粉磨工艺合理控制对水泥粉磨站节能减排贡献

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1、粉磨工艺合理控制对水泥粉磨站节能减排贡献　　【摘要】水泥行业提起节能降耗，都十分重视新型干法窑的推广应用、重视节能磨机及其系统的选用与优化、重视低温余热发电的效能，而对水泥（熟料）的粒度控制在节约能源、减少二氧化碳排放、降低原料消耗以及增加混合材掺量等方面的重要作用，只有少数企业有较深的认识。其实，通过改善水泥的粒度，节能减排与降耗的潜力是非常巨大的。【关键词】粉磨；控制；节能减排一、前绪目前，有以下几个理论观点正逐渐被认可：⑴水泥颗粒只有与水发生反应，才有胶凝作用和强度，没有被水化的部分只起骨架作用。研究表明：小于1μm的颗粒在与水的拌和过程中就完全水化，对混凝土浇筑体的

2、强度没有贡献。28天，水化深度为5.48μm，即大于11μm的粗颗粒均不能被完全水化，未被水化的内核对混凝土的28天强度也没有贡献。⑵在相同条件下，粉磨能耗与颗粒的表面积成正比。因此，颗粒越小，单位重量所消耗的粉磨能量也越多。5⑶水泥的合理颗粒组成是指能最大限度地发挥熟料的胶凝性和具有最紧密的体积堆积密度。熟料胶凝性与颗粒的水化速度和水化程度有关，而堆积密度则由颗粒大小含量比例所决定。在水泥专业文献中经常看到两个相互矛盾的水泥颗粒级配指标：一个是关于水泥最佳性能的颗粒级配；一个是符合紧密堆积的Fuller曲线的水泥颗粒级配。其矛盾在于：前者要求32μm（在28d内未能水化发

3、挥强度的水泥颗粒）分别为10.92%、27.94%、18.81%。最好样品、最差样品、全部平均样的过磨率（小于1μm的过细粒消耗的粉磨能量占粉磨总能量的比例）分别为23.3%、33.0%、36.0%。显然如果我国水泥的粉磨技术都能达到优质企业（即较好样品）的水平，那么熟料的未化率就可降低近8%，粉磨能耗降低10%。熟料的未化率降低，相当于节约了熟料，意味着节约了原燃材料。如果全国水泥的平均未化率都以此比例下降，仅此一项，节能降耗潜力就非常大。5以我国年产水泥30亿吨，熟料掺加量为65%计，熟料未化率降低值取8%，由此可计算出年节约熟料量为156000万吨。以1吨熟料消耗1.

4、3吨石灰石，吨熟料平均消耗120公斤标煤进行计算，年节约石灰石20280万吨，节约标煤约1873万吨，减排二氧化碳大于13700万吨，可见合理控制水泥粒度分布能带来了巨大的经济效益及节约资源、保护环境的社会效益。如减少过磨率，则不仅可以大大降低粉磨能耗，而且因为65μm颗粒最好为0，65μm的颗粒水化很慢，对28d强度贡献很小。用45μm筛余和比表面积控制细度操作简便、控制有效。在固定的工艺条件下，使水泥的45μm筛余量和比表面积控制在一个合理的水平上时，可限制3μm以下和45μm以上的颗粒，以此获得良好的水泥性能和较低的生产成本。这种细度控制方法与其它方法相比，具有操作简

5、便、控制有效的优点。只要取样进行筛析试验和比表面积测定，就可以为磨机的操作提供依据。　　（二）颗粒特征与粒度分布的合理控制与水泥的物理性能（特别是强度）密切相关的当属水泥中熟料及混合材的粒度分布。熟料的粒度分布会影响熟料的水化速度、一定时间内的水化程度、标准稠度需水量、混凝土的水灰比。熟料与混合材的粒度分布共同决定了水泥颗粒的最紧密堆积密度。如前所述，我国多数水泥厂的现实情况是，使用80μm筛余或比表面积作为粉磨过程例行控制的依据，对水泥的粒度分布较少关注，80μm筛余或比表面积与颗粒分布均没有很好的相关关系。5经验表明，在粉磨设备及其运转参数没有明显改变时，32μm筛余或

6、45μm筛余能够很好地反映颗粒分布。使用32μm筛余或45μm筛余为粉磨过程例行控制的依据，在粉磨设备及其运转参数稍有改变时，可以通过简单的调节，比如选粉机的转数（风量），使32μm筛余或45μm筛余还保持在控制目标之内，因此，使用32μm筛余或45μm筛余可作为粉磨过程例行控制的依据，但若粉磨设备及其运转参数发生明显改变时则不能很好反映粒度分布。使用RRB公式可以很好地对水泥颗粒分布进行拟合，控制RRB公式中的两个参数：特征粒径和均匀性系数（n）即可达到控制粒度分布的目的。如测定15μm、20μm、32μm、45μm、63μm筛余，可通过回归分析求得特征粒径和粒度分布。有

7、一种比较简便的方法可以大致判断粒度分布是否正常，如果使用32μm筛余或45μm筛余作为粉磨过程例行控制的依据，并且32μm筛余或45μm筛余处于正常控制范围，可以增加测定另一个63μm的筛余，将测得的筛余与以往粒度分布正常的数据进行比较，如果增加测定的筛余数据与以往粒度分布正常的数据具有明显区别，则提示粒度分布可能具有明显变化。（三）优化水泥颗粒级配的技术途径由上分析可知，水泥颗粒的级配应从两方面改善。一是60μm的颗粒。（注：减少>60μm颗粒的方法主要有降低入磨粒度、改造磨机内部结构、调整磨内研磨体级配、采用新