MB42145水泥粉磨系统在中热硅酸盐水泥生产中的应用

水泥水泥杂志 2017-11-14

四川峨胜水泥集团股份有限公司以Φ2.4m水泥磨生产的中热水泥于2009年成功应用于有着世界第一高拱坝之称的锦屏电站，随着客户对我公司中热水泥质量的认可，需求量逐渐增加，Φ2.4m水泥磨产量不能满足客户需求，同时由于电耗成本高，所以选择开发MB42145水泥磨进行中热水泥粉磨。

1 中热水泥粉磨工艺及设备

MB42145水泥粉磨系统是以O-Sepa选粉机和Φ4.2m×14.5m球磨机为主的水泥圈流粉磨系统，磨机参数：一仓有效直径4.01m，有效长度 5.2m，阶梯衬板；二仓有效直径 4.08m，有效长度 8.7m，组合分级衬板。一仓与二仓之间采用的是双层筛分隔仓板，隔仓板筛缝6mm，磨机出料篦板篦缝8mm。其工艺流程见图1，主要设备参数见表1。

2 粉磨试验

2.1 试验材料和方法

Φ2.4m水泥磨和MB42145水泥磨均使用我公司 2 000t/d新型干法回转窑生产的同批中热水泥熟料，其色泽灰黑，微带亮光。

粉磨按照内控指标控制，80μm筛余2.0%～3.5%，比表面积290～300m2/kg。连续粉磨24h，每小时取样，按照GB/T8074—2008 《水泥比表面积测定方法勃氏法》、GB/T1345—2005 《水泥细度检验方法筛析法》测定各样品比表面积和80μm筛余，同时按照GB/T1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》、GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》及GB/T12959—2008《水泥水化热测定方法》对水泥各性能指标进行测定。

2.2 试验结果与分析

两套粉磨系统水泥的细度检验结果见表2，可以看出，两条粉磨系统生产中都表现出较好的稳定性，但MB42145水泥粉磨系统生产的中热水泥细度偏细，还未达到内控指标下限（2.0%）要求。

两套粉磨系统的水泥各项性能指标检测结果见表3。由表3可以看出， MB42145水泥粉磨系统生产的中热水泥其标准稠度用水量明显偏高2.01%，并且水化热偏高10J/g左右，28d抗压强度基本持平。分析其原因，主要是由于80μm筛余过细以及比表面积相对偏高导致，为此对两条粉磨系统的样品各自混合，取综合样进行水泥颗粒级配的测定，结果见表4。

表4的测定结果表明，MB42145水泥粉磨系统生产的中热水泥3～32μm颗粒含量高达61.04%，比Φ2.4m水泥磨样品高出7.4%，颗粒分布较为集中。由于0～10μm颗粒，1d龄期水化达75%，28d水化接近完全，10～30μm颗粒，7d水化接近一半[1]，同时3～32μm颗粒对水泥28d强度增长起主要作用，因此，MB42145水泥粉磨系统粉磨的中热水泥细度细，颗粒分布窄，≤32μm含量达到71.12%，导致其粉磨的水泥标准稠度用水量较高，故需要对该粉磨系统进行优化调整，增加水泥80μm筛余使颗粒分布变宽。

3 MB42145水泥粉磨系统的优化

3.1 研磨体的优化调整

德国水泥研究所利用半工业化试验研究了研磨体大小对水泥颗粒分布的影响，研究结果表明，研磨体的尺寸越小，粉磨的效率越高，产生的比表面积越大，但水泥颗粒分布较窄，因而导致水泥具有较高的需水量[2]。故对MB42145水泥磨研磨体级配进行调整，具体调整前后级配见表5。

在保持装载量不变的情况下，调整后一仓和二仓研磨体平均球径分别增大了4mm和2.75mm。

3.2 循环负荷与选粉效率的调整

循环负荷与选粉效率在圈流粉磨系统中是两个重要的参数，相互制约相互影响。O-Sepa选粉机具有较高选粉能力和选粉精度，较高的循环负荷会导致选粉效率的下降，增加＜32μm细粉的含量，导致水泥产品的颗粒分布变窄。从生产中取样分析两条粉磨系统的循环负荷及选粉效率，分析结果见表6。

从表6可以看出，MB42145水泥粉磨系统具有较高循环负荷及较低的选粉效率，故在操作中应该采用“低循环负荷、高选粉效率”的操作思路，同时在操作中使选粉机三次风阀处于全开状态，增加二次选粉含量，从而提高选粉效率，减少过粉磨，降低细粉含量。调整后的数据见表6。

4 MB42145优化后粉磨试验

通过调整磨机研磨体及改变操作控制思路，再次按内控指标要求进行中热水泥试粉磨，连续生产12h，取样测定。优化前后水泥颗粒分布及各项性能指标见表7和表8。

表7和表8的结果表明，MB42145粉磨系统经过对磨机研磨体进行调整，以及改变操作方法和思路，粉磨的中热水泥达到了低水化热和低需水量的要求，且质量稳定，波动小。

5 结论

通过对两条粉磨系统生产的中热水泥各项性能指标的对比分析，找出了影响MB42145水泥粉磨系统中热水泥水化热和需水量的关键因素：细度细，＜32μm颗粒含量高，颗粒分布集中。结合粉磨工艺现状，在保证装载量不变的情况下，调整了磨机一仓和二仓研磨体的级配和平均球径，平均球径分别增大了4mm和2.75mm，同时采用“低循环负荷，高选粉效率”的操作思路，使水泥的水化热及标准稠度用水量达到要求。

参考文献：

[1] 姚燕，王文义。我国水泥标准同国际接轨后改进产品质量的分析[J].水泥

[2] 姚丕强。水泥粉磨中对颗粒级配的控制[J].水泥

编辑：俞垚伊

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