水泥粉磨系统优化的技术措施

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洛阳理工学院毕业设计（论文）水泥粉磨系统优化的技术措施摘要水泥粉磨工序是水泥生产过程中的重环节，它不仅直接关系到水泥的质量（尤其是水泥细度），同时还对水泥的产量和生产能耗有着重要的影响。在努力提高水泥磨机产量及水泥细度的同时，最大限度降低粉磨系统的能耗对于节省能源及提高企业的经济效益具有重要的现实意义。本文通过粉磨工艺、磨机结构改造等方面的新技术、新工艺的研究成果，结合生产实际，探讨了提高粉磨系统能力和效率的技术措施优化问题。关键词：水泥粉磨系统高产节能技术措施4 洛阳理工学院毕业设计（论文）OptimizatonofcementgrindingsystemoftechnicalmeasuresABSTRACTCementproductionofcementgrindingprocessistheimportantpartoftheprocess,notonlydirectlyrelatedtothequalityofthecement(especiallycementfineness),butalsotheproductionofcementproductionandconsumptionhaveanimportantimpact.Ineffortstoimprovethefinecementmillandcementproduction,whileminimizingthedegreeofgrindingsystemforsavingenergysourcesandimprovetheeconomicefficiencyofenterpriseshasimportantpracticalsignificance.Throughthegrindingprocess,changethemillstructureandotheraspectsofplayingthenewtechnology,newtechnologyresearch,combinedwiththeactualproductionofthegrindingsystemtoimprovecapacityandefficiencyoftechnicalmeasurestooptimizationproblems.KEYWORDS:Cementgrindingsystem,Highenergy,Technicalmeasures4 洛阳理工学院毕业设计（论文）目　录前　言1第1章粉磨工艺21.1水泥磨的基本的粉磨系统及比较21.1.1基本粉磨系统21.1.2不同粉磨系统的比较21.2现有水泥粉磨技术的方案31.2.1目前国际国内的水泥粉磨工艺设备的现有技术，都离不开三种方案。3第2章球磨机的改进技术52.1正确选择粉磨研磨体及其级配52.2加强预粉碎技术的应用与采取的配套措施52.3严格控制入磨物料的水分52.4磨机通风加强是提高磨机生产能力的主要途径5第3章水泥生产粉磨系统最新工艺技术73.1多点给料循环粉磨工艺技术73.1.1对物料进行多点给料循环粉磨工艺流程的技术方案73.1.2多点给料循环粉磨工艺的优点73.1.3多点给料循环粉磨技术的发展83.2球磨机磨内筛分专利技术改造在水泥粉磨中的应用93.2.1球磨机磨内筛分专利技术93.2.2管磨机改造成高产筛分磨机的措施93.2.3突出效果11结　论13谢辞14参考文献15外文资料翻译164 洛阳理工学院毕业设计（论文）前　言我国是水泥生产大国，而水泥粉磨技术又直接影响到水泥工业的振兴和发展，据有关资料表明，在水泥厂中每生产一吨水泥需要粉磨的各种物料就有3—4吨之多，粉磨电耗占工厂总电耗的65%—70%，粉磨成本占水泥生产总成本的35%左右，而粉磨系统的维修量占全厂设备维修量的60%。显而易见水泥粉磨工艺的优劣对水泥生产效益影响极大。目前水泥的粉磨生产工艺方法较多，也比较混乱，各持己见，规范性差，较多水泥企业存在着工艺设备不完善，窑磨产量不均衡的现象，有些厂家采用了少量先进技术，对其它几项先进技术缺乏了解，找不到实用先例，不了解生产设备的厂家，不熟悉先进工艺设备的原理和起到的作用，也有些水泥企业只注重磨机外部的辅助配套设备的健全，不考虑磨机本身的水平高低。也有的企业只注重磨机本身的能力不考虑配套设备的实用和先进性，因此国内粉磨工艺整体水平比较落后。近年来，随着水泥市场的好转，新型干法水泥发展的加快，节能减排和淘汰落后的力度加快，使水泥作为能源资源消耗大，污染排放多的行业，节能减排责无旁贷。技术革新是实现节能减排的根本，水泥行业需要通过技术调整，采用先进的工艺达到增产节能的目的。水泥粉磨效率的提高，涉及粉磨工艺、设备及操作参数等诸多因素，欲有效提高整个系统的生产能力，需综合分析各种因素，进行全面的优化。本文拟结合近年来的技术成果和进展就影响粉磨系统能力的若干因素进行较全面的综合分析。4 洛阳理工学院毕业设计（论文）第1章粉磨工艺1.1水泥磨的基本的粉磨系统及比较1.1.1基本粉磨系统粉磨系统按粉磨方式的不同，可分为开流系统和圈流系统。在粉磨过程中，物料一次通过磨机后即为成品的称为开流。当物料出磨后经过分选，细粒部分作为成品，粗粒部分返回磨内进行再次粉磨的称为圈流。开流系统的优点：流程简单，设备少，投资省，操作简便。其缺点是粉碎效率低，单位电耗高。圈流系统的优点：可以大大减少过粉磨，使磨机产量提高，电耗降低，同时产品粒度均匀，成品细度可用调节分级设备进行参数的方法来改变，其缺点是流程复杂，投资较大。在水泥粉磨过程中，两仓或三仓的球磨机一直是主要的粉磨设备，但球磨机的粉磨效率很低，如果把入磨前的熟料事先用其他破碎粉磨设备进行预粉碎或预粉磨的话，则可大大提高磨机能量的利用，因此预粉碎或预粉磨技术可有如下的意义:把水泥磨一仓的工作移到前处理装置去做，用工作效率高的粉磨设备代替效率低的球磨机一部分工作,另一方面将入磨熟料的料径减少，可以提高粉磨系统的产量和降低电耗，70年代初就有人用反击式破碎机与水泥球磨机组成过熟料预粉磨系统。辊压机在1985年问世以来，由于实现了高压条件下的料床粉碎，不仅减小了出料粒度，而且物料的岩相结构也受到破坏，从而使物料易磨性得到提高，有利于磨机的增产节能，辊压机理所当然的成了水泥粉磨的初磨设备，在流程演变中，辊压机也可以用为水泥的终粉磨设备，但要注意对水泥质量的影响。这之后，又出现了用立式冲击破碎机作为预粉磨的装置，引起了人们很大兴趣，但由于内部结构和辊子转速等要随物料特性的变化加以优化，转子磨损也快，故在水泥工业中没有被推广开来。几乎与此同时，主要以日本为代表，又开发了立式辊磨作为预粉磨装置，这种装置基本是立磨，但去掉了磨内的选粉装置，它的出现主要是受辊压机预粉磨的启发，并且立磨的稳定性和使用寿命上占有一定优势。1.1.2不同粉磨系统的比较（1）球磨机开路与闭路粉磨系统的比较一般来说，开路流程粉碎产品的颗粒组成比较分散，而闭路流程粉碎产品的颗粒组成比较均匀。对于生料粉磨系统来说，由于出磨生料细度的均匀性不一样，生料的易烧性也不一样，其在窑内的反应速度相差较大。事实上，生料越细、均匀性越好，越有利于煅烧优质的水泥熟料。