MB42145水泥粉磨系統(tǒng)在中熱硅酸鹽水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用

  四川峨勝水泥集團(tuán)股份有限公司以Φ2.4m水泥磨生產(chǎn)的中熱水泥于2009年成功應(yīng)用于有著世界第一高拱壩之稱(chēng)的錦屏電站，隨著客戶(hù)對(duì)我公司中熱水泥質(zhì)量的認(rèn)可，需求量逐漸增加，Φ2.4m水泥磨產(chǎn)量不能滿(mǎn)足客戶(hù)需求，同時(shí)由于電耗成本高，所以選擇開(kāi)發(fā)MB42145水泥磨進(jìn)行中熱水泥粉磨。

  1 中熱水泥粉磨工藝及設(shè)備

  MB42145水泥粉磨系統(tǒng)是以O(shè)-Sepa選粉機(jī)和Φ4.2m×14.5m球磨機(jī)為主的水泥圈流粉磨系統(tǒng)，磨機(jī)參數(shù)：一倉(cāng)有效直徑4.01m，有效長(zhǎng)度 5.2m，階梯襯板；二倉(cāng)有效直徑 4.08m，有效長(zhǎng)度 8.7m，組合分級(jí)襯板。 一倉(cāng)與二倉(cāng)之間采用的是雙層篩分隔倉(cāng)板，隔倉(cāng)板篩縫6mm，磨機(jī)出料篦板篦縫8mm。其工藝流程見(jiàn)圖1，主要設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表1。

  2 粉磨試驗(yàn)

  2.1 試驗(yàn)材料和方法

  Φ2.4m水泥磨和MB42145水泥磨均使用我公司 2 000t/d新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的同批中熱水泥熟料，其色澤灰黑，微帶亮光。

  粉磨按照內(nèi)控指標(biāo)控制，80μm篩余2.0%～3.5%，比表面積290～300m2/kg。連續(xù)粉磨24h，每小時(shí)取樣，按照GB/T8074—2008 《水泥比表面積測(cè)定方法 勃氏法》、GB/T1345—2005 《水泥細(xì)度檢驗(yàn)方法 篩析法》測(cè)定各樣品比表面積和80μm篩余，同時(shí)按照GB/T1346—2011《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》、GB/T17671—1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》及GB/T12959—2008《水泥水化熱測(cè)定方法》對(duì)水泥各性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

  2.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

  兩套粉磨系統(tǒng)水泥的細(xì)度檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，可以看出，兩條粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)中都表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，但MB42145水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的中熱水泥細(xì)度偏細(xì)，還未達(dá)到內(nèi)控指標(biāo)下限（2.0%）要求。

  兩套粉磨系統(tǒng)的水泥各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出， MB42145水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的中熱水泥其標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量明顯偏高2.01%，并且水化熱偏高10J/g左右，28d抗壓強(qiáng)度基本持平。分析其原因，主要是由于80μm篩余過(guò)細(xì)以及比表面積相對(duì)偏高導(dǎo)致，為此對(duì)兩條粉磨系統(tǒng)的樣品各自混合，取綜合樣進(jìn)行水泥顆粒級(jí)配的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表4。

  表4的測(cè)定結(jié)果表明，MB42145水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的中熱水泥3～32μm顆粒含量高達(dá)61.04%，比Φ2.4m水泥磨樣品高出7.4%，顆粒分布較為集中。由于0～10μm顆粒，1d齡期水化達(dá)75%，28d水化接近完全，10～30μm顆粒，7d水化接近一半[1]，同時(shí)3～32μm顆粒對(duì)水泥28d強(qiáng)度增長(zhǎng)起主要作用，因此，MB42145水泥粉磨系統(tǒng)粉磨的中熱水泥細(xì)度細(xì)，顆粒分布窄，≤32μm含量達(dá)到71.12%，導(dǎo)致其粉磨的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量較高，故需要對(duì)該粉磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，增加水泥80μm篩余使顆粒分布變寬。

  3 MB42145水泥粉磨系統(tǒng)的優(yōu)化

  3.1 研磨體的優(yōu)化調(diào)整

  德國(guó)水泥研究所利用半工業(yè)化試驗(yàn)研究了研磨體大小對(duì)水泥顆粒分布的影響，研究結(jié)果表明，研磨體的尺寸越小， 粉磨的效率越高，產(chǎn)生的比表面積越大，但水泥顆粒分布較窄， 因而導(dǎo)致水泥具有較高的需水量[2]。故對(duì)MB42145水泥磨研磨體級(jí)配進(jìn)行調(diào)整，具體調(diào)整前后級(jí)配見(jiàn)表5。

  在保持裝載量不變的情況下，調(diào)整后一倉(cāng)和二倉(cāng)研磨體平均球徑分別增大了4mm和2.75mm。

  3.2 循環(huán)負(fù)荷與選粉效率的調(diào)整

  循環(huán)負(fù)荷與選粉效率在圈流粉磨系統(tǒng)中是兩個(gè)重要的參數(shù)，相互制約相互影響。O-Sepa選粉機(jī)具有較高選粉能力和選粉精度，較高的循環(huán)負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致選粉效率的下降，增加＜32μm細(xì)粉的含量，導(dǎo)致水泥產(chǎn)品的顆粒分布變窄。從生產(chǎn)中取樣分析兩條粉磨系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷及選粉效率，分析結(jié)果見(jiàn)表6。

  從表6可以看出，MB42145水泥粉磨系統(tǒng)具有較高循環(huán)負(fù)荷及較低的選粉效率，故在操作中應(yīng)該采用“低循環(huán)負(fù)荷、高選粉效率”的操作思路，同時(shí)在操作中使選粉機(jī)三次風(fēng)閥處于全開(kāi)狀態(tài)，增加二次選粉含量，從而提高選粉效率，減少過(guò)粉磨，降低細(xì)粉含量。調(diào)整后的數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。

  4 MB42145優(yōu)化后粉磨試驗(yàn)

  通過(guò)調(diào)整磨機(jī)研磨體及改變操作控制思路，再次按內(nèi)控指標(biāo)要求進(jìn)行中熱水泥試粉磨，連續(xù)生產(chǎn)12h，取樣測(cè)定。優(yōu)化前后水泥顆粒分布及各項(xiàng)性能指標(biāo)見(jiàn)表7和表8。

  表7和表8的結(jié)果表明，MB42145粉磨系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)磨機(jī)研磨體進(jìn)行調(diào)整，以及改變操作方法和思路，粉磨的中熱水泥達(dá)到了低水化熱和低需水量的要求，且質(zhì)量穩(wěn)定，波動(dòng)小。

  5 結(jié)論

  通過(guò)對(duì)兩條粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的中熱水泥各項(xiàng)性能指標(biāo)的對(duì)比分析，找出了影響MB42145水泥粉磨系統(tǒng)中熱水泥水化熱和需水量的關(guān)鍵因素：細(xì)度細(xì)，＜32μm顆粒含量高，顆粒分布集中。結(jié)合粉磨工藝現(xiàn)狀，在保證裝載量不變的情況下，調(diào)整了磨機(jī)一倉(cāng)和二倉(cāng)研磨體的級(jí)配和平均球徑，平均球徑分別增大了4mm和2.75mm，同時(shí)采用“低循環(huán)負(fù)荷，高選粉效率”的操作思路，使水泥的水化熱及標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量達(dá)到要求。

  參考文獻(xiàn)：

  [1] 姚 燕，王文義。我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)同國(guó)際接軌后改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的分析[J].水泥

  [2] 姚丕強(qiáng)。水泥粉磨中對(duì)顆粒級(jí)配的控制[J].水泥