浅谈助磨剂在水泥立磨中的应用

  一、概 述

  水泥助磨剂是水泥粉磨时加入的工艺外加剂，助磨剂的加入能够很好改善水泥粉磨工艺状况，提高生产效率而又不损害水泥性能，目的是降低生产成本，提高水泥质量。助磨剂的使用对水泥的强度、需水量、凝结时间、流动性等质量指标以及水泥的适用性都有很好的改善。

  助磨剂的最早出现主要基于球磨工艺，以如何分散物料颗粒为理论出发点，因此传统的助磨剂主要适用于球磨工艺。

  随着立磨技术的不断改进完善，改变了已往立磨在水泥企业只用于粉磨生料的状况，以独特的优势逐步在水泥企业得到认可使用。因此，适应于水泥立磨工艺的助磨剂也就相继而生。近几年，湖北统领科技集团在这方面做了大量的研发工作，在产品开发和市场应用中也积累了一些经验，在此谈谈自己的几点观点和看法，供商榷。

  二、立磨的优越性

  立磨与球磨工艺相比，有着显着的优越性。它以工艺简单，占地面积小，粉磨效率高，能耗小而被水泥企业接受。

  与球磨机相比，因为没有了钢球和钢段，立磨自然就避免了金属间的撞击与磨损，金属磨损量小、噪音低；又因为它是风扫式粉磨，自身的选粉功能，避免了过粉磨现象，因此减少了无用功的消耗，粉磨效率高，与球磨系统相比，粉磨电耗仅为后者的 60%左右；还具有工艺流程简单、单机产量大，入料粒度大，密闭性能好，负压操作无扬尘等特点。

  在质量控制方面，成品质量控制快捷、更换产品灵活。物料在立磨内的停留时间在3分钟左右，而球磨机则需要30分钟左右，因此用立磨粉磨水泥时产品的质控指标可以很快经过测定得到校正，因而产品成分波动小。但物料在磨内停留时间短也是立磨用于磨制水泥的弊端之一。由于物料在立磨内的停留时间很短，合格粉体很快被风拉出选为成品，颗粒分布极为狭窄，超微颗粒太少，颗粒分布缺少互补性，因此对水泥的适用性有一定的影响。在这个问题上通过以下几个方面可以得到解决，一是不断改进完善立磨技术，使之适应水泥性能要求；二是提高生产工艺操控，以高的操作水平提高产品质量；三是借助水泥外加剂改善水泥质量和适用性。

  三、立磨工艺与球磨工艺所使用助磨剂的差异

  水泥助磨剂的发明源于水泥球磨工艺，基于分散物料颗粒的理论，用有机物、无机物或有机物与无机物及表面活性剂的混合体所产生的复杂的化学或物理机理来解决球磨机在粉磨水泥的过程中出现的静电吸附、絮团、裂纹再愈合等现象，以达到提高产量、降低能耗、改善水泥品质的目的。

  立磨工艺与球磨工艺有着很大的差异。球磨工艺所用助磨剂主要是对物料起分散作用，提高物料的松散性，流速快，粉磨效率高。立磨工艺则正好相反，物料流速快，在磨内停留时间短，如果物料过于松散，在风的作用下悬浮在磨腔内，在磨盘上不能得到磨辊的充分碾磨，因此，立磨工艺使用不当的助磨剂反而不利于生产和水泥质量的改善。

  立磨助磨剂的研发基本点在于如何稳定料层、如何降低物料颗粒循环次数及延长物料碾磨时间。为此，湖北统科技集团在立磨助磨剂的研发中，以严谨的理论为基础，以科学的态度不断试验和实践，改变传统助磨剂的配方思维，从立磨工艺特点出发，研制开发出了适应水泥立磨工艺的助磨剂，为改善立磨水泥的性能起到了很好的作用。

  四、助磨剂在水泥立磨工艺中的使用特点及调控

  众所周知，无论是球磨工艺还是立磨工艺，在使用助磨剂时都会在工艺上出现一定的特征反应。球磨系统通过调整磨内通风、选粉机转速、钢球（段）级配、各仓研磨体填充率来解决。立磨系统工艺虽简单，但工艺参数控制相对复杂，因此，在使用助磨剂时出现工艺上的变化就要及时对工况参数进行调整。