因此，目前各水泥企业普遍采用闭路粉磨流程备生料。与此同时，在确保熟料烧成质量的情况下，闭路粉磨生料的控制细度可以来制由R0.08筛余8%～10%放宽到13%～15%，球磨机产量一下就能提高15%～20%，效果十分明显。对于水泥粉磨来说，水泥颗粒分布是水泥性能的主要决定因素之一。目前，一般公认的水泥最佳颗粒组成为3～30μm。其中，0～10μm的水泥颗粒早期强度高，10～30μm的水泥颗粒后期强度高。20世纪80年代中期，国内外学者进一步提出：水泥中3～30μm（或32μ4 洛阳理工学院毕业设计（论文）m）颗粒对强度的增长起主要作用，其颗粒分布是连续的，总量应不低于65%；16～24μm的颗粒对水泥性能尤为重要，含量越多越好；小于3μm的细颗粒易结团，不要超过10%；大于64μm的颗粒活性很小，越少越好。以前行业内有一个共识，开路粉磨的水泥，颗粒组成范围宽，水泥颗粒中微细粉含量较多，比表面积高，早期强度高。2008年实行《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）国家标准后，对水泥出磨的细度控制值（筛余）要求更加严格，圈流粉磨的水泥也必须要达到较高的比表面积和合理的颗粒级配。而系统选粉机只有采用高浓度袋收尘器收集细粉，才能够实现这个目标。如此情形下，开流粉磨的水泥早期强度高的优势已经不很明显，因此，有条件的水泥厂逐渐改用圈流粉磨的工艺流程来粉磨水泥，这样既可以避免开流粉磨的过粉磨现象，又能保证磨机的节能高产。(2)立式磨与球磨机粉磨系统的比较立式磨作为一种集粉碎、烘干、粉磨、分级等功能于一体，且机内自成闭路粉磨系统的高效节能粉磨设备，在新型干法水泥生产线上的应用越来越广泛。在生料制备工艺上，立式磨的生产能力已经达到400～600t/h，从规模和数量上，已经证实：它将取代球磨机成为大型水泥生产线的主要粉磨设备。立式磨属于“料床粉碎”的粉磨设备，不仅能量利用率远远高于“单颗粒粉碎”的球磨机，而且烘干能力强、流程简单，允许入料粒度大，物料在磨内停留时间短，工艺参数易于调控。从工作环境讲，立式磨的车间噪音比球磨机车间低10dB以上。此外，它还能利用窑头窑尾的废气余热烘干生料，能耗低，效果好。(3)辊压机联合粉磨系统与球磨机闭路粉磨系统的比较辊压机是20世纪80年代中期发展起来的一种新型粉磨设备，它应用于水泥生产工艺过程之后，大幅度提高了磨机产量、降低了能量消耗。物料在整个挤压粉碎过程中，被封闭在狭小的空间里，无逃离的余地，也不产生过大的运动，很少有动能或热能的转换而带来能量损失，在利用率极高的情况下将物料粉碎并压成料饼。物料经辊压机挤压粉碎后，其易磨性得到了极大的改善，因此应用辊压机作预粉碎设备，可以使球磨机的产量和质量得到大幅度提高。如果配合料经辊压机粉碎后，不直接进入球磨机，而是进入打散分级机（或V型分级机）进行分选，粗颗粒重新返回辊压机的稳流料仓，就要再一次被挤压粉碎。此时，细颗粒送进球磨机粉磨，出磨物料再进入选粉机分级，细粉作为合格品，不合格的粗粉返回球磨机重新粉磨。这样的工艺流程，被称之为辊压机联合粉磨系统。在生产能力相同的水泥粉磨工艺流程中，辊压机联合粉磨系统与球磨机闭路粉磨系统相比，其单位产量电耗明显低于球磨机闭路粉磨系统，节能高产效果好。1.2现有水泥粉磨技术的方案1.2.1目前国际国内的水泥粉磨工艺设备的现有技术，都离不开三种方案。1.开流粉磨：主要粉磨设备是利用一台长筒管磨机，将不同硬度、不同块度的水泥混合物料同时进入磨机内进行粉磨。这种方案的缺点是：混合材过粉磨，比表面积随然高是混合材的超细粉磨产生的，称为假性比表面积。水泥产品中大颗粒物料比例较大的都是水泥熟料。混合材在水泥产品中主要是载体作用，活性度低，颗粒形状并不是越细越好，过细之后会导致产生静电、包球、吸水性大、石膏脱水、水泥砂浆漂浮物增多。更主要的是由于混合材的过粉磨耗费了大量的电耗和时间，作了许多无用功。水泥熟料应该磨得较细才能最大限度地发挥自身强度，开流粉磨水泥还是有一定的自身的缺陷。不过它对比圈流粉磨工艺来说水泥颗粒级配较好一些，强度略高，节省熟料。4 洛阳理工学院毕业设计（论文）2.圈流粉磨：本方案是针对在第一种方法存在出磨水泥混合材过粉磨现象，采取了圈流粉磨工艺方案，经管磨机排出的水泥粉体被输送至选粉机后被分离成一种水泥成品和另一种粗粉被送回磨机再粉磨。这种方法克服了前者的弊病，但也带来新的问题，一方面水泥产品中20-40um的平均粒径明显增多，另一方面水泥熟料被磨成的10um以下的含量极少，水泥的颗粒级配就不合理，熟料强度没有最大限度地发挥出来。在施工混配砂浆时和易性差，同样的熟料添加量、同样的比表面积、水泥强度略低。同时由于选粉机的回粉量大再送回磨头，给磨机带来物料量的增多、料层加厚、流速加快、研磨时间缩短、粉磨效率下降、循环负荷的功耗增多。最主要的缺点是投资大、施工量大、设备多、工艺复杂、维修量大、操作人员多。3.本方案是在第一种方法的基础上在长筒管磨机前增加了预粉磨设备，30万吨以下规模多采用细破碎机，30万吨以上规模多采用滚压机方式，其粉磨方法是将各种水泥混合料同时进入预粉磨设备再输送到管磨机细磨后为水泥成品，仍然是相同于开流粉磨工艺。虽然台时产量大幅度增加，混合材的过粉磨现象更加剧烈，仍然存在产生静电、包球、吸水性大、石膏脱水、水泥砂浆漂浮物增多。由于混合材的过粉磨耗费了大量的电耗和时间，作了许多无用功。水泥成品的比表面积随大，但大于30um的颗粒组成多数是水泥熟料，该磨细的没有磨细，不该磨细的磨得很细，水泥强度没有最大限度地发挥出来等诸多缺点。4 洛阳理工学院毕业设计（论文）第2章球磨机的改进技术2.1正确选择粉磨研磨体及其级配不同规格的研磨体配合使用，还可以减少相互之间的空隙率，使其与物料的接触机会多，有利于提高能量利用率；在研磨体装载量一定的情况下，小钢球比大钢球的总表面积大；要将大块物料击碎，就必须钢球具有较大的能量，因此，钢球（段）的尺寸应该较大；需要将物料磨得细一些，就应选择小些的钢球（段）。因此在粉磨作业时，要正确选择研磨体且必须进行合理的级配。物料在粉磨过程中，一方面需要冲击作用，另一方面需要研磨作用。粉磨研磨体级配基本原则：（1）入磨物料的平均粒径大，硬度高，或要求产品粗时，钢球的平均径应大些，反之应小些。磨机直径小，钢球平均球径也应小，一般生料磨比水泥磨的钢球平均球径大些；（2）开路磨机，前一仓用钢球，后一仓用钢段；（3）研磨体大小必须按一定比例配合使用，钢球的规格通常用3～5级，钢段一般用2～3级，若相邻两仓用钢球时，则前一仓的最小规格应作为后一仓的最大规格（交叉一级）；（4）各级钢球的比例可按“两头小、中间大”的原则配合，用两种钢段时，各占一半即可。用三种钢段时，可根据具体情况适当配合；（5）在满足物料细度要求前提下，平均球径应小些，借以增加接触面积和单位时间的冲击次数，提高粉磨效率。2.2加强预粉碎技术的应用与采取的配套措施以降低入磨物料粒度为主要手段，使球磨机节能高产的技术称之为预粉碎技术。它把球磨机第一仓的粉碎工作，部分或全部由其他能量利用率高于球磨机的粉碎设备来完成，让入磨物料粒度降低到5mm以下或更小，可使磨机台时产量提高30%以上、单产电耗降低15%～20%，产品颗粒组成更加合理。　　