水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势

水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势

２００８年第６期

Ｎｏ．６

２００８

《新世纪水泥导报》

ＣｅｍｅｎｔＧｕｉｄｅｆｏｒＮｅｗＥｐｏｃｈ

粉磨技术

中图分类号：ＴＱｉ７２．６２２．２６

水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势

万新发南京冠鑫粉体科技工程有限公司（２１００２９）

崔永飞南京三龙水泥有限公司（２１１１２３）

我国是水泥生产大国，仅２００７年就生产了近１４，ｆＬｔ水泥。水泥生产消耗着大量的能源和资源。如何节约能耗，减少ｃ０２排放，在成本和社会责任面前，这是水泥生产厂家必须直面的问题。１存在的问题

１．１混合粉磨导致混合材掺入量上不去

当前我国水泥生产工艺绝大多数采用的是原材料混合粉磨。混合粉磨的混合材一般是粉煤灰、矿渣、石膏、石灰石等。混合粉磨出的产品比表面积为假象比表面积，如３２．５Ｒ复合水泥，当其比表面积为

３７０－３８０

实际上矿渣只有磨到比表面积，，４２０－４３０ｎｅ／ｋｇ时，其活性才能激发出来。粉煤灰磨Ｎ５５０－６００ｍ２／ｋｇ时，其玻璃体才能打破。事实上，电厂收来的一级灰比表已ｊ２生４２０ｍ２／ｋｇ，不需磨直接掺进去，也就是填充料。

这种混合粉磨的结果是，水泥成品混合材掺入量上不去，掺多了３ｄ早强上不去，掺少了又不经济。１．２混合粉磨浪费了熟料

日本、印度、欧盟国家只磨５２．５纯水泥，因为５２．５纯水泥颗粒径在３～３０ｕｍ之间，这个粒径区段正好是水化作用的最佳区段，其它低标号水泥粒径区段都不在这个范围之内，大量的熟料被当作填充料用掉了。我们应当用最少的熟料提供最多的商品水

ｒｒｅ／ｋｇ时，其矿渣比表可能≤３２０ｍ２／ｋｇ，水泥

弋江ｌ笙弋逸Ｉ｝弋通譬＾通瞥弋逸些弋通些弋通些＿嗵些＾通譬弋遗ｊ｝＾通譬弋

仍残留在辊套母材内部，在辊压机很高的交变工作载荷作用下，这些裂纹不可避免地要继续扩展，它

比表可能≤３５０ｒｒｅ／ｋｇ，而粉煤灰比表可能９４２０Ｉｎ２／ｋ。

行在线堆焊，那么就应当尽快对其进行离线再生陛

大修，以延缓辊面的破坏，确保辊压机的运行效率。

（３）在长期高应力交变载荷作用下，辊体（套）母材内部薄弱部位也会因疲劳破坏而产生裂纹并扩展，从而导致辊体产生深层开裂甚至剥落、断裂。如果辊体（套）母材内部存在先天性的缺陷，如组织疏松、成分偏析、晶粒粗大、气孔等等，则辊体（套）母材内部产生疲劳破坏的速度会大大加快。所以应当严格控制整个辊子的制造质量，以确保辊压机的运行安全和辊子的整体使用寿命。４结束语

图４运行４５００多小时后辊面的磨耗情况

（１）该辊子亚洲最大，作为一只辊压机挤压辊，这么大的修复堆焊量在国内是首次，国外也未见报道。该辊套在这次修复前行将报废，但经过我所的认真努力，用我们的焊接技术，使其起死回生，且又连续使用了４５００多小时，为亚东公司带来了非常可观的效益。

（２）针对破坏严重的大辊子的修复我们做了一次有益的尝试，也积累了宝贵的经验，我所的堆焊修复技术水平也得到了进一步提高。

（收稿日期：２００８－０６－３０）

们的扩展方向则是沿着辊体及堆焊层内部最薄弱的部位进行。这些裂纹一旦扩展成层状裂纹，则会使部分母材或堆焊层产生较大面积的剥离，这些剥离层将不可避免地产生断裂，从而使辊面产生剥落。上述材料失效过程时间的长短，要视裂纹的位置、方向、长短深度及扩展速度、扩展方向而定，其很难进行准确预测。我们认为此次辊面产生剥落正是由这个主要原因造成的。

