[原创]陶瓷研磨体从无到有 或将掀起行业节能风潮
水泥 中国水泥网信息中心 曾家明 2016-06-03
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就在两年前，耐磨陶瓷球应用于水泥粉磨还是一件闻所未闻的事情，然而仅仅过了一年多时间，作为一种能够有效降低水泥生产单位能耗的耗材，耐磨陶瓷球已呈现出蓬勃的发展势头，在中联、山水、红狮、塔牌等大型水泥企业得到应用。
其实，长期以来，出于物理性质的差异，陶瓷球一开始并不被认为适合应用在水泥行业。从原子结构来看，由金属键构成的金属研磨体具有高韧性，合金研磨体则更是结合了高韧性与高硬度双重属性，故此长期以来成为水泥粉磨首选研磨体。相比之下，由共价键构成的陶瓷研磨体，虽然重量更轻且具有更高的硬度，但是缺乏韧性，易破碎，导致其不利于水泥行业应用。
王超说：“基于陶瓷研磨体的物理特性，要实现在水泥行业的成功应用，核心是必须防止破碎，要做到这一点，需要结合实际生产在原料、配方、工艺等方面做出全面改进。”
金石科技总裁王超（中）、东营分公司总经理贾伟一（右）接受中国水泥网采访
艰难而曲折的研发之路
时间回溯到7年前，现任金石科技东营分公司总经理的贾伟一通过一个偶然的机遇，最先了解到陶瓷球应用于水泥生产的可能性，但基于当时陶瓷球技术，相关研究进展缓慢。
数年之后，虽然积累了一定的技术经验，但陶瓷球应用于水泥行业还有不小的难度，为加速技术研发进程，联合了业内技术专家的贾唯一与同样深耕陶瓷研磨体应用技术研究的金石科技一拍即合，开始共同组建研发团队。至此，陶瓷球在水泥球磨机领域的应用终于迎来了快速发展的春天。
王超回顾道：“我们知道水泥粉磨能耗在水泥生产成本中的重要地位，也深刻意识到背后广阔的发展空间以及可以为整个社会带来的巨大环境效益，因此在研发团队成立以后，我们开始不遗余力的投入大量人力物力开展产品研发。”
“这是一个艰难的过程。”王超告诉中国水泥网记者：“在我们之前，陶瓷球从来没有在水泥粉磨系统中有过成功案例，所以一切都是从头开始，在摸索的过程中，会经历很多的失败，也遇到过很多的不屑，坚持下来实属不易。”
据王超的介绍，“我们基本上免费在水泥厂做，从几十公斤的小磨开始，经过上百次的基础实验，然后扩大磨机种类和范围，根据实际效果，从钢球、陶瓷球混合使用到逐步减少钢球比例、分仓使用，找出最优配比和填充率，调节水泥粒度级配，作了数不清的实验，也失败了很多次。”
功夫不负有心人，在过去的3年多时间里，金石科技针对水泥干式磨机专用节能干法研磨体的生产和应用进行持续的技术攻关，经过大量的投入和科研团队的不懈努力，在近千次的试验及数据采集后，最终取得了全套节能技术改造的成功经验，并成功申请多项国家专利，填补了水泥行业多项空白。
山东沂南中联水泥，在使用金石集团与佰思特联合推出的陶瓷研磨体之后，水泥能耗大幅下降，成为陶瓷球在水泥粉磨领域应用的一个成功典范。
陶瓷研磨体无与伦比的优势
金石科技之所以投入大量精力研发适用于水泥行业的陶瓷研磨体，根本原因还是在于相对于传统金属研磨体，它有着难以比拟的优势。
据王超介绍，一方面，陶瓷研磨体以氧化铝为原料，密度为3.6g/cm3左右，高铬钢球密度为7.8g/cm3左右，同体积条件下，重量降低一倍，节能效果明显；另一方面，陶瓷研磨体有发热小、无静电产生、降低温度等特点，可加速磨内水泥流动性，同时提高比表面积可控性，优化水泥颗粒级配，提升水泥性能。
值得一提的是，水泥中六价铬的危害近些年越来越引起社会各界和环保部门的重视，最新水泥国标水溶性六价铬含量也提出了明确的限定（限定值为小于等于10mg/kg）。在水泥传统粉磨工艺中，高铬钢球及衬板是六价铬的重要来源，采用陶瓷研磨体以及衬板工艺后，将有效杜绝高铬金属与水泥的直接接触，大幅降低水泥中的可溶性六价铬含量。
事实上，根据王超介绍，目前陶瓷研磨体在水泥粉磨系统中的应用主要集中于磨机2仓和3仓，已经实现平均每吨水泥节电4度的效果，但这还仅仅是一个开始。“我们已经在宁夏一家水泥厂试点辊压机结合全陶瓷研磨体工艺，预计吨水泥生产能耗可以再降低1.5度电。”王超表示。
金石科技集团展区
在今年5月举行的第十七届中国国际水泥技术装备展览会上，记者注意到，包括金石科技在内的耐磨陶瓷球展商规模已经超过了主机设备等传统参展商，前往咨询的水泥企业更是络绎不绝。这似乎也预示着，耐磨陶瓷球作为一种全新的水泥粉磨耗材正在兴起。
王超表示：“目前陶瓷球在水泥粉磨领域的应用已经引起了水泥行业的注意，其节能环保的特点将为当前处于转型升级中的水泥行业带来巨大帮助，我们相信，随着耐磨陶瓷研磨体的应用，有一天行业会改变对水泥粉磨能耗的认识，陶瓷球将引领一场水泥行业节能风潮！”
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