吳 埌

（山東東華水泥有限公司， 山東 淄博 255144）

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，水泥的用量越來越大，致使我國不得不不斷改進(jìn)水泥生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)伴隨國內(nèi)外水泥生產(chǎn)技術(shù)的交流和引進(jìn)，促使我國水泥工藝得到了顯著的發(fā)展和進(jìn)步。我國獨(dú)立將諸多相關(guān)設(shè)備研發(fā)了出來，申請(qǐng)了一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利，受到了國內(nèi)外的一致認(rèn)可。好水泥需要“磨”，現(xiàn)階段，因?yàn)榉勰ブ鳈C(jī)設(shè)備和預(yù)粉磨設(shè)備選型等因素，不同規(guī)模的粉磨站的工藝流程均具有自身的特色，其產(chǎn)量和粉磨的能耗也都不一樣，原因是不同物料的粉磨特性具有很大的差別，工藝選擇可能存在一定的誤區(qū)。改變物料特性的難度較大，因此，對(duì)水泥粉磨技術(shù)來說，工藝方法選擇尤為重要。

1 水泥粉磨工藝發(fā)展趨勢(shì)

1.1 管磨機(jī)的相關(guān)粉磨系統(tǒng)

立足于現(xiàn)階段的實(shí)際情況而言，我國水泥管磨機(jī)的直徑已經(jīng)達(dá)到了 5m的規(guī)格，其產(chǎn)量可以每小時(shí)超過150t，從國外情況看，歐美國家已經(jīng)將直徑為5.8m的巨型管磨機(jī)研制了出來，其產(chǎn)量每小時(shí)可以超過 200t，其粉磨過程主要是向襯板傳送筒體旋轉(zhuǎn)的相關(guān)能量，然后展開提升和下落的動(dòng)作，并全面的攪拌研磨機(jī)器中的物質(zhì)。在這一機(jī)器內(nèi)部通常是成柱形或球形形態(tài)的。研磨的相關(guān)主體也是用點(diǎn)接觸的方式展開破碎，由于點(diǎn)接觸具有自身的特征，所以粉磨的效率不高[1]。待磨物料顆粒度d和生產(chǎn)效率KD之間的關(guān)系為假如X值為20，計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，可以將不同給料粒度直徑的生產(chǎn)率關(guān)系得到，由此表明，進(jìn)入到機(jī)器中的粒度和生產(chǎn)率呈反比，前者越小，后者就越高。要想將機(jī)器的工作效率提高，就要在提高產(chǎn)量和耗能的減少方面對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行考慮，相關(guān)工作人員在開展實(shí)際工作的過程中，要對(duì)物料粒徑引起重視，借助已經(jīng)被優(yōu)化的襯板和研磨體的體積提高相關(guān)工作效率，并在展開拋落工作的過程中，運(yùn)用助磨劑，可以使生產(chǎn)效率有效提高。

表1 不同給料粒度時(shí)磨機(jī)的相對(duì)生產(chǎn)率 Kd

1.2 輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)

是碾壓粉碎物料，當(dāng)前在對(duì)輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)進(jìn)行使用的時(shí)候，已經(jīng)用終粉磨代替了原有的半終粉磨[2]。借助兩個(gè)高壓對(duì)輥壓擠壓物料，使物料產(chǎn)生諸多的細(xì)粉和裂紋，對(duì)擠壓后的料餅打散分級(jí)后，將一個(gè)完整的閉路循環(huán)形成。運(yùn)用此技術(shù)，形成的水泥成品顆粒通常為多角形，增加了標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，所以相較于管磨機(jī)，其混凝土的工作性能較差。

1.3 立磨粉磨系統(tǒng)