配套措施：（1）选用振动筛或回转筛，对粉碎后的入磨物料采用检查筛分闭路流程，合格物料入磨，粒度过大的物料重新预粉碎；（2）入磨粒度缩小后，第一仓研磨体平均球径也要缩小；第一仓长度要缩短，隔仓板前移；（3）磨内风速要提高，磨机通风量加大；（4）闭路粉磨系统辅助设备的生产能力要加大，系统循环负荷率要降低，选粉效率要提高。2.3严格控制入磨物料的水分含水量大时，容易产生糊磨现象，磨内细粉粘附在研磨体和衬板上，使粉磨效率降低为了保证磨机正常操作、配料的准确和提高磨机的产、质量。当物料率降低，严重时会使隔仓板篦孔堵塞造成磨机通风不良，物料难以通过，产量急剧下降，质量也引起较大的波动。根据生产实践经验，各种物料的水分可控制在下列范围内：石灰石<1%，粘土<2%，铁粉<8%，混合材<2%，石膏<8%，熟料<0.5%，煤<4%，综合水分控制在1.5%以内。2.4磨机通风加强是提高磨机生产能力的主要途径其优点有以下：（1）减少球磨机内的过粉磨现象。使磨内微细粉，及时地被气流带走，消除了细粉结团、糊球、糊衬板现象以及对研磨体的缓冲作用；6 洛阳理工学院毕业设计（论文）（2）磨内的水蒸汽能及时的排除，使隔仓板篦缝不易堵塞，减少饱磨、糊磨现象；（3）能降低磨内温度，防止石膏脱水、出磨水泥假凝，有利于磨机正常运转和保证水泥质量；（4）有利于车间环保和清洁生产。6 洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章水泥生产粉磨系统最新工艺技术3.1多点给料循环粉磨工艺技术3.1.1对物料进行多点给料循环粉磨工艺流程的技术方案(1)将易磨性较差的如熟料等单独进入到循环粗粉磨机进行预粉磨，该磨机由于它自身的特殊粉磨特性，磨机自身能够将粗粉返回到磨前进行循环粉磨，使熟料等较硬物料被粉磨后出料粒度均匀，细度稳定，为进一步细磨奠定了良好的基础。(2)对易磨性较好的混合材料和循环粗粉磨机出磨粉状熟料，一起进入到下一台双位进料微粉管磨机的一仓进行细粉磨。(3)混合材种类中的象粉煤灰、石膏粉、矿渣超细粉、及粗粉磨机除尘器收下的细粉由于不能完全达到水泥成品的细度，将其进入双位进料微粉磨机的二仓继续研磨，同时也起到混合、搅拌均匀之目的。3.1.2多点给料循环粉磨工艺的优点通过对不同硬度、不同粒度的物料在粉磨时采取了多点的给料方式进入磨机进行粉磨之后，使难磨的物料磨的时间长，容易磨细的物料在磨机里粉磨的时间短，使其达到各种物料经过粉磨之后达到粒径比较接近，水泥成品粒径分布更加合理、水泥成品中30um-800um的颗粒中水泥熟料的含量明显减少，水泥强度增高，熟料掺加量减少5%-10%以上。此工艺流程设计新颖合理。克服了现有粉磨生产工艺存在的多种物料一同直接进入磨机前仓共同粉磨时出现的过粉磨现象。多点给料、循环粉磨的新型粉磨工艺，其突出特点是取代了采用选粉机的圈流粉磨工艺，减少循环负荷所用电耗，工艺布置简单，土建施工费用低，节省工程投资，电力配套功率小，吨水泥电力消耗低，水泥台时产量高高，水泥熟料消耗小，水泥产品成本低，水泥比表面积高颗粒分布合理，提高设备运转率，减少设备维修量等诸多优点。具体说明如下；(1)节省投资，可以节省购买辊压机这样的大投资设备，或采用圈流粉磨是需要购买选粉机等设备。过去采用选粉机的圈流粉磨工艺，主要是减少混合物料的过粉磨现象，当采用多点给料、循环粉磨的新型粉磨工艺设备之后，在粉磨设备本身上已经解决了过粉磨现象，因此设备工艺布置上完全可以取消选粉机及其辅助设备。工艺布置简单，土建施工费用低，循环粗粉磨机，由于配套的电机功率小，产品单位售价低。采用多点给料循环粉磨工艺可以设计为一条生产线，具有设备少、工艺简单、操作人员少，投资略高于双线设计方案。易可实施二条生产线并联作业的生产系统，其优点是32.5级和42.5级两标号水泥时可以同时生产，一种标号水泥用量大时可以两条线同时生产。在投资上除比其他粉磨工艺节省大量投资外，还比采用一条生产线的投资要低。年产100万吨生产线，设计生产线时的总投资在3000万元左右即可达到投产目的，可节省投资3000万元余元。21 洛阳理工学院毕业设计（论文）(2)电力配套功率小、吨水泥电量消耗低。第一方面是，在工艺布置上取消选粉机及其辅助设备之后，即减少了许多设备同时也减少了设备本身所用的电机功率消耗。众所周知选粉机及其辅助设备的本身不会对物料起到粉碎粉磨作用，当微粉管磨机设备本身已经解决了过粉磨现象之后，它是不需要增加电机功率，就可以达到减少混合物料的过粉磨现象。因此在水泥粉磨生产过程中电机功率消耗也会大幅度降低。第二方面是，由于预粉磨系统采用了循环型粗粉磨机，取代了辊压机的设备配置，或磨机前面的熟料破碎设备，配套电机功率减掉了800KW，哪么在工厂配电计划上5000KW左右就能满足要求。第三方面是，循环粉磨粗粉磨机和双位进料微粉管磨机，都采用了滚动轴承技术、磨机内部结构都采用了双“U”型研磨结构，提高了对物料的研磨效率，大幅度提高了磨机台时产量高。通过上述等多方面技术措施之后，在水泥产品的吨电耗上可由35降至26-30度电左右。每吨水泥可节省5-10度电，年产60万吨水泥生产线，全年可节省电费400余万元。(3)台时产量高。老式开流粉磨工艺存在产品比表面积高，但是产量低，原因时是由于不同硬度的原料和粗细不均的原料同时进、同时出，产生的水泥物料颗粒粗细不均合格率低、为了保证细度必须压低产量。另外一种老工艺为了解决物料的过粉磨现象，在磨机外部增设了选粉分级设备，磨机的循环粉磨负荷加大很多，磨机筒体内的物理量增多，严重的影响了粉磨效率。水泥成品比表面积低强度差。例如年产60万吨32.5级水泥，当采用多点给料区别粉磨的工艺之后，可分别采用双位进料循环粉磨3.5x14m磨机一台。或者Φ3.2×14m磨机加磨前循环粉磨粗粉磨机各一台，比老工艺的电机功率比台时产量都会提高了25%左右，系统台时产量由原设计的70T提高到80-90，两个系列台时产量达到160T-180T。(4)水泥熟料消耗小，水泥产品成本低。第一方面是，老式圈流粉磨工艺设计，在磨机外部增设了选粉分级设备，这样虽然减少了物料的过粉磨现象产量有所提高，但是，水泥产品的比表面积下降，5—10um的熟料颗粒明显减少，水泥强度降低，为了达到水泥强度标号，哪么就需要增加水泥熟料的添加量。当采用了新型的粉磨工艺中，实施了多点给料循环粉磨的生产工艺和设备，水泥产品细度的合格率大幅度提高，最大限度的激发了水泥熟料可发挥的强度，因此水泥产品的强度有所提高，在同等水泥使用强度的标准下，水泥熟料的掺加量可以减少，混合材料掺加量可以增加，原料的生产成本可以减少，利润率也会提高。(5)提高设备运转率，减少设备维修量。主体磨机采用滚动轴承之后，还会克服老式磨机滑动轴承缺油、断水、瓦升温就停产的事故发生，循环粉磨粗粉磨机取代破碎机或辊压机设备之后，克服了破碎机经常更换錘头的弊病。也克服了当辊压机的棍皮磨损后物料变粗、维修量增加、运转率下降的缺点。而采用新技术的循环粗粉磨机之后，只需定期添加研磨体即可，平时几乎没有维修量，这些设备的选用会大幅度的提高设备运转率。3.1.3多点给料循环粉磨技术的发展在水泥生产的粉磨系统采用了以多点给料循环粉磨为主体的新粉磨工艺，取代了半个世纪以来不断小改小革的开流粉磨工艺和带选粉机的圈流粉磨工艺。