分析水泥原料易磨性的影響及其改善

(中國中材國際工程股份有限公司， 江蘇 南京 211100)

根據有關學者研究發現，我國石灰石有著較為突出的粉磨性能，且因為原料以及配比之間存在差異，所以生料以及熟料也存在著易磨性特點，會對水泥生產能耗以及水泥性能形成直接影響。因此如何有效提升水泥原料粉磨細度，保證原料易磨性能夠得到合理控制，已經成為重要研究課題。為對水泥原料易磨性相關內容進行明確，有關人員應先對原料易磨性表征方式進行了解。

1 原料易磨性表征方式

1.1 易磨性系數

物料間易磨性程度會通過易磨性系數進行表示，其會以規定濕法回轉窯物料易磨性系數1.0為基礎，做好易磨性程度表現【1】。物料易磨系數與其易磨性屬于正比關系，如果物料易磨性指數越高，則證明其易磨性能越好，技術人員可以以此為依據，做好系統流程以及磨機規格調整，以為最終水泥生產質量進行保證。

1.2 粉磨時間

除會運用易磨系數對物料易磨性進行表示外，還可以通過物料粉磨時間對該性能進行表示。此種方式不僅較為直接，而且直觀性較強，主要用于水泥干法開路粉磨系統易磨性試驗。如果粉磨時間越長，且表明物料易磨性越差，兩者屬于反比關系【2】。同時如果在同一時間內，使用統一方式以及設備進行物料粉磨，則粉磨越細證明物料易磨性越高。

1.3 粉磨功指數

粉磨功能指數也是物料易磨性的表示方式，會通過對干法閉路粉磨系統進行模擬的方式，運用標準試驗研磨手段，將物料研磨到平衡狀態，以通過計算磨機每轉成品量的方式，得到相應粉磨功指數【3】。在進行試驗時，經常會運用平衡狀態下的試驗磨機每轉產生產品量，對物料易磨性進行表示。

2 水泥原料易磨性影響與改善方式

2.1 生產原料方面

以石灰石為例。石灰石是水泥主要組成原料，而目前在進行水泥生產時，也多會以純天然石灰石材料為主。此種材料會因為自然因素形成易磨性，其理化組成、純度以及硬度等都與粉磨質量有著直接關聯【4】。

一般石灰石各方面性能主要是因為其生成環境以及礦床地質成因等因素所造成的，例如在硅酸地下水以及地熱水溶液之內形成的石灰石，就會因為礦石硅質較高而呈現出硬度較高的特點；而在火成巖漿之中，會因為巖漿的流動性而出現有害物質過多的情況，會直接影響石灰石的品質等，這些都會對水泥生產過程中的粉磨以及燒成等工序實施形成影響。同時如果石灰石中的燧石含量出現超標情況時，會直接對原料易燒性形成影響，窯整體產量也會出現下降的情況，嚴重時甚至會對窯的使用壽命產生直接影響，且粉磨產量也會出現較為明顯的下降趨勢。此外因為石灰石中含有一定量的雜志、SiO2，其會和理化指標穩定性一起，對原料易磨性形成影響。但從整體來看，與其他原料相比，石灰石的易粉磨性特征較為明顯，所以在進行水泥生產過程中，需要對這一特性進行合理運用，要通過添加低品位以及結構復雜礦種等手段，對水泥原料易磨性進行合理調整與改善，以對最終水泥生產質量進行保證。

2.2 生產設備與工藝

按照以往水泥生產經驗發現，在對原料進行加工過程中，生產設備以及工藝選擇也會對物料易磨性產生直接影響，像利用立波爾窯以及立窯等方式進行生產，所產生的熟料一般都存在著粉磨難度過大的問題。同時生產過程以及工藝設備控制管理會對產品易磨性形成直接影響，所以技術人員需要對粉磨工藝、材料配比以及設備進行合理選擇與運用，要通過此種方式不斷對產品易磨性進行改善【5】。例如可以通過對擠壓機的運用，對高壓料層實施振動磨以及粉碎施工，以展開超重力場粉碎模式，確保能夠對物料顆粒結構形成有效破壞，以達到對物料易磨性進行改善的目標。