立磨粉磨系統(tǒng)由于自身具有較高的產(chǎn)量，能耗量低，所以逐漸得到了廣泛運(yùn)用。立磨粉磨和輥壓機(jī)粉磨有類似的地方，兩者均是料床粉碎，但立磨磨輥和物料的接觸面是平面和柱面，而輥壓機(jī)接觸面是柱面和柱面。單獨(dú)設(shè)置輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)，相較于立磨，其操作難度更大。迄今為止，世界上最大的立磨產(chǎn)量可以達(dá)到每小時(shí) 600噸，和管磨機(jī)粉磨系統(tǒng)相比，立磨粉磨系統(tǒng)的水泥單位電耗可以降低15千瓦/小時(shí)。綜上所述，水泥粉磨工藝今后要朝著大型立磨方向發(fā)展。

2 水泥粉磨工藝改造的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 粉磨工藝流程的選擇

水泥粉磨是借助機(jī)械力細(xì)磨、細(xì)碎粉磨物料的物理活化過程，磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候借助襯板把能量傳遞給研磨體有效粉磨水泥顆粒，將反應(yīng)總面積提高，使其成為水化膠凝活性較高的微米級(jí)粉體。

粉磨工藝流程可以分為兩種，即開路和閉路。實(shí)踐證實(shí)，在相同情況下，相較于開路粉磨，閉路粉磨產(chǎn)量要搞 20%～30%[3]?，F(xiàn)階段，水泥出磨的篩余通?？刂撇桓撸]路粉磨的水泥要對(duì)比表面積要求較高，所以，開路粉磨的水泥早期具有較高強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)不突出了，因此，盡可能運(yùn)用閉路粉磨工藝流程，這樣不僅可以防止開路粉磨的過粉磨現(xiàn)象，又可以使磨機(jī)的節(jié)能高產(chǎn)得到保證。

2.2 控制好入磨物料

傳統(tǒng)的球磨機(jī)干法粉磨工藝能量利用率只有2%～3%，就此問題，運(yùn)用預(yù)粉碎工藝，可以促進(jìn)水泥產(chǎn)量的顯著提高，將磨機(jī)粉磨電耗降低，從而使節(jié)能增產(chǎn)的目的順利實(shí)現(xiàn)。在粉磨實(shí)際中，若是產(chǎn)量按25毫米的平均粒度計(jì)算，相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，將其平均粒度降到5毫米，產(chǎn)量可以提高38%，平均粒度降到3毫米，產(chǎn)量可以提高53%，平均粒度降到2毫米，產(chǎn)量可以提高66%。所以，應(yīng)積極利用預(yù)粉磨工藝將入磨物料的平均粒度降低。

入磨物料的水分也直接影響著磨機(jī)的產(chǎn)量和電耗，過高的水分會(huì)對(duì)喂料的均勻性造成影響[4]。若是濕物料喂入太多，還會(huì)造成磨內(nèi)發(fā)生糊襯板和糊球的現(xiàn)象，將粉磨效率降低，甚至造成粉磨中斷。相關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，入磨物料水分每增加1%，產(chǎn)量會(huì)降低8%～10%，若是水分超過5%，很容易中斷粉磨作業(yè)。所以，要把入磨物料的水分含量控制好，將水分控制指標(biāo)構(gòu)建起來。必須從源頭上將入磨物料水分控制好，同步建設(shè)烘干機(jī)，把熱工窯爐抓好——烘干機(jī)的產(chǎn)質(zhì)量，構(gòu)建完善的出機(jī)和入磨水分的控制指標(biāo)，確保入磨物料的水分和工藝規(guī)程要求相符。

為了將熟料的易磨性改善，可以適當(dāng)?shù)貙⑴淞螾值和KH值提高，促進(jìn)C3S和C3A的含量增高，將熟料冷卻過程加快，使熟料庫存期延長，把熟料的溫度和游離CaO降低，促使有更多微裂紋產(chǎn)生，使其易磨性得到有效改善。除此之外，還要把磨機(jī)的通風(fēng)狀況和溫度控制好，通風(fēng)狀態(tài)良好，可以第一時(shí)間排除水汽，并將磨內(nèi)的溫度降低，防止糊磨等現(xiàn)象出現(xiàn)。一般將磨機(jī)通風(fēng)改善的方法有：第一，堵漏風(fēng)，在磨尾滯槽處加鎖風(fēng)閥，以免風(fēng)短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。第二，保證抽風(fēng)管道不漏風(fēng)。第三，對(duì)磨內(nèi)風(fēng)速進(jìn)行調(diào)整，原則上是保證成品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，確保磨內(nèi)物料流動(dòng)的順暢性，將過粉磨現(xiàn)象減少，促進(jìn)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高。

