的負荷，提高磨機產量。物料破碎到細小的顆粒后，能減少在運輸和儲存中不同粒度物料的離析，以防止由此引起的原料成分波動。縮小物料粒度對磨前的配料環節也有重要意義。
2、水泥原料的破碎機械設備
破碎設備的類型主要有顎式破碎機、錘式破碎機、環錘式破碎機、鉆土沖擊式破碎機和反擊式破碎機。
2.1顎式破碎機
這種破碎機在水泥廠中應用較多，主要用來破碎石灰石、鐵礦石、石膏和大塊熟料等。
(1)主要優點：構造比較簡單、維護比較容易，機體非常堅固，可以破碎高強度的礦石，進料口大，可裝入大料塊，適用范圍較廣．對于耐磨和韌性強的物料具有較好的破碎功能。
(2)主要缺點：破碎比較小，粗碎式顎式破碎機出料粒度一般不能滿足人磨的要求；片狀巖石因容易出現漏料，不適合用顎式破碎機實施破碎；其動顎運動時呈往復運動，空行程不起破碎作用，工作效率比較低；破碎濕的和具有可塑性的物料時，出料口易發生堵塞。
2.2錘式破碎機
在水泥廠中廣泛采用錘式破碎機，用以破碎石灰石、泥灰巖、熟料和煤塊等。錘式破碎機可分劃為單轉子和雙轉子等類型。
(1)主要優點：生產能力較大，破碎比較高，構造比較簡單，機體較小，產品的粒度較小，零件容易檢修和拆換。
(2)主要缺點：錘頭、蓖條、襯板磨損很快；工作時產生粉塵很大；不適合進行硬度較高、潮濕及粘性物料的破碎，在破碎水分大時，產量可能下降，容易堵塞出料口，易損件的磨損加速。
2.3環錘式破碎機
環錘式破碎機可用于各種脆性物料，物料的抗壓強度不超過100MPa，表面水分不大于15%。除用它破碎煤外，還可能用于焦炭和頁巖等物料的破碎。環錘式破碎機是利用高速旋轉的轉子帶動環錘對物料進行沖擊破碎，使被沖擊的物料在環錘、破碎板和篩板之間受到壓縮、剪切、碾磨作用，實現所需粒度的高效率破碎機械。
2.4黏土沖擊式破碎機
黏土質原料是生產水泥的主要原料，約占水泥原料的10-20%。因黏土含水分高，又有較強的塑性，容易黏結，因此，粘土破碎需要專用設備。
2.5反擊式破碎機
它適用于破碎石灰石等脆性物料，是一種效率較高的破碎設備。
(1)主要優點：反擊式破碎機結構比較簡單、生產效率比較高、破碎比大、單位能耗較低、產品粒度較細、磨損較小等優點。
(2)主要缺點：不設下蓖條的反擊式破碎機產品中有少量大塊；用于單段破碎時，一定要控制進料粒度。
3、水泥原料的粉磨機械設備
粉磨設備的種類比較多，主要分為兩類，即球磨和立磨。
3.1球磨機
管磨機和球磨機一般統稱球磨機。管磨機的長徑比為3-6:1，而球磨機的長徑比小于3:1。
鋼球磨機構造比較簡單，容易磨損的零件便于檢查和更換，但它的工作效率較低，簡體的有效容積利用率在50%以下，單位產量的能量消耗較大，作業時噪聲很大，體型笨重，磨機轉速較低，減速機要求有較大的扭矩。
開路粉磨系統的優點是工藝流程簡單，設備較少，投資較少，操作作業簡便。它的缺點是物料一定全部達到產品細度后才能出磨。所以，在當要求產品細度較細時，已被磨細的物料就可能出現過粉磨現象，細粉會在磨內形成緩沖墊層，有時還出現細粉包球糊磨現象，降低粉磨效率，增加粉磨電耗。
閉路粉磨系統的優點是粗磨物料經過分級機械設備可及時選出產品，可減輕過粉磨現象，提高粉磨效率，閉路系統的產品粒度也比較均勻，并可用調節分級機械設備的方法改變產品細度。粗料量與產品量之比稱為閉路系統的循環負荷率。通常產品細度越細，選粉機的效率會呈現下降趨勢，返回磨內粗粉的量也會增加，循環負荷率會提高。
3.2輥式磨
即立式磨，隨著水泥窯外分解技術的發展，輥磨在現代水泥廠的應用日趨廣泛。輥式磨與球磨相比較具有許多優點。
(1)粉磨效率高。立式磨是利用厚床原理粉磨，能量消耗較少，整個粉磨系統的電耗比球磨系統低10-12%。
(2)烘干能力強。輥式磨能充分利用出預熱器的低溫廢氣。因熱風從環縫中進入，風速高達60—80m/s，因此，烘干效率高。如利用熱風爐的熱源，可烘干含15-20%水分的原料。一般帶烘干倉的球磨系統最大烘干水分為8%(一般不超過5%)。
(3)入磨粒度大。物料人磨粒度一般在50-150mm，最大入磨粒度一般可按磨輥直徑的5%計算，可放寬對破碎設備的要求。
(4)生料的化學成分和細度控制更為有效。因物料在輥式磨內停留時間僅2~3min．遠低于球磨機的10-20min。所以，對檢測滯后于控制的生料的化學成分控制，因時間滯后的縮短而大大提高控制精度。因輥式磨能使合格的細粉及時分選出來，防止了過粉磨現象出現，產品粒度均勻，對水泥熟料的燒成有利。
(5)輥式磨占地面積較小，占用空間較小，噪聲較低。輥式磨及傳動系統比球磨機及傳動系統需要的空間和基礎都小，這種磨連同它的旋風筒、空氣加熱器和管道系統所需總的建筑空間小于球磨機及選粉機、提升機和其他附屬設備所需的總建筑空間。輥式磨的運轉比球磨機噪聲低得多。而輥式磨對磨蝕性差的物料適應能力很差，硬度較高的物料會造成研磨部件的決速磨損，研磨部件的制造費用和維修費用都比較高。
4、結語
水泥窯外分解生產線生料粉磨系統通常采用閉路烘干磨，烘干和粉磨過程在磨內同時進行。烘干降低了磨內物料的水分，防止結團和包球現象的出現，提高粉磨的作業效率。球磨烘干粉磨系統有風掃磨系統、中卸提升循環磨系統和尾卸提升循環磨系統等。
相關破碎機產品：
1、
顎式破碎機
2、
圓錐破碎機
3、
雷蒙磨粉機
