采用XM型球破磨改進(jìn)水泥粉磨工藝提高產(chǎn)品質(zhì)量

1 水泥新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥細(xì)度提出更高要求

     以ISO膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法為依據(jù)起草的六大通用水泥標(biāo)準(zhǔn)已實(shí)施幾年時(shí)間。在這期間，廣大水泥工作者通過調(diào)整生料率值及強(qiáng)化熟料煅燒操作，為燒制質(zhì)量良好的熟料奠定了一定的基礎(chǔ)。但是熟料強(qiáng)度的提高畢竟有限。由于立窯水泥廠設(shè)計(jì)及設(shè)備選型方面的局限性，導(dǎo)致水泥粉磨過程多數(shù)配用長(zhǎng)徑比較小（L/D≤3.0）的短磨機(jī)。物料在磨內(nèi)停留、粉磨時(shí)間短，加之采取的磨前物料預(yù)處理方式不合理，導(dǎo)致成品顆粒偏粗，水泥活性差、水化硬化速度慢、膠砂強(qiáng)度偏低，水泥物理力學(xué)性能不良的同時(shí)，實(shí)際上是浪費(fèi)了材料，提高了生產(chǎn)成本。

     華南理工大學(xué)科研人員曾采用相同窯型熟料，不同長(zhǎng)度磨機(jī)（長(zhǎng)磨機(jī)規(guī)格為Φ2.6×13m，短磨規(guī)格Φ2.2×6.5m）粉磨水泥，得出如表1所示試驗(yàn)結(jié)果。

    對(duì)表1數(shù)據(jù)分析得知：采用Φ2.6×13m長(zhǎng)磨磨制的水泥不僅顆粒級(jí)配合理，比表面積和早期強(qiáng)度高，而且凝結(jié)硬化時(shí)間快，對(duì)混凝土施工極為有利，充分顯示出長(zhǎng)磨的粉磨優(yōu)勢(shì)。而采用Φ2.2×6.5m短磨制備的水泥力學(xué)性能明顯低于長(zhǎng)磨的產(chǎn)品。
四川陳元孝同志曾利用無彈子磨機(jī)將燒結(jié)良好的立窯熟料打至80μm篩余35%、1%、0.1% ~0.2%三個(gè)等級(jí)，分別制得62.5、72.5、82.5級(jí)水泥。他的試驗(yàn)給我們的啟示是：無論采用多么優(yōu)良的熟料或是混合材料，要制備性能良好的水泥，必須在粉磨工藝上下功夫，即充分磨細(xì)。

    甘肅永登水泥廠將Φ2.4×13m水泥磨機(jī)改造成高產(chǎn)、高細(xì)磨，在提高產(chǎn)量的同時(shí)，水泥比表面積穩(wěn)定在350m2/kg以上，早、后強(qiáng)度發(fā)揮良好，見表2。

表1  水泥顆粒組成及物理力學(xué)強(qiáng)度（GB法）

山東建材學(xué)院研究人員曾對(duì)某立窯水泥企業(yè)粉磨系統(tǒng)進(jìn)行改造，成品水泥比表面積由248m2/kg提高至423m2/kg，水泥3d抗壓強(qiáng)度較過去增長(zhǎng)14.7MPa，28d抗壓強(qiáng)度提高9.7MPa（GB法）。

     上述例證說明，水泥經(jīng)過充分磨細(xì)后，活性發(fā)揮良好，膠砂強(qiáng)度隨著水泥顆粒的變細(xì)而顯著提高。所以，在日常生產(chǎn)過程中，要穩(wěn)定制備高強(qiáng)度質(zhì)量的水泥，必須將其磨細(xì)。

2 采用XM型球破磨提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量

      現(xiàn)有立窯水泥企業(yè)在資金允許的條件下，應(yīng)積極改進(jìn)水泥粉磨工藝，在粉磨流程中的小磨、短磨（長(zhǎng)徑比L/D≤3）前增加一臺(tái)XM型球破磨，相當(dāng)于加長(zhǎng)了磨機(jī)，可大幅度提高水泥產(chǎn)量。在磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高的前提下，實(shí)行避峰用電生產(chǎn)，充分利用低谷電能，降低用電成本，在保持設(shè)備較低運(yùn)轉(zhuǎn)率的同時(shí)，有利于加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。更為主要的是顯著提高了水泥的磨細(xì)程度，不需要較高的熟料配比，即可生產(chǎn)出高比表面積的水泥，并且徹底解決立窯水泥安定性問題。