2.3 針對(duì)現(xiàn)有的磨機(jī)進(jìn)行改造

因?yàn)楝F(xiàn)階段我國純求磨機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，這些純球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的磨機(jī)除了生產(chǎn)率不高外，還有很大的能源消耗，在增加輥壓機(jī)等預(yù)粉磨系統(tǒng)后，原有磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有設(shè)計(jì)缺乏合理性的情況存在，由于入磨物料已是很細(xì)的半成品水泥，可以大幅調(diào)整磨機(jī)的鋼球級(jí)配方案，縮小鋼球的直徑，提高磨機(jī)鋼球表面積，使研磨細(xì)物料的能力增強(qiáng)，將磨機(jī)的能量利用效率顯著提高。借助水泥磨前物料預(yù)處理工藝，可以全部或部分將磨機(jī)粗磨倉的功能取代，也就是原來的三倉磨可以變成兩倉磨，可適當(dāng)縮短一倉粗磨倉的長度，將二倉細(xì)磨倉的長度增加，促進(jìn)研磨效率的提高，使水泥顆粒形狀及顆粒級(jí)配得到有效改善，將水泥的需水量降低，實(shí)現(xiàn)水泥各方面性能的最佳化。

2.4 研磨體級(jí)配優(yōu)化措施

在粉磨粉料的時(shí)候，需要研磨作用和沖擊作用。配合使用各種規(guī)格的研磨體，還能將相互之間的空隙率減少，使其有更多的機(jī)會(huì)接觸物料，對(duì)能量利用率的提高十分有利[5]。在研磨體裝載量一定的基礎(chǔ)上，小鋼球的總表面積大于大鋼球。要擊碎大塊物料，就必須確保鋼球由較大的能量，所以，鋼球（段）應(yīng)具有較大的尺寸，需要把物料磨細(xì)，就應(yīng)使用小一些的鋼球（段）。所以在粉磨作業(yè)的過程中，要對(duì)研磨體進(jìn)行正確選擇，同時(shí)必須確保級(jí)配的合理性。

粉磨研磨體級(jí)配基本原則為：其一，入磨物料的平均粒徑大，具有較高硬度，或要求產(chǎn)品較粗的時(shí)候，鋼球應(yīng)具有較大的平均球徑，相反則要小一些；通常生料磨的鋼球平均球徑大于水泥磨；其二，開路磨機(jī)，前一倉和后一倉分別用鋼球和鋼段；其三，必須遵循一定比例配合使用研磨體大小，鋼球的規(guī)格和鋼段的規(guī)格分別用3～5級(jí)和2～3級(jí)；如果相鄰兩倉用鋼球的時(shí)候，那么前一倉的最小規(guī)格應(yīng)是后一倉的最大規(guī)格（交叉一級(jí)）；其四，各級(jí)鋼球的比例可以嚴(yán)格遵循“兩頭小、中間大”的原則配合，用兩種鋼段的時(shí)候，各為50%就可以了，使用三種鋼段的時(shí)候，可以按照具體情況展開適當(dāng)配合；其五，在使物料細(xì)度要求得到滿足的基礎(chǔ)上，平均球徑應(yīng)小一點(diǎn)，以此將接觸面積和單位時(shí)間的沖擊次數(shù)增加，促進(jìn)粉磨效率的提高

3 結(jié)語

總而言之，因?yàn)槲覈乃嗌a(chǎn)中存在能耗高、產(chǎn)量低的問題，對(duì)水泥質(zhì)量也造成了很大影響，因此，為了將此問題有效解決，借助優(yōu)化和改造粉磨工藝，增設(shè)預(yù)處理工藝，對(duì)閉路粉磨工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，使磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到改善，促進(jìn)水泥質(zhì)量的有效提高，確保工程建設(shè)中水泥的應(yīng)用質(zhì)量。