  立磨细度跑粗的原因及处理。立磨工艺使用助磨剂主要是稳定料层、充分碾磨，使水泥颗粒分布更加合理，以此来提高水泥强度和改善水泥的适用性。控制细度、提高比表面积是根本。细度跑粗时应立刻调整工艺参数。首先就是要调整选粉装置的转速，调快转速，但要控制在一定范围内，不可盲目；其次是通风量的调整。通风量对水泥质量的控制起着至关重要的作用，主要表现当通风量小时磨内大量合格水泥不能及时被抽走，导致内循环量增加，风量过大会导致细度过粗。使用助磨剂后物料的物理特性发生了变化，一般情况下要调小风量、降低风速来满足质控要求；其三，研磨压力小。当研磨压力低时物料在磨盘上不能有效碾磨，许多粗颗粒因研磨压力小不能碾碎，磨辊压力可在中控给定，一般开磨时压力设定为最小，随着产量上升，必须逐渐加压，否则因为破碎和碾磨的能力不足，而产生跑粗现象。另外，来料不稳、入磨物料易磨性差也会影响细度。
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  差压的控制。差压是立磨系统平衡的重要参数，只有稳定的差压才能有利于产量和质量的提高。助磨剂加入后，物料特性发生变化，可能会出现差压的变化，主要是系统风和内循环的变化引起，差压的波动会导致系统不稳定，可以通过对系统风、喂料量、碾磨压力的调整来解决，以保证有稳定的差压。

  磨机振动的控制。磨机振动是影响产、质量的主导因素，主要表现有料层过高过低不稳定，入磨物料粒度大，易磨性差。有铁质物料入磨也会引起振动。出现磨机震动应立即进行参数调整，以免引起磨机跳停，一般情况下调整料层厚度、碾磨压力，控制好风料平衡。

  碾磨压力的调整。使用助磨剂后，作为系统平衡的重要参数之一，碾磨压力会发生一定变化，碾磨压力对喂料量也有很大影响。碾磨压力过大时，因料层过薄而引起磨振动增大；当其过小，又会造成料层过厚，物料在磨盘上不能有效碾磨，许多粗颗粒因碾磨压力小不能碾碎，内循环增大，吐渣多差压上升，从而降低粉磨效率，细度变粗，所以，可以根据工况及出磨水泥细度，适当调整磨辊压力，有利于产、质量的提高。

  立磨出口温度的调控。立磨出口温度变化反映物料在磨内的停留时间，当出口温度过低时磨内料层增厚，磨主电机功率消耗大，温度高会引起料层过薄，这两种情况都会引起磨机振动，也会对产质量产生影响。一般情况下调整循环风或冷风挡板控制出口温度。

  助磨剂的加入点。由于立磨工艺的独有特点，其助磨剂的加入点和加入方式与球磨机不同。球磨水泥工艺可根据工艺布局情况，本着简洁易操作的原则滴加在入磨物料上即可，助磨剂和物料在磨内就会充分混合均匀。立磨工艺则不同，属风扫磨，物料在磨内停留只有几分钟，微细物料在入磨时未经碾磨及选为成品。因此，立磨工艺使用助磨剂在入磨物料上直接加入显然不太合适。湖北统领科技集团技术人员在多次的实际试验中总结确定了合理的助磨剂加入方式和加入点，即：在吐渣皮带（外循环皮带）上均匀细微加入。其一，吐渣是粗大颗粒，这些颗粒物料会在磨内进行多达数十次的循环，助磨剂由这些物料颗粒带入磨内会更加均匀和有效利用；其二，立磨工艺与球磨工艺不同，物料进入磨内平铺在磨盘上，缺少物料自身的有效搅拌混合，因此，在使用中我们自制了助磨剂平铺式加料器，使助磨剂能均匀加在外循环物料上。

  总之，随着立磨工艺在水泥生产中的使用，湖北统领科技集团将对立磨工艺助磨剂进一步进行研发和改进，使之更加适应立磨水泥工艺的需要，节能降耗，提高水泥质量，改善水泥品质。