水泥粉磨工藝的幾個問題及其發(fā)展趨勢

　　我國是水泥生產(chǎn)大國，僅2007年就生了近14億噸水泥。水泥生產(chǎn)消耗著大量的能源和資源。如何節(jié)約能耗，減少CO2排放？在成本和社會責任面前，這是水泥生產(chǎn)廠家必須直面的問題。

　　1、存在的問題
　　1.1混合粉磨導致混合材摻入量上不去
　　當前我國水泥生產(chǎn)工藝絕大多數(shù)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、礦渣、石膏、石灰石等。混合粉磨出的產(chǎn)品之比表面為假象比表面積。如32.5R復合水泥，當其比表面積為370-380m²/kg時，其礦渣比表可能≤280m²/kg，水泥比表可能≤350m²/kg，而粉煤灰比表可能≥420m²/kg。

　　實際上礦渣只有磨到比表面積420-430 m²/kg時，其活性才能激發(fā)出來。粉煤灰磨到550-600m²/kg時，其玻璃體才能打破?；钚圆拍芗ぐl(fā)出來，事實上，電廠收來的一級灰比表已達420m²/kg，不磨直接摻進去，也就是填充料。

　　這種混合粉磨的結果是，水泥成品混合材摻入量上不去。摻多了3d早強上不去。摻少了又不經(jīng)濟。

　　1.2混合粉磨浪費了熟料
　　日本、印度、歐盟國家只磨52.5純水泥，因為52.5純水泥顆粒徑在3-30um之間，這個粒徑區(qū)段正好是水化作用的最佳區(qū)段，其它低標號水呢粒徑區(qū)段都不在這個范圍之內，大量的熟料被當作填充用掉了。

　　燒成1T水泥熟料，向天空排放1TCO₂。我們應當用最少的熟料提供最多的商品水泥，這就是要求我們必須把熟料粉磨到3-30um粒徑區(qū)段，使物盡其用。

　　國內也有少數(shù)企業(yè)作過分別粉磨，終因電耗高、投資大而放棄。這主要是因為他們在細節(jié)上沒有做到位而失效。

     1.3預粉磨技術與國際先進技術的差距
　　粉煤灰在磨到比表430m²/kg之前是一種優(yōu)良的助磨劑，起到提升管磨機臺時產(chǎn)量作用，給人以比表假象，但磨到比表≥430m²/kg以后，電耗直線上升，而比表值原地不動。

　　要想把粉煤灰摻入量提高，早強不受影響，必須將其內部玻璃體打破。

　　粉煤灰含鋁和硅，而礦渣含鈣，兩者結合是優(yōu)勢互補，早強會進一步提高。

　　管磨機作為水泥終粉磨有其獨特的優(yōu)點：即顆粒形態(tài)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條件之下，早強相差6-7Mpa。

　　但管磨機最大的缺點是電耗高、效率低。為了解決這個問題，人們運用預粉磨的辦法來減小入磨機的粒徑，取得了很好的效果。預粉磨技術近十多年在西方和日本發(fā)展的很迅速。預粉磨功率從早期占系統(tǒng)30%，發(fā)展到120%。德國洪堡公司采用高壓輥壓機，其壓力值達20-22Mpa。兩輥之間傳遞扭矩≥100KN/CM，兩輥之間推力在155-165t。其料餅被打散后比表值≥200m²/kg。進入管磨機后，大大降低了管磨機的邦得功指數(shù)，使管磨機效率大大提高。一般這類生產(chǎn)線磨52.5純水泥比表值在360m²/kg時，系統(tǒng)配置功率≤33KWh/t。

　　日本走簡易立磨作為預粉磨道路，這種立磨為機械卸料，沒有選粉機。這種機器大壓力、大扭矩、低轉速。預粉磨后的半成品比表≥150m²/kg，但其顆粒在1500倍顯微鏡下顯示都發(fā)生了晶格裂紋，也降低了管磨機的邦得功指數(shù)。這類生產(chǎn)線磨52.5純水泥比表值在370m²/kg時，系統(tǒng)配置功率也≤33KWh/t。

　　國內目前預粉磨用的較多是國產(chǎn)輥壓機，由于國產(chǎn)工業(yè)化水平滯后。軸承、液壓件、耐磨材料等問題。一般是在8Mpa左右工作。作為降低壓力，保證運轉率是可以的。但其料餅打散后比表一般100-110m²/kg左右。而且粒內沒有發(fā)生晶格裂變。所以達不到世界先進水平。一般運行好的混磨生產(chǎn)線32.5R復合水泥電耗在30KWh/t。差的能達到36-37 KWh/t（因為混磨摻入很多粉煤灰、石灰石等，就是助磨劑，剔除這些助磨劑，折合成純水泥就是38 KWh/t）。

　　如果折合成純52.5水泥，我國比日本約高10 KWh/t。比印度高出7-8 KWh/t。這就是我們當前的差距。我國2007年據(jù)統(tǒng)計，生產(chǎn)了約14億噸水泥。節(jié)能減排的空間是很大的。

　　在管磨機之前增加球破機或棒破機的方向是對的，但前后細節(jié)工藝一定要處理好，否則節(jié)能就不能完全作到位。

     1.4不要過分依賴選粉機
　　水泥是磨出來的，不是選出來的。日本發(fā)明了O-Sepa選粉機，但日本在我國的幾家水泥企業(yè)（江南小野田、秦皇島、煙臺等）O-Sepa選粉機的作用都不是很關鍵的。

　　1.5關于開路和閉路
　　在高比表預粉磨（比表≥200m²/kg  或≥150m²/kg）系統(tǒng)時，盡量用開路為好。在預粉磨后有晶格裂紋的系統(tǒng)時，也盡量用開路為好。

　　開路簡單，運轉率比閉路要高，投資節(jié)省很多。

　　1.6關于過粉磨、磨溫和配球
　　為了避免發(fā)生過粉磨和磨內溫度高，使水泥成品發(fā)生假凝。在高效預粉磨之后的管磨機配球和劃分上要作到精細對待處理，應當根據(jù)預粉磨后半成品的套篩分組，統(tǒng)計數(shù)據(jù)來決定球和段的直徑、噸位。

　　決不能根據(jù)經(jīng)驗和比表值和篩余細度值來盲目配球。高比表預粉磨后，管磨機的頭倉球徑一般都<Φ40mm。千萬不要因磨內溫度高，又返回去上選粉機。

　　1.7關于預粉磨之效率
　　管磨機的效率取決前面預粉磨的效率，預粉磨效率有3個指標：比表面積≥150m²/kg；最大顆粒徑≤1.0mm（不是平均粒徑）；粒內晶格發(fā)生裂變（1500倍鏡顯）。

　　無論用哪一種預粉磨機器都要符合以上體積假說、面積假說、裂紋假說的原理。

　　2、水泥粉磨工藝的幾個問題及其發(fā)展趨勢
　　盡管我國現(xiàn)在以混合粉磨為主。大家都習以為常。但分別粉磨，高比表（晶格裂變）預粉磨是水泥粉磨工藝發(fā)展的必然方向。分別粉磨時的技術指標應這樣才算先進：粉煤灰比表磨到550-600m²/kg時，電耗不能≥25KWh/t；礦渣（不是爐渣）比表到430m²/kg時電耗不能≥55KWh/t；52.5純水泥比表到360m²/kg時，配置電耗不能≥32KWh/t。只有這樣，我們才算把水泥成品粉磨電耗降下來，這需要我們不懈地努力。