陶瓷研磨體與助磨劑兩者間節(jié)能方式有何不同

??“水泥粉磨節(jié)能”是一個(gè)永恒的話題，除了采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)、能耗低、產(chǎn)量高的粉磨設(shè)備之外，在生產(chǎn)工藝條件上改進(jìn)，也可以達(dá)到一定的節(jié)能效果。比如：在干法粉磨水泥時(shí)，添加助磨劑，可以改善水泥熟料和混合材料的易磨性，能耗可以降低10%～15%；水泥球磨機(jī)在應(yīng)用陶瓷研磨體后，噸水泥生產(chǎn)電耗也可以降低10%左右。這兩種節(jié)能方式有什么不同呢？簡單地說，一個(gè)是通過物理化學(xué)變化來節(jié)能，另一個(gè)是單純的物理作用節(jié)能；一個(gè)是對被粉磨的水泥物料起作用，另一個(gè)是對粉磨物料的研磨體材質(zhì)采取措施。

??助磨劑的“助”是“幫助”的意思。它能幫助什么呢？簡單地說：它能幫助水泥生產(chǎn)過程加快粉磨速度、節(jié)約電能消耗、減少熟料用量、降低生產(chǎn)成本；它能幫助水泥產(chǎn)品提高質(zhì)量、改善性能、調(diào)節(jié)品種、方便輸送。助磨劑的“磨”是“粉磨”的意思，它不是水泥物料簡單的“由粗變細(xì)”的普通粉磨，它是“高細(xì)粉磨”和“超細(xì)粉磨”。用《機(jī)械力化學(xué)》中的學(xué)說詮釋，即固體物質(zhì)受到機(jī)械力作用后被激活，其性能將會發(fā)生一系列的物理變化和化學(xué)變化。所以，這個(gè)過程又稱之為機(jī)械力化學(xué)活化。

??從助磨機(jī)理來看，助磨劑可以降低物料表面能、減弱分子引力所產(chǎn)生的集聚作用、幫助外力作功時(shí)顆粒裂紋的加速擴(kuò)展，從而提高粉磨效率，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)的目的。助磨劑還利用化學(xué)物質(zhì)特有的功能，激發(fā)潛在水硬性材料的水化活性，提高水泥早期強(qiáng)度、改善水泥流動性、縮短凝結(jié)時(shí)間、減少需水量等。在水泥粉磨過程中，加入少量的助磨劑，可以消除細(xì)粉結(jié)團(tuán)或“糊磨”現(xiàn)象、加快物料的粉磨速度、提高粉磨效率、減少小于3μｍ的顆粒含量，有時(shí)會出現(xiàn)比表面積減小的表觀現(xiàn)象。然而，3～30μｍ含量一般可以提高10%～20%，使水泥的顆粒組成更加合理，有利于后期強(qiáng)度增進(jìn)率的提高。

??使用助磨劑后，物料在磨內(nèi)的流速會加快，使其在磨內(nèi)停留時(shí)間縮短，減少了過粉磨現(xiàn)象，會引起出磨物料細(xì)度（篩余和比表面積）的變化。對于開流粉磨來說，必須調(diào)節(jié)磨內(nèi)工況，適應(yīng)粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求；對于圈流粉磨則要控制出磨細(xì)度（篩余）在正常范圍之內(nèi)，絕不允許有篩余值逐漸增大的現(xiàn)象發(fā)生。否則，不僅磨機(jī)產(chǎn)量會降低，而且，還會引起循環(huán)負(fù)荷率增加，磨尾提升機(jī)過載、堵塞，以致造成停產(chǎn)事故。因此，使用助磨劑后的粉磨工藝參數(shù)，應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整。

??目前在水泥企業(yè)廣泛選用的陶瓷研磨體，是以優(yōu)質(zhì)高嶺土、長石材質(zhì)或氧化鋁、氧化鋯、氮化硅、碳化硅等材料為主，經(jīng)加工、成型、燒結(jié)而成的一種厘米級球形陶瓷物體。普通陶瓷球按其用途可分為填料陶瓷球、濕法研磨陶瓷球和干法研磨陶瓷球3種。2015年我國在世界上首創(chuàng)的“水泥粉磨用陶瓷研磨體”屬于干法研磨陶瓷球，簡稱：陶瓷研磨體。有一些在外形上與普通陶瓷球沒有什么不同，但另外一些有明顯的外形差異，如段型（短圓柱體）、球段型（段的兩端為球形）、橢球形或其他異型等。

??從化學(xué)成分上看，除氧化鋁含量超過90%之外，還添加了一部分改性增韌的微量元素：鋯、錳、銅等，使陶瓷研磨體的抗沖擊韌性能力大幅度提高；從生產(chǎn)工藝方面看，加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了燒成工藝自動化，合理調(diào)控?zé)峁ぶ贫龋ㄈ鐭Y(jié)溫度、升溫速率、保溫時(shí)間、燒成氣氛等），降低燒成溫度，加速燒結(jié)過程，阻止晶型轉(zhuǎn)變，抑制晶體長大，制造出玻璃相含量低、微小晶粒結(jié)合、剛玉為主的結(jié)構(gòu)態(tài)陶瓷，從微觀結(jié)構(gòu)上解決了陶瓷研磨體的質(zhì)量問題，在干法粉磨系統(tǒng)中的使用性能指標(biāo)（碎球率、磨耗）遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通陶瓷球。

??陶瓷研磨體是近年來用于粉磨水泥、替代鉻合金鑄球的新型材料，不僅使水泥工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗、出磨產(chǎn)品溫度降低，而且避免了六價(jià)鉻的重金屬污染，是我國為世界水泥工業(yè)首創(chuàng)的先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品。應(yīng)用陶瓷球使球磨機(jī)裝載量減少、整體負(fù)荷下降，因此，在主電機(jī)不更換的條件下，球磨機(jī)節(jié)電效果明顯是必然的結(jié)果。有人擔(dān)心陶瓷研磨體的應(yīng)用會與助磨劑發(fā)生干擾和影響，但從上述節(jié)能機(jī)理分析可以看出，這種顧慮大可不必。通過筆者近幾年來的推廣應(yīng)用實(shí)踐證明：在球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)，適量添加水泥助磨劑可以改善物料易磨性，對陶瓷研磨體的應(yīng)用十分有利，節(jié)能效果更好。