      主要技術(shù)措施：

     把破碎倉(cāng)移至磨外，采用XM型球破磨代替磨機(jī)一倉(cāng)，無機(jī)械故障，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，破碎功能強(qiáng)，細(xì)粉含量高，可達(dá)到最佳的預(yù)粉磨效果，出機(jī)粒度<0.2mm，占40－60%，<1mm，占80%，全部小于2mm。

     現(xiàn)有磨機(jī)二倉(cāng)全部用于研磨，一倉(cāng)用小球，二倉(cāng)用微段，研磨效果好，比表面積350-360m2/kg，混合材摻量≥35%。
選粉機(jī)配用O－X型渦旋式選粉機(jī)，細(xì)粉收集好，選粉效率高。

     回粉直接進(jìn)磨機(jī)研磨，一舉解決傳統(tǒng)圈流磨回粉進(jìn)磨機(jī)破碎倉(cāng)，磨機(jī)效率低下的世界性難題。實(shí)現(xiàn)了許多水泥工作者多年沒有實(shí)現(xiàn)的夙愿，可提高磨機(jī)產(chǎn)量40－60%，而且顆粒形貌、粒徑分布好。

3 應(yīng)用實(shí)例

      江蘇丹陽JS水泥有限公司有1臺(tái)Φ2.2×7m水泥磨，原配套NHX500選粉機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量比較低，只有14t/h左右，最主要的是細(xì)度比較粗，控制在4－5%，比表面積只有280－300m2/kg，混合材摻量在20%左右，經(jīng)濟(jì)效益不理想。2005年11月16日，簽訂了1臺(tái)MX22型球破磨的供貨合同。2005年12月份，南京旋立集團(tuán)的技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)做了詳細(xì)的工藝布置方案,2006年春節(jié)前后安裝完畢，在2006年2月份開始試生產(chǎn)。球破磨使用后，效果十分理想，小于0.2mm的占65％，小于1mm的占90％，全部小于2mm。由于進(jìn)磨的基本是粉狀料，一開始磨機(jī)的產(chǎn)量一下子就提高到18－20t/h，比表面積提高到350－360m2/kg。后經(jīng)過工藝調(diào)整，把1倉(cāng)球徑減小，2倉(cāng)把球改段，磨機(jī)產(chǎn)量進(jìn)一步提高。目前，磨機(jī)的產(chǎn)量穩(wěn)定在22t/h，比表面積穩(wěn)定在350－360m2/kg，混合材摻量在30％左右，見表5。

4 結(jié)束語

      立窯水泥企業(yè)立足于現(xiàn)狀，積極改進(jìn)水泥粉磨工藝，是提高產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效技術(shù)途徑.保留短磨，配套XM型球破磨，對(duì)磨內(nèi)進(jìn)行高細(xì)高產(chǎn)技術(shù)改造，采用微形研磨體，顯著提高水泥的磨細(xì)程度及水化活性，在降低熟料摻入量及材料成本的同時(shí)，磨制的水泥力學(xué)性能仍發(fā)揮良好。

　　采用XM型球破磨磨制得的水泥有更合理的顆粒級(jí)配，有利于混凝土施工。

　　采用XM型球破磨，提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的同時(shí)，可充分利用低谷電生產(chǎn)，降低用電成本，節(jié)電效益顯著。

　　采用XM型球破磨，如果出現(xiàn)磨機(jī)研磨體及襯板工作表面粘灰而影響粉磨效率時(shí)，可引入助磨劑解決。 中小水泥企業(yè)水泥磨最優(yōu)的工藝方案，是破碎用球破磨，磨機(jī)專職研磨，選粉機(jī)回粉進(jìn)磨機(jī)直接研磨，開路破碎，閉路研磨，可以達(dá)到最佳的技術(shù)效果。