（２）一只辊子如果频繁出现剥落现象，经常进

万方数据

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２００８年第６期

Ｎｏ．６

２００８

万新发，等：水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势粉磨拉木

泥，这就是要求我们必须把熟料粉磨到３～３０ｕｍ粒径区段，使物尽其用。

国内也有少数单位作过分别粉磨，终因电耗高、投资大而终止下来。这主要是因为他们在细节上没有做到位而失效。

１．３预粉磨技术与国际先进技术的差距

粉煤灰在磨到比表４２０砰／ｋｇ之前是一种优良的助

磨剂，起到提升管磨机台时产量作用，给人以比表假象，但磨到比表＞４３０ｍ２＆ｇ以后，电耗直线上升，而比表值原地不动。

要想把粉煤灰掺入量提高，早强不受影响，必须将其内部玻璃体打破。

粉煤灰含铝和硅，而矿渣含钙，两者结合是优势互补，早强会进一步提高。

管磨机作为水泥终粉磨有其独特的优点，即颗粒形态自然。立磨等料床粉磨的水泥成品和管磨的水泥成品在同等条件之下，早强相差６～７ＭＰａ。

但管磨机最大的缺点是电耗高、效率低。为了解决这个问题，人们运用预粉磨的办法来减小入磨机的粒径，取得了很好的效果。预粉磨技术近十多年在西方和日本发展的很迅速。预粉磨功率从早期占系统３０％，发展到１２０％。德国洪堡公司采用高压辊压机，其压力值达２０～２２ＭＰａ。两辊之间传递扭矩≥１００ｋＷ／ｃｍ，两辊之间推力在１５５～１６５ｔ。其料饼被打散后比表值９２００ｍ２＆ｇ。进入管磨机后，大大降低了管磨机的邦得指数，使管磨机效率大大提高。一般这类生产线磨５２．５纯水泥比表值在３６０ｍ２＆ｇ时，系统配置功率≤３３ｋＷｈ／ｔ。

日本走简易立磨作为预粉磨道路，这种立磨为机械卸料，没有选粉机。这种机器大压力，大扭矩，低转速。预粉磨后的半成品比表≥１５０ｎｅ／ｋｇ，但其颗粒在１５００倍显微镜下显示都发生了晶格裂纹，也降低了管磨机的邦得指数。这类生产线磨５２．５纯水泥比表值在３７０ｒｒｅ／ｋｇ时，系统配置功率也≤３３ｋＷ

ｈ／ｔ。

国内目前预粉磨用的较多是国产辊压机，由于国产工业化水平滞后，轴承、液压件、耐磨材料等问题，

—般是在８嗽右工作。作为降低压力，保证运转率

是可以的，但其料饼打散后比表—般在１００～１１０茈／崦左右，而且粒内没有发生晶格裂变。所以达不到世界

先进水平。—般运行好的混磨生产线生产３２．５Ｒ复合水

泥电ｐＥ在３０ｋＷｈｔｔ，差的能达到３６—３７ｋＷＭ（因为混磨掺入很多粉煤灰、石灰石等，就是助磨剂，剔除这些助磨剂，折合成纯水泥就是３８ｋＷｈ／ｔ）。

万方数据

如果折合成纯５２５水泥，我国比日本约高１０ｋＷ／ｈ／ｔ，比印度高出７－８ｋＷ／ｈ／ｔ，这就是我们当前的差距。我国２００７年据统计，生产了约１４亿ｔ水泥，节能减排的空间是很大的。

在管磨机之前增加球破机或棒破机的方向是对的，但前后细节工艺一定要处理好，否则节能就不能完全作到位。

１．４不要过分依赖选粉机

水泥是磨出来的，不是选出来的。日本发明了Ｏ－Ｓｅｐａ选粉机，但日本在我国的几家水泥企业（江南

赖ｏ－ｓｅｐａ枞。

小野田、秦皇岛、烟台等）的成品生产并不过分依

１．５关于开路和闭路

在高比表预粉磨（比表≥２００ｎｅ／ｋｇ）系统时，尽量用开路为好。在预粉磨后有晶格裂纹的系统时，也尽量用开路为好。

开路简单，运转率比闭路要高，投资节省很多。１．６关于过粉磨、磨温和配球

为了避免发生过粉磨和磨内温度高，使水泥成品发生假凝，在高效预粉磨之后的管磨机配球和划分上要作到精细对待处理，应当根据预粉磨后半成品的套筛分组，统计数据来决定球和段的直径、吨位。决不能根据经验和比表值及筛余细度值来盲目配球。高比表预粉磨后，管磨机的头仓球径一般都

＜中４０

ｍｍ。千万不要因磨内温度高，又返回去上选

粉机。

１．７关于预粉磨之效率

管磨机的效率取决于前面预粉磨的效率，预粉磨效率有３个指标：比表面积≥１５０ｍ２＆ｇ｝最大颗粒径≤１．０１１１１１１（不是平均粒径）；粒内晶格发生裂变（１５００倍镜显）。

无论用哪一种预粉磨机器都要符合以上体积假说、面积假说、裂纹假说的原理。

２水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势

尽管我国现在以混合粉磨为主，但分别粉磨、高比表（晶格裂变）粉磨是水泥粉磨工艺发展的必然方向。分别粉磨时的技术指标应该达到以下标准才算先进：粉煤灰比表磨Ｎ５５０－６００ｍ２／ｋｇ时，电耗不能≥２５ｋＷｈ／ｔｌ矿渣（不是炉渣）比表到４３０ｍＹｋｇ时电耗不能９５５ｋＷｈ／ｔｌ５２．５纯水泥比表Ｎ３６０

ｍ２／ｋｇ

时，配置电耗不能≥３２ｋＷｈ／ｔ。只有这样，我们才算把水泥成品粉磨电耗降下来，这需要我们不懈地努力。

（收稿日期：２００８－０９－０６）

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