新的粉磨工艺，主要是采用了具有国家专利权技术的的粉磨设备。其中之一是LMGU循环粉磨、双位进料微粉管磨机，取代了现有的老式管磨机。其中之二是循环粉磨粗粉磨机取代了现有的各种粗、细破碎机、球破机和辊压机。这种粉磨工艺设备的粉磨效果，即保留了开流粉磨水泥颗粒比表面积高的优点，又具备了圈流粉磨工艺产量高、电耗低的双重优点。即克服了开流粉磨工艺存在的混合材过粉磨现象，又解决了圈流粉磨工艺投资大、设备多、循环负荷大、维修困难等诸多缺点。该技术还可应用在现有使用的老式粉磨工艺和老式磨机的技术改造上，同样达到良好效果。相信我们水泥企业采用此项技术之后，必将会带来低投资、高产出、大效益21 洛阳理工学院毕业设计（论文）3.2球磨机磨内筛分专利技术改造在水泥粉磨中的应用3.2.1球磨机磨内筛分专利技术普通高细磨的水泥工业需要粉磨大量的矿物质原料。如何降低粉碎能耗，提高产量和质量，使粉磨过程最优化，一直是水泥行业科研人员的努力方向。普通管磨机粉磨水泥时，一是当产品的比表面积超过400m2/kg时，就会产生糊段和结块现象，但采用小规格的研磨体，由于单位重量的个数多，比表面积大，单位时间内冲击研磨物料的次数多，水泥粒度分布曲线陡、强度高，粉磨高细水泥亦不会发生水泥凝聚和结块现象；二是由于物料在磨机内各个部位不同粒径的物料混杂在一起不利于用不同的研磨体进行破碎或研磨，从而造成能耗高、产量低。近年来对管磨机进行磨内筛分技术改造（亦称高产高细磨内改造技术）由于其不增加设备动力，只是对磨机内部结构进行改造。可以达到提高产量，降低电耗，提高成品比表面积的目的。同时由于投入少，技术改造时间短，所以很受欢迎。XCM磨内筛分技术改造其原理是在普通管磨机内设置筛分装置取代原有的隔仓装置，对前仓物料进行强制筛分，拦截大颗粒，让这些大颗粒仍然回到球仓内继续用大尺寸的钢球进行破碎，合格的细料进入后仓。同时根据物料本身的特性、粒度、工艺状况，各仓配以合适球、段级配，以控制进入后仓物料的平均粒径。细磨仓采用大表面积的小规格研磨体，大大提高磨机的研磨能力，从而获得高产量、高比表面积的成品，最大限度提高磨机粉磨效率。XCM磨内筛分技术改造实质是使物料在磨内用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分，从而可使物料在电耗较低的情况下磨成成品。3.2.2管磨机改造成高产筛分磨机的措施应从三个方面入手：一是要选择性能好的磨内筛分装置；二是要对磨机的内部的工艺参数进行科学的调整；三是改造过程中双方的交流配合，三者缺一不可。1.筛分装置　　作为磨内筛分技术改造的核心装置——筛分装置性能的好坏是普通管磨机改造能否成功的前提。那么怎样的筛分装置才是一个好的筛分装置呢？笔者认为：一是筛分动力要大，用重力作为筛分动力辅以径向堆积压力进行筛分，才能使筛分效率高，筛分彻底；二是过料能力强，有好的筛分动力不一定过料能力就好，还必须有较大的筛分面积，使粗细料尽快筛分；三是通风能力强，最大限度改善磨内通风，降低磨内温度，防止磨内不良现象发生；四是自洁能力强，消除筛分装置的堵塞现象；五是料位调节功能，可以使球仓保持最佳的料球比，以充分发挥球仓的粉碎效率；六是使用寿命长，这点往往在改造过程中被多数使用厂家所忽视。目前绝大部公司所采用的筛分装置大致分两类，一类是扬料板不带筛分板，使用寿命较长。但筛分功能由轴向筛分板完成，由于筛分动力为侧向堆积压力，筛分不彻底，性能较差；另一类是扬料板带筛分板，筛分动力为重力，筛分彻底性能好，但磨损大、使用寿命短。由于制造能力的限制，不少制造厂家偷工减料，筛分板一般用S=1~2.5mm不锈钢板或S=3mm冷轧钢板制作，寿命一般在6—12个月。2.磨内工艺参数的确定21 洛阳理工学院毕业设计（论文）　　有了好的筛分装置只是普通管磨机改造成筛分磨的一个基础，更重要的是磨内改造工艺参数的确定，磨内工艺参数的确定直接决定了改造的成败。不少做磨内改造的公司由于技术力量不足，只是凭经验确定筛孔的大小，进行级配和仓长的调整。磨内改造成了一种撞大运，成了更好，成不了就一走了之。造成大多数磨内改造效果不明显。为了科学地进行磨内改造，我们利用外资企业的独特优势，由兴城技术研发中心进行大量的试验和数据处理，在中国首次提出磨内筛分工艺参数确定的科学理论，并在实践中取得了良好的效果。(1)筛分循环负荷率和筛分效率　筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点;筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞。不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。因此合理的筛分循环负荷率对于管磨机磨内筛分改造很重要。(2)仓长管磨机进行磨内筛分改造，确定仓长非常重要。仓太长，筛分循环负荷率过低，不利于发挥筛分的产量高，电耗低的特点。仓太短，筛分循环负荷率过高，筛分效率低，易堵塞，不利于前仓的破碎，易发生饱磨等不良现象。而且每个仓仓长确定的方式和侧重点是不一样的。(3)筛分装置的筛径　　筛分装置的筛径的确定主要由前仓长度、入磨物料的平均粒径、筛分循环负荷率和物料的水分和物料的种类等因素决定。(4)钢球、钢段级配　　普通管磨机经过磨内筛分改造后，使物料在磨内各仓用相应尺寸的研磨体逐级粉磨，并及时逐级筛分。各个仓内的物料粒径组成发生了变化，同时物料流速加快，产量增加，因此各个仓的研磨体级配要作适当调整。3.磨内改造过程中的注意事项　　在中国管磨机磨内改造中失败的案例较多，或者说双方合作满意的较少。就我们调查后发现失败的原因大致有以下几个因素。　(1)筛分装置的性能差，对整个磨内改造技术不完全掌握。只是更换筛分装就万事大吉了。造成效果不明显，甚至出现负作用。(2)从事磨内改造的厂家或人员为了做成业务，片面夸大磨内改造的效果。结果在改造过程中实际的效果和被改造的厂家希望值相差过大，造成双方合作不愉快。笔者曾见国内一家公司宣传一磨内改造案例提高产量100%，后来经笔者了解后得知，在改造过程中磨机前面加了辊压机作预粉磨，这是典型的误导消费者。实际上对于运行正常的管磨机进行磨内改造产量提高一般在15-20%左右，降低电耗20%左右。　(3)改造前的沟通不够，双方配合不协调是失败的另一个很重要的原因。从事磨内改造的人只是懂磨内改造这项技术和结累一定的实践经验，这些往往多是共性的东西。而对于每台具体的磨机而言，真正了解的是使用磨机的厂家。不少厂家在改造过程中匆忙进行，从事磨内改造的人不深入了解整个粉磨系统的工艺状况，根据经验进行。而生产厂家以为是从事磨内改造人的事。结果在过程中达不到预期目的时，相互责怪，造成技术改造以失败告终。21 洛阳理工学院毕业设计（论文）　　因此要搞好磨内筛分改造，不仅要有好的筛分装置，丰富的实践经验。双方还要有良好的心态，对改造后的效果有一个正确的估计，不能过分夸大。不能偏面地追求产量，而更要注重节能效果。在改造实施过程中，双方要充分交流与配合。只有双方充分的交流后对整个粉磨系统的工艺状况有了足够的了解。同时，磨机使用厂家有条件的要做磨机改造前的筛余曲线，磨内不同部位的粒径分析。