水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势

　　我国是水泥生产大国，仅2007年就生了近14亿吨水泥。水泥生产消耗着大量的能源和资源。如何节约能耗，减少CO2排放？在成本和社会责任面前，这是水泥生产厂家必须直面的问题。

　　1、存在的问题
　　1.1混合粉磨导致混合材掺入量上不去
　　当前我国水泥生产工艺绝大多数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、矿渣、石膏、石灰石等。混合粉磨出的产品之比表面为假象比表面积。如32.5R复合水泥，当其比表面积为370-380m²/kg时，其矿渣比表可能≤280m²/kg，水泥比表可能≤350m²/kg，而粉煤灰比表可能≥420m²/kg。

　　实际上矿渣只有磨到比表面积420-430 m²/kg时，其活性才能激发出来。粉煤灰磨到550-600m²/kg时，其玻璃体才能打破。活性才能激发出来，事实上，电厂收来的一级灰比表已达420m²/kg，不磨直接掺进去，也就是填充料。

　　这种混合粉磨的结果是，水泥成品混合材掺入量上不去。掺多了3d早强上不去。掺少了又不经济。

　　1.2混合粉磨浪费了熟料
　　日本、印度、欧盟国家只磨52.5纯水泥，因为52.5纯水泥颗粒径在3-30um之间，这个粒径区段正好是水化作用的最佳区段，其它低标号水呢粒径区段都不在这个范围之内，大量的熟料被当作填充用掉了。

　　烧成1T水泥熟料，向天空排放1TCO₂。我们应当用最少的熟料提供最多的商品水泥，这就是要求我们必须把熟料粉磨到3-30um粒径区段，使物尽其用。

　　国内也有少数企业作过分别粉磨，终因电耗高、投资大而放弃。这主要是因为他们在细节上没有做到位而失效。

     1.3预粉磨技术与国际先进技术的差距
　　粉煤灰在磨到比表430m²/kg之前是一种优良的助磨剂，起到提升管磨机台时产量作用，给人以比表假象，但磨到比表≥430m²/kg以后，电耗直线上升，而比表值原地不动。

　　要想把粉煤灰掺入量提高，早强不受影响，必须将其内部玻璃体打破。

　　粉煤灰含铝和硅，而矿渣含钙，两者结合是优势互补，早强会进一步提高。

　　管磨机作为水泥终粉磨有其独特的优点：即颗粒形态自然，立磨等料床粉磨的水泥成品和管磨的水泥成品在同等条件之下，早强相差6-7Mpa。

　　但管磨机最大的缺点是电耗高、效率低。为了解决这个问题，人们运用预粉磨的办法来减小入磨机的粒径，取得了很好的效果。预粉磨技术近十多年在西方和日本发展的很迅速。预粉磨功率从早期占系统30%，发展到120%。德国洪堡公司采用高压辊压机，其压力值达20-22Mpa。两辊之间传递扭矩≥100KN/CM，两辊之间推力在155-165t。其料饼被打散后比表值≥200m²/kg。进入管磨机后，大大降低了管磨机的邦得功指数，使管磨机效率大大提高。一般这类生产线磨52.5纯水泥比表值在360m²/kg时，系统配置功率≤33KWh/t。

　　日本走简易立磨作为预粉磨道路，这种立磨为机械卸料，没有选粉机。这种机器大压力、大扭矩、低转速。预粉磨后的半成品比表≥150m²/kg，但其颗粒在1500倍显微镜下显示都发生了晶格裂纹，也降低了管磨机的邦得功指数。这类生产线磨52.5纯水泥比表值在370m²/kg时，系统配置功率也≤33KWh/t。

　　国内目前预粉磨用的较多是国产辊压机，由于国产工业化水平滞后。轴承、液压件、耐磨材料等问题。一般是在8Mpa左右工作。作为降低压力，保证运转率是可以的。但其料饼打散后比表一般100-110m²/kg左右。而且粒内没有发生晶格裂变。所以达不到世界先进水平。一般运行好的混磨生产线32.5R复合水泥电耗在30KWh/t。差的能达到36-37 KWh/t（因为混磨掺入很多粉煤灰、石灰石等，就是助磨剂，剔除这些助磨剂，折合成纯水泥就是38 KWh/t）。

　　如果折合成纯52.5水泥，我国比日本约高10 KWh/t。比印度高出7-8 KWh/t。这就是我们当前的差距。我国2007年据统计，生产了约14亿吨水泥。节能减排的空间是很大的。

　　在管磨机之前增加球破机或棒破机的方向是对的，但前后细节工艺一定要处理好，否则节能就不能完全作到位。

     1.4不要过分依赖选粉机
　　水泥是磨出来的，不是选出来的。日本发明了O-Sepa选粉机，但日本在我国的几家水泥企业（江南小野田、秦皇岛、烟台等）O-Sepa选粉机的作用都不是很关键的。

　　1.5关于开路和闭路
　　在高比表预粉磨（比表≥200m²/kg  或≥150m²/kg）系统时，尽量用开路为好。在预粉磨后有晶格裂纹的系统时，也尽量用开路为好。

　　开路简单，运转率比闭路要高，投资节省很多。

　　1.6关于过粉磨、磨温和配球
　　为了避免发生过粉磨和磨内温度高，使水泥成品发生假凝。在高效预粉磨之后的管磨机配球和划分上要作到精细对待处理，应当根据预粉磨后半成品的套筛分组，统计数据来决定球和段的直径、吨位。

　　决不能根据经验和比表值和筛余细度值来盲目配球。高比表预粉磨后，管磨机的头仓球径一般都<Φ40mm。千万不要因磨内温度高，又返回去上选粉机。

　　1.7关于预粉磨之效率
　　管磨机的效率取决前面预粉磨的效率，预粉磨效率有3个指标：比表面积≥150m²/kg；最大颗粒径≤1.0mm（不是平均粒径）；粒内晶格发生裂变（1500倍镜显）。

　　无论用哪一种预粉磨机器都要符合以上体积假说、面积假说、裂纹假说的原理。

　　2、水泥粉磨工艺的几个问题及其发展趋势
　　尽管我国现在以混合粉磨为主。大家都习以为常。但分别粉磨，高比表（晶格裂变）预粉磨是水泥粉磨工艺发展的必然方向。分别粉磨时的技术指标应这样才算先进：粉煤灰比表磨到550-600m²/kg时，电耗不能≥25KWh/t；矿渣（不是炉渣）比表到430m²/kg时电耗不能≥55KWh/t；52.5纯水泥比表到360m²/kg时，配置电耗不能≥32KWh/t。只有这样，我们才算把水泥成品粉磨电耗降下来，这需要我们不懈地努力。