水泥湿磨机及其应用

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1、第10卷专辑中国粉体技术Vol.10Special2004年11月NOV.2仪孙ChinaPowderScienceandTechnology水泥湿磨机及其应用韩晓玉，陈明祥，陈昊(长江科学院岩基研究所，湖北武汉430010)摘要:水泥湿磨机主要应用于基础灌浆处理领域，适用于微裂隙发育的区域灌装。自GSM系列水泥湿磨机研制成功以来，国内水泥湿磨技术有了一定发展，但由于市场需求有限，湿磨机研制水平总体仍较低。关键词:水泥湿磨机;基拙处理;设备改进在水利水电工程基础处理过程中，当遇到细微裂隙的岩体时，采用普通水泥制备的浆材灌浆常出现浆体“失水回浓”现象，

2、表现为吸浆量少，最终影响灌浆质量。解决该问题，一般采用细水泥或化学灌浆的方法进行处理。在水泥细化方法上，有干法和湿法之分，两种解决方法均存在一定优缺点:干法制备可大规模生产，但包装、存储工艺复杂，成本较高;湿法制备成本低，适合工程现场使用，但存在细化程度有限，灌浆工艺较为复杂等缺点。湿法制备细水泥机械简称为水泥湿磨机，本文主要介绍国内水泥湿磨机的发展历程及其应用情况。1水泥湿磨机概述1.1国内湿磨机发展历程国内水泥湿磨机于20世纪80年代中后期开始研制，同时有多家单位研制开发。目前国内使用的产品主要为长江科学院生产的湿磨机，经查询知沈阳航新细化机械有

3、限公司亦生产水泥湿磨机，在万家寨水利枢纽工程进行了应用。长江科学院是进行湿磨机研制开发的单位之一，于1987年开始进行湿磨细水泥浆材制备及灌浆新技术的研究，1989年湿磨机试制成功。1993年通过部级鉴定，随后进人工程使用阶段。1.2细化机理目前，国内外水泥湿磨机采用两种方式进行细化:一是日本电力公司在80年代中期研制成功的湿式微型碾磨机(俗称鼓式)，其粉碎机理与球磨机基本相同，即通过水泥浆液中水泥颗粒与湿磨机研磨介质(小球珠)之间的碰撞、摩擦等相互作用，从而达到水泥颗粒进一步细化、分散的效果〔1)。应该说，在其他相同条件下与干磨相比，湿磨机研磨介质

4、由于液体的浮力，其粉碎效率要低。二是国内基于胶体磨原理而研制的水泥湿磨机。该原理机型湿磨机工作时迫使水泥浆液通过高速相对旋转的转齿与定齿间的微小间隙，此过程中，水泥颗粒受到碰撞、剪切、摩擦、高频振动等多种作用而迅速细化，水泥浆液同时得到分散和搅拌。1.3设备基本组成及优缺点鼓式湿磨机主要由电动机、传动系统、碾磨系统、冷却系统、过滤筛及控制系统等组成。使用该机械增加碾磨时间，可以得到较高细度的水泥浆液;其缺点是设备较为复杂，随着水泥颗粒细度的增加，机械的有效利用率和生产率降低。国产湿磨机主要由电动机、碾磨盘、细度调节装置、研磨控制装置等组成。其核心部件

5、为碾磨盘，主要采用化学复合热处理工艺的金属材料或异性非金属材料的专用磨头，基本解决了湿磨机磨头磨损间题。国内湿磨机结构相对简单，重量轻。其缺点是:设备制造安装水平要求较高;水泥细化程度有限(D95为35一40第七届全国颗粒制备与处理学术和应用研讨会.Special-145wm)对于0.05一0.15rnm及以上裂隙处理结果较好[(2l02湿磨机结构形式GSM系列湿磨机进人工程应用阶段后，共发展立式和卧式两种机型。其中立式机型为湿磨机初始研制机型(见图1)，卧式属于改进型(见图2)0a//匕OO.料桶;2.细度调节装置;3.磨腔;4.电机;5.三通阀1

6、料桶;2.细度调节装置;3.支架;4.磨腔;5.三通阀图1立式湿磨机蓦本结构图圈2卧式湿磨机基本结构图湿磨机具有重量轻、结构简单、效率高等优点，方便于狭窄空间如大坝灌浆廊道的搬运。3湿磨机的应用国内水泥湿磨机自研制成功以来，主要应用于水利水电工程的基础处理过程。近些年来，该机械向建筑、煤炭等行业进行了扩展。3.1水电工程基础处理中的应用GSM系列水泥湿磨机在江西万安、湖南五强溪、江娅、浙江珊溪、湖北隔河岩、三峡工程等10多座大型水电工程中得到应用。据统计，在湖北黄破县院基寺水库、温峡口水库灌浆对比试验中，在灌浆地质条件基本相同的条件下，湿磨水泥浆材平

7、均单位注人量比普通水泥高31%一220%[3]03.2在沿海粉细砂地层中的应用此外，湿磨机还在珠海三灶机场、威海艾山垃圾处理厂、浦东金融大厦等工民建工程的基础处理中得到应用。试验表明，水泥颗粒经湿磨后细度降低，浆液稳定性增强，在粉细砂层中较普通水泥浆有更强的渗透注人能力。位于上海浦东陆家嘴X1一7地块的金融大厦的钻孔贯注桩采用湿磨细水泥压浆技术后，试桩静载试验显示单桩极限承载力提高80%，取得了较好的经济效益[’]。3.3在河流模型砂制作方面的应用经试验，湿磨机可以应用于河工模型砂制作，对于脆硬性材料加工可以得到最大粒径为30pm的模型砂。4湿磨机改

8、进作为基础处理领域的专用设备，市场容量有限，难以组织大规模的生产。应该指出，从环保角度而言，水泥灌浆优于化学