2.3 水泥生料方面

水泥生料易磨性影響因素主要體現為兩點，一是原料自身粉磨難易程度，另一個是原料配比量。作為主要配料，石灰石易磨性與生料易磨性有著直接關聯。所以技術人員可以通過對配料配比以及實施科學化原料選擇的方式，對材料易磨性進行改善，以確保生料骶值能夠與所配石灰石較為接近。根據有關人員檢測發現，鐵粉配料以及石灰石粘土的易磨性都較為理想，在使用其進行生產時，生料骶值能夠保持在石灰石的5%以下，而利用砂巖對粘土進行代替的方式，也能夠達到相應的改善效果，能夠滿足高質量水泥生產的各項要求。

將礦渣以及鋼渣等難磨材料加入到生產之中，也可以有效降低生料的易磨性。但在進行材料配比時，需要注意并不是所有材料都會產生作用，像砂巖以及鐵礦石等，雖然具有較為理想的難磨性質，但其卻很難形成較為明顯的影響，所以在進行添加物選擇時，要事先做好物料檢測與分析，要盡量選擇配煤量超過 10%的生料，以對水泥整體性能進行保證。

2.4 產品粉磨細度

一般在進行水泥生產時，產品的細度會對粉磨施工產生直接影響，粉磨施工難度會隨著產品細度字數的增加而增加。但其只是其中一個影響因素，原料粉磨難易度以及電耗指標等，并不全是因為產品細度。

在對原料實施粉磨時，技術人員會按照生產要求以及產品綜合情況，制定出相應的細度控制范圍，如果粉磨結果不在范圍之中，很有可能會因為產品粒徑增加或減小，而導致產品易磨性發生變化，會出現易磨性變差的狀況，能夠直接造成粉磨過程中電能消耗出現升高的情況。

2.5 生料煅燒溫度、細度以及熟料冷卻速率

除上述幾點影響之外，在生料煅燒溫度以及細度等方面，也存在著一定影響需要進行改善。

以硅酸鹽水泥為例。由于熟料燒成溫度與生料細度有著直接關聯，生料細度越細，整體熟料燒成溫度也會出現越低的現象。同時在相應化學作用之下，熟料也會出現燒成溫度不斷上高的情況，而其在高溫時間所停留的時間越長，在煅燒過程中所產生的液相量也會隨之出現增加的現象，整體礦物質反應程度會更加充分、全面，結晶程度也會出現不斷增高的情況。此時熟料會出現致密度增加、硅酸鹽礦物晶體尺寸增加以及結粒尺寸加大的情況，會對物料易磨性產生直接影響。所以技術人員需要做好生料細度控制工作，要通過對熟料燒成溫度進行降低的方式，對硅酸鹽水泥熟料易磨性進行改善。同時物料易磨性與熟料冷卻速度也有著直接關聯，通常認為如果熟料冷卻速度較快，且其易磨性也較為突出，技術人員可以按照這一特點，做好物料處理。

3 結束語

有關人員要認識到易磨性對水泥生產以及使用性能所產生的負面影響，要積極對水泥易磨性控制、改善方式展開研究。要在明確原料易磨性表征方式的前提下，通過使用人工合成原料以及科學進行原料配比等方式，合理對原料易磨性進行改善，以便結合完善粉磨工藝設備以及熱工工藝設備等措施，做好原料易磨性改善，以為水泥性能以及節能化生產模式實施，奠定良好基礎。

[1]蔡曉波,焦敬璽.硅酸鹽水泥熟料易磨性控制方法[J].中國水泥,2017(8):112-113.

[2]張志強,張會軍.我公司提高熟料易磨性的幾點措施[J].水泥工程,2017,30(1):41-41.

[3]羅帆.邦德法易磨性試驗的若干問題辨析[J].水泥,2016(10):27-30.

[4]陳本穩.水泥原燃料特性及熟料質量分析[D].南京工業大學,2015.

[5]泥原料的粉磨特性及其工藝適應性[J].水泥助磨劑,2014(2):57-62.