双方共同制订出详尽的改造方案和实施计划，并在实施过程中根据实际情况作出调整。只有这样才能取得好的效果。3.2.3突出效果　　1.与普通高细磨和其他型式筛分磨相比　　运用磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨与普通高细磨和其他型式筛分磨相比具有明显的优势，主要体现在以下几个方面：　　(1)普通高细磨的筛分腔窄，球仓的小钢球或破球以及块状物料很容易进入筛分腔而卡住，使立筛板变形或破损，影响筛分效率，而XCM筛分装置不存在这种缺陷结构；　　(2)普通高细磨的筛分依赖于内置的“立筛板”，物料从前仓到后仓的流动完全依赖磨内物料料面差来完成，是一种侧向堆积压力作用的“静态”筛分；而XC筛分装置采用的是滚动筛，物料在滚动筛上运动的同时进行筛分，因此是一种重力作用的“动态”的筛分，筛分效率更高。　　(3)普通高细磨的筛分板是平面结构，很容易变形和破损，而XC筛分装置中用于筛分的滚动筛是立体结构，难于变形和损坏。　　(4)XCM分选磨内置的物料分选系统设计了径向立式筛板，取消了普通高细磨中的盲板，这一结构设计对解决长磨机粉磨过程中糊球、糊段、通风不良尤为有利。　　2.与闭路磨相比　　运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨,它的高效率主要来源于大比表面积的微锻和内置的物料筛分系统，综合两者的特点具有相得益彰的效果，它与传统的闭路磨相比有着不可争辩的优势，主要体现在以下几个方面：　(1)投资省　　以φ2.4×13m磨机为例，闭路磨系统包括选粉机、提升机、回灰输送设备以及土建设施投资大约在80万元左右，而选择我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置，仅需15万元左右(主要包括:XC筛分装置、XC活化装置、XC磨尾卸料装置)。用户可磨机本体部分外购，“内脏”由我公司配置。　(2)磨机产量　　普通闭路磨由于选粉机选出的粗粉进入球仓，对球的冲击形成缓冲效应，削弱了球的破碎能力，影响磨机产量的发挥。而我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨的破碎仓和研磨仓有着严格的分工，球仓主要“破”，锻仓主要“磨”，内置物料筛分系统。能及时将破碎仓的细粉选出并送入研磨仓，提高球仓及锻仓的破、磨效率。一般情况下，在同样比表面积条件下，对普通闭路磨运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置改造，产量都有较大提高。　(3)节约能耗闭路磨的生产工艺相对复杂，需要一台选粉机和2～3台提升、输送设备，因此需提供大量的电能来支持这些设备的正常运行。运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨为开路生产，内置XC筛分装置随磨机筒体运转无须动力。以φ2.2×7.5m21 洛阳理工学院毕业设计（论文）闭路磨为例，选粉机加上提升及输送设备总装机容量85kw左右，改造后每天节约电费800元，年费用27万元左右。　　(4)提高比表面多掺混合材　　普通的闭路磨（指配转子式选粉机或离心选粉机）水泥比表面积在300㎡/㎏左右。而运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨的粉磨工艺为开流生产，加上微型钢锻的高效率研磨，水泥比表面积都可确保340㎡/㎏以上，水泥三天强度提高3～5Mpa,至少可多掺混合材5%左右，吨水泥生产成本下降5元左右。　　(5)改善水泥颗粒级配，提高水泥品质　　水泥颗粒级配对水泥性能有直接的影响，特别是32um以下颗粒含量对强度增长起主要作用，而大于65um的水泥颗粒难于水化，活性很小最好没有。运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨可改善水泥颗粒级配，提高水泥品质。以φ2.4×11m闭路磨机为例，对改造前后的水泥产品分别取样，测试结果如下：改造前细度控制≤3%，产量在24.5t/h左右，32um以下水泥颗粒累积分布为54.93%,大于65um的水泥颗粒累积分布为21.98%;改造后为开路磨，在同样工况条件下细度控制≤4%，产量在23t/h左右，32um以下水泥颗粒累积分布为82.91%,大于65um的水泥颗粒为2.5%。水泥三天强度平均提高4.6Mpa。　(6)物资消耗和设备运转率　　由于闭路粉磨系统工艺相对复杂，设备增多，人力、物力、财力消耗在所难免。取消选粉机运用我公司磨内筛分改造技术及XC筛分装置打造成的筛分磨为开流磨，简化了工艺流程，设备运转率大幅度提高。　　(7)研磨体消耗　　由于锻仓主要以研磨为主，加之微锻选用优良材质，微锻的消耗相当低，约30克/吨水泥左右；微锻的冲击力小，因而锻仓衬板的磨损亦相应减小，钢球的消耗与普通磨机差不多。　　(8)劳动强度及劳动环境　　取消选粉机开路生产，无粗粉回灰，磨头的回灰扬尘没有了，配料现场的工作环境得到了很大改善；再有进入锻仓的物料经过严格分选，磨尾的笼筛出口再也见不到粗颗粒的熟料和其它物料，劳动环境和劳动强度大为改观。21 洛阳理工学院毕业设计（论文）结　论水泥粉磨技术的研究今后除注重节能之外，还要注意水泥质量改善技术。除了采用新型粉磨工艺技术和装备优化水泥质量外，水泥质量的控制指标要更加重视。发达国家水泥企业已普遍重视对水泥粉磨粒度分布的控制。建议使用45μm筛余和比表面积两个参数同时控制。水泥的粉磨不仅要控制产品的颗粒分布，更要注重颗粒形态的改善，才能达到真正实现高性能水泥的目标，为了适应ＩＳＯ９００００水泥新标准的要求，水泥粉磨系统的改进和操作参数的优化十分必要和迫切。新的粉磨工艺，主要是采用了具有国家专利权技术的的粉磨设备。其中之一是LMGU循环粉磨、双位进料微粉管磨机，取代了现有的老式管磨机。其中之二是循环粉磨粗粉磨机取代了现有的各种粗、细破碎机、球破机和辊压机。这种粉磨工艺设备的粉磨效果，即保留了开流粉磨水泥颗粒比表面积高的优点，又具备了圈流粉磨工艺产量高、电耗低的双重优点。即克服了开流粉磨工艺存在的混合材过粉磨现象，又解决了圈流粉磨工艺投资大、设备多、循环负荷大、维修困难等诸多缺点。该技术还可应用在现有使用的老式粉磨工艺和老式磨机的技术改造上，同样达到良好效果。相信我们水泥企业采用新的技术之后，必将会带来低投资、高产出、大效益。21 洛阳理工学院毕业设计（论文）谢辞通过毕业论文，综合运用了三年来所学的基础理论，专业理论和毕业实习中收集到的工业生产知识，技术经济数据资料，不仅是我三年来所学到的知识得到比较全面的巩固，深化和发展，而且进一步培养了我实事求是的工作态度和科学的工作方法，培养了我独立承担技术功德的能力和探求新知识，解决实际问题的能力，大大提高了专业水平和计算机应用水平，是我学到了许多新的设计思想和设计型理念，如采用先进技术，超前控制和连续生产，简化流程等。专业设计能力，团队协作能力都得到了较大的提高。在本次毕业论文中，由于受本人知识结构及能力所限，论文是在导师张明海老师的悉心指导下完成的。首先感谢几位老师的细心关怀和耐心教导。