預粉磨系統開路磨機尾倉填充率的合理參數的探討

李 龍 李成方 楊士江

1 引言

我單位是經營水泥助磨劑的行業，主要生產水泥助磨劑，礦渣激發劑，立磨助磨劑等。產品出口巴基斯坦，孟加拉國等國家。我公司生產的LF～HC合成醇是多個醇類單體在一定化學工藝條件下，通過聚合反應生成的高分子聚(縮)合物.本產品引入分子設計理念，針對水泥特性研發而成的助磨劑醇類專用基礎原料。部分成分與水泥中的鋁、硅、鈣等發生化學反應，造成水泥中的氧化物晶格缺陷，來提高水泥活性，從而提高水泥強度。公司有專注于磨機與化工技術的專家長期為合作的客戶提供全方位個性化的服務，無論客戶出現各種問題，我們義不容辭幫助企業解決。

2 填充率過高，造成過粉磨現象嚴重

（1）A山東日照某水泥廠，是我們長期的合作客戶。該公司擁有一臺Φ3.8×13m 的開路磨機，磨前是Φ4.0×4m 的球破磨機，臺時產量在成品細度0.045篩余＜12%時，只有120T/h；為了進一步降低粉磨噸水泥電耗，滿足旺季水泥供不應求時的產能不足，于是決定更換Φ4×4m 磨前破碎磨，使用中信重工生產的輥壓機，規格為：160×120m，功率：2×900kW，配用V型選粉機，磨機重新調整球級配比，入磨粉料比表面積達220m2/kW 臺時產量在0.045mm篩余＜7%時，高達165T/h。

（2）P·O 42.5水泥配比如表1。

表1

控制指標：45um篩有＜7%比表面積420±10m2/kg。

（3）實際生產水泥P·0 42.5物理指標如表2。

（4）磨機破碎系統改造后，噸水泥電耗降了，但市場反應：P·0 42.5水泥與混凝土外加劑相容性不好，主要表現為稠度高，流動度低，要求適應于當地公路建設工程，對基層道路緩凝的要求，廠家要求協助解決反映的問題。但是由于產品銷售供不應求，不能影響銷售，出磨水泥的細度比表面積指標不能改變，熟料的配比，混合材料的種類不能改變，因為這些現狀改變會增加生產成本，基于這種情況，對只好對出磨水泥的顆粒分布進行查看。

表2

圖1 水泥的顆粒分布

眾所周知水泥在磨制到一定的細度下才具有膠凝性，細度狀態可以用不同的方式來表達（比如80μm、45μm 篩余）。主要反映水泥中粗顆粒含量，比表面積（m2/kg），水泥中細度顆粒含量、顆粒級配可以全面反映水泥中細度顆粒的分布情況，對于硅酸鹽水泥而言，3μm～30μm對水泥混凝土強度的增長主要作用，其含量大于65%，其中16μm～24μm 顆粒尤為重要，＜3μm 含量的水泥顆粒應當＜10%，1μm 水泥顆粒易風化、易結團，對水泥的性能有不利影響，＞65μm的顆粒最好為零。通過顆粒分布圖可以看出＜3um顆粒17.59%，說明過粉磨現象嚴重，是造成物理性能差，需水量高的主要原因。

在不影響生產的情況下，對磨機的填充率進行了測量數據見表3。

表3

由此可見，三倉的填充率也太高、研磨能力強，也會造成＜3微米顆粒太多。廠家要求對助、磨劑配方的成分進行調整，經過對助磨劑的調整，水泥的需水量有了改善，但顆粒分布＜3um的顆粒，只是由原來的17.59%下降到15.6%，還是不夠理想，于是決定磨機3＃倉倒掉12t 鋼鍛，3＃倉填充率為29%，2＃倉倒掉2t，填充功率變成29.2%，經過24小時開機生產得知，主磨機電流下降6A，平均細度為6.6%比表面積平均為418kg/m2產量沒有影響。

圖2 調整后的顆粒分布

從調整后的顆粒分布圖中看出，＜3μm 的顆粒減小了百分之六，3μm～32μm 顆粒增加了百分之三點九五。更趨向于合理化。通過調整后，一個星期內生產完成的工作狀況出磨水泥的物理性能如表4。

物理性能得到改善的同時，水泥強度增加了，同時也降低了噸水泥電耗。

3 尾倉填充率過高，造成磨機的包球包鍛現象

尾倉填充率過高，也會影響通風，在入磨熟料溫度過高時，也會造成磨機的包球包鍛現象。

河南平頂山某水泥企業，此公司擁有兩條4500T/水泥生產線，水泥制成工序輥壓機單閉路系統，主機配置：160×140輥壓機，（物理處理能力780T/h，主電機功率1120kW+V4000型一級靜態氣流分級機，直徑4.2×13m三倉開路磨系統，主電機功率3550kW—10kV。額定電流243A，磨機筒體工作轉速m=15.6r/min，一倉有效長度2.93m，二倉有效長度3.17m，三倉有效長度6.23m，裝載量234t，入磨物料比表面積240m2/kg。該企業由于冷卻機的工作效率不理想，入磨物料的溫度一直在90℃以上，達不到入磨溫度小于70℃的標準要求。公司制成車間有兩臺磨機，磨制p.c32.5R水泥的是1號磨機，一號磨是兩倉磨，生產狀況正常，二號磨機專門生產P.O42.5水泥，特別是夏季高溫時，臺時產量下降明顯，三倉磨音發悶，有輕微的包鍛現象，需要加大助磨劑用量才能正常生產，由開始的0.1%的摻入量增加到0.12%才合適，增加了助磨劑的使用成本，廠家要求我公司調整助磨劑的配方，根據此種狀況，公司技術人員對現象進行了分析，首先是因為靜電高球料吸附嚴重。吸附是一種物質吸附在另一種物質上的現象，其本質來源于表面的張力，顆粒很小比表面積大，隨之形成顆粒團聚，系統正常時需要用表面能來降低表面能，當在粉碎過程中有顆粒離子鍵斷裂，如CAO 離子斷裂，會產生二價CA 和二價O 的改性點，帶正負電荷的粒子也會產生閉聚，使小顆粒變成大顆粒，所以新改良的助磨劑中加入了一種合成的可以消除吸附現象的原料，調整后雖有所改善，還是達不到水泥廠的理想效果，于是決定對磨機的二號倉和三號倉進行調整經查看得知，三號倉的填充率32.65%，通風面積太少。并且由于熟料高溫，必須對三號倉的級配進行調整才能解決問題。其數據見表5、表6、表7。

表5 水泥配比

表6 物理性能

表7 磨機球徑配比

經現象了解，排除助磨劑質量原因廠家入磨熟料溫度高達90℃，又加上夏季天氣高溫，室外溫度46℃多以上，3#倉填充率32.65%，通風面積太少，磨內熱量過高所致。

處理措施，將磨機3倉倒掉10t鋼鍛，使填充率下降2.5%，調整后經一個星期的生產，在產量和質量恢復到原來的指標，磨機電流下降了5A；磨機消除了包鍛現象，得到了廠家的贊譽。

4 結論

經過對兩個廠家的個性化服務得知，在大型磨機，預粉磨系統中，入磨物料的比表面積＞220m2/kg時，有不同形式裝配的磨機，尾倉太高的研磨裝載體，反而影響了磨機生產中成品的質量，影響了通風，使磨機達不到更好研磨效果，也導致了電機負荷過重，影響噸水泥成本。