此外，还有同学们的热心帮助，在此，表示深深的谢意。本论文的成文与以上老师和同学的大力帮助密不可分，在此深表感谢，同时对百忙中参与论文审阅工作的诸位教师表示深深的谢意。21 洛阳理工学院毕业设计（论文）参考文献[1]王文义等.水泥颗粒特征与现代水泥粉磨技术.北京：原子能出版社，2004.[2]陈少龙等.水泥工艺设备.济南：山东科学技术出版社，1993.[3]朱尚叙等.粉磨工艺与设备.武汉：武汉工业大学出版社，1993[4]刘志江等.新型干法水泥技术.北京：中国建材工业出版社，2005[5]王仲春.水泥工业粉磨工艺技术.北京：中国建材工业出版社.[6]陈少龙.水泥生产破碎与粉磨工艺技术及设备.北京:化学工业出版社.2007.[7]乔彬.水泥工业粉磨系统节能增产技术百例.北京:化学工业出版社.2009.[8]刘小海.王建波,挤压联合粉磨系统中几个工艺问题的探讨.水泥技术2004.[9]张大同.对水泥粉磨细度控制方法与建议［J］.水泥.2005.[10]王仲春.曾容，料床粉磨技术的进展［J］.水泥.2005.[11]姚春生.combidan,水泥磨的增产措施［J］.新世纪水泥导报.1999.[12]黄伟.提高辊压机联合粉磨系统产质量的措施［J］.水泥.2002.[13]赵雍.沈吉山.带辊压机的水泥磨级配方案的确定［J］.水泥.2005.[14]于兴敏等.新型干法水泥实用技术全书.北京：科学出版社.2006.[15]刘玉峰.张文清等.水泥粉磨系统提产的措施［J］.水泥.2005.21 洛阳理工学院毕业设计（论文）外文资料翻译Replyto"Comments"OnthefactorsaffectingstrengthofPortlandcement""WethankAlfordetal.Fortheirinterestingcommentsonourrecentpaper[1].Thesecommentsaremostinstructive,inthattheyhighlightsomeimportantmisunderstandingsofthemodelofPortlandcementpaste,proposedearlier[2],forwhichdirectmicrostructuralevidencewasobtained[3],uponwhichourworkwasbased.Inviewofthis,wewillprovideasummaryoftheevidenceforthemodel,althoughitisimportantfirsttoexaminethecommentsmadeassetoutbyAlfordetal.Theirquotationofourfirstconclusionshouldbereadinitscontext,namelytheIntroductionandotherconclusions.Inthiscontext,itcanbeseenthatthe15%increaseinflexuralstrengthfounduponremovalofairvoids[1]isnotsignificantwhencomparedtothe500%increaseclaimedoriginallyforthepolymermodified"MDF"cement[4].Alfordetalquotetheworkofvariousauthors,indicatingthatairvoidscan,insomecircumstances,beconsideredsimplyasanadditiontothetotporosityremaininginoriginallywater-filledspaces。InsupportofthistheyquotetheresultsofWright[5],astudyofthe.effectofairentrainmentonthecompressivestrengthofconcrete.Twopointsshouldbemadeaboutthisfigure(Fig.1ofAlfordetal).1.Theaircontentisexpressedasapercentageofthevolumeofconcrete,andnotofthecementpastefractionoftheconcrete.Ifallowanceismadeforthepaste(i.e.cement+water)onlytakingupabout22%ofthevolumeoftheconcretemixesused,theabscissaofthisfigureshouldbemultipliedbyabout5.Itisthenclearthatthe(porosity)effectofafewpercentofairisevenless(afewpercent)thanpredictedbytheDugdalemodel[1].Incon-lectionwiththis,itisrelevanttonotethatsuchworkasquotedabovehasbeencarriedoutonconcretemixesofwater/cementratiosof0.45ormore[5,6],farfrombeingdesignedto"givetheimpressionthatairisnotsignificant",assuggestedbyAlfordetal,ouruseofaw/cratioof0.3shouldemphasizethiseffect.2.Wright[5]saidoftheoriginalofthisfigure,whichalsocomparedtheeffectsofdeliberatelyandaccidentallyentrainedair.thisshowsthattheeffectonstrengthismateriallythesamewhethertheairisentrainedintentionallyintheformofnumerousminutebubbles,oroccursunintentionallyIntheformofcomparativelylargeirregularvoids".　ThisisnotinagreementwitheithertheDug　daleorGriffithapproach,andindicatesthatresult　obtainedonconcrete,whichcontainsalargequantityofaggregate,arenotrelevanttothepresentdiscussion.Theabovepointsalsocentrearoundstrengthincompression,whichisacomplexstresssystem,andmaynotbeappropriatetotensilefailuremechanisms.Thenextpointinvolvesthepressurecompactionofcementtoproducehigherflexuralstrength.Itisimportantheretodifferentiatebetweenattemptstoremovelargevolumesofairinordertoincreasethepackingdensityofhecement[7,8],inwhichcasethew/cratioiskeptverylowtopreventthebuild-upofunduehydrostaticpressure,andattemptstoremovesmallvolumesofairfrompastesofplasticorfluidconsistencytoeliminategrossflaws[1].Inthelattercase,pressurecompactionwouldnotleadtosignificantdecreaseinporositybecausethesmallvolumeofairwouldremainentrappedbysurfacetension.Kendalletal.[9]havealsoillustratedthedifficultyincompactingplain21 洛阳理工学院毕业设计（论文）cementcrumbsduetothefrictionbetweentheparticles;applicationofapressureof10MPaonlyreducedaircontentofaw/c0.19crumbbyabouthalf[9].TheillustrationoftheeffectofaircontentonflexuralstrengthunderlinesanotherprobleminthetestingofPortlandcementpastes,thatofdryingcracking.Thishasbeenwelldocumented[10,11]andallourworkwascarriedoutunderwatertoavoidthisproblem.Dryingofplaincementpastesproduceslargeensileshrinkingstressesonthesurfaceofthespecimens,leadingtosurfacecracking.Thisappearstobethereasonfortheverylowflexuralstrength(10MPa)quotedbyAlfordetal.evenwhenallairhadbeenexcludedfromamixofw/c0.14.Thedifferenteffectsofdryinguponplainandpolymer-containingmixeswerenotedinourpaper[1]andareconsideredinmoredetailelsewhere[121.Fig.2ofAlford'sCommentsshowsconsiderablescatter,anditisnotimmediatelyobviousthattheeffectoftheairbubblesisanythingmorethanareductioninthecross-sectionalareaofthespecimens.Itisknownthat"assiduousvibration"leadstosegregationofcementpastes[6]andhenceanunexpectedlyhighincreaseinpackingdensity,per-hapsleadingtotheonehighstrengthof35MPainthefigure.Theresultsofotherworkers[13-15]refertoconcretesinwhichthepastefractionhasbeenstrengthenedbyincorporationoffinelydiv-ided(0.1μm)silica,andshouldnotbeconfusedwithnormalcementpastes.Someplainmixturesofcementandwatercanindeedexhibithighstrengths;itislikelythatthepressedcementsofRoyandGouda[8]werefreefrom"macrodefects"andshowedtensile(splitting)strengthsinexcessof60MPa.Thisisbecausetheporosityhadbeenconsiderablyreduced.Weshouldpointoutherethatthereappearstobesomemisunderstandingoftheterm"intrinsicstrength".Thetermdoesnotrefertoaceilingvalueabovewhichnocementpreparationcanrise,andconfusionperhapsarosebecauseHigginsandBailey[2]onlyusedonew/cratio(0.3).Wewouldexpectw/cratiotoaffecttheintrinsicstrength;alowerw/cratiowillleadtoahigherintrinsicstrength.Inthatw/cratioofamaturepasteisreflectedintheoverallporosity,itcanbeseenthatarelationshipmayexistbetweenintrinsicstrengthandintrinsicporosity[17].Porosityinsomesystems,suchasbrittlecer-amics,resultsfromimperfectcompactionbecausetheceramicmustbemadeonacommercialscale[16].However,inthecaseofhydrauliccements,wherealargevolumeofliquid(water)isaddedtothepowder,itisthevolumeratioofsolidtoliquidwhichgovernsthepackingdensity,andhencetheinitialporosity,fromwhichthefinalintrinsicporosity,afterhydration,derives.ReiterationofthefindingsofHigginsandBailey[2,3]mayservetoclearthisconfusion.Underverycarefulopticalmicroscopeexamination,usingaspecialdiffuseilluminationtechnique[3],itwasfoundthatastablecrackcouldformpriortofailure,eveninanunstablenotchedflexuralspecimen,atclosetothefailureload,anddevelopforuptoabout1mminlengthpriortofinalcollapseFig.1.Thissuggestedthatsomeyieldphenomenonwaspresent,andpromptedtheuseoftheDugdaleprocesszonemodeltoexplainthemechanicalpropertiesobserved[2].Furtherconfirmationofthismodelwasobtainedwhenitwasfoundthatthevaluecalculatedforthecriticalcrackopeningdisplacement(COD)of1μm[2]agreedcloselywiththoseobservedbyopticalmicroscopy,andwasofthesamesizeasthecalciumsilicatehydratefibrils.FromtherelationshipbetweenprocesszonelengthandCOD[18],theprocesszoneiscalculatedtobeabout1.7mm,closetothestablecracklength,notedabove,of1ram.Itwaspostulatedthattheyieldwasproducedbythepullingapartofthefibrils,effectively"tying"thecrackuntiltheyfinallypartedata21 洛阳理工学院毕业设计（论文）CODequaltotheirlength.ClearlyeventheDugdalemodelprovidesasim-plifieddescriptionofthefailureprocess,sinceitiswellestablishedthatthestructureisheterogeneousandtheremustbedifferencesintheforce-dis-placementrelationshipsacrossthetiedcrack[12].Itisclearfromtheabovethattheintrinsicstrength,farfrombeingthe"additionalarbitraryconstant"suggestedbyAlfordetal.,wascalculatedfromanextensivestudyofthefracturemechanicsofthecementpasteused[2].Davidge[19]hasindependentlysuggestedthatananalysismoredetailedthantheGriffithequationisneededinthecaseofcementpaste,particularlywheresubcriticalcrackgrowthisknowntooccur.ThemostimportantdifferencebetweentheGriffithandDugdaleapproachesisveryclearlyillustratedbyFig.3ofAlfordetal.Aswepointedout[1],thereislittledifferenceforaflawsizeof1ram,butourpaperwasconcernedwiththeairbubblesinanalreadywell-compactedpaste[2],intheregion0.1to1ram,andthefigureclearlyshowsthatitisherewherethesignificantdifferencesbetweenthetwotheorieslie.Theremainderofthecommentssuggestwaysinwhichflawsotherthanairbubblesmightbeproduced.SuchpotentialflawswillreducestrengthaccordingtotheDugdaleequation.Indeedwehavesuggested[12]thatlarge,stiffparticlessuchascalciumhydroxidecrystalsmayaccountforthesmallsizeeffectobservedinunnotchedflexuralspecimens[1].Furthermore,wepointedoutthatdefectscausedbyinhomogeneouswettingorwaterdistributioncanbeminimizedbycarefulmixinganduseofadmixtures;eveniflargewater-filledareasremained,theseshouldbevisibleonpolishedsectionsofthehardenedpaste,andweclearlyshowedthatthiswasnotso.Inconclusion,wewouldsaythat:1.theunmodifiedGriffithequationisaninadequatedescriptionofthefractureofPortlandcementpaste.Whatisrequiredisnotsomuchaneconomicalanalysis,asonewhichbestdescribesandpredictsthemechanicalpropertiesand"stimulatesimprovedunderstanding"[19].TheDugdaleapproachaccountsquiteaccuratelyfortheexperi-mentalobservations;2.furtherworkmustbeconcentratedonobtain-inganunderstandingofthewayinwhichstrengthandfracturemechanicsrelatetotheintrinsicporosity;3.ourexperimentalevidenceindicatesthatstrengthiscontrolledbythefibrillarorayer-likemicrostructureofthematerial,whichleadstoyieldingphenomena,andhenceamicrostructurallycontrolled(intrinsic)strengthlevel,dependentinparticularuponw/cratio;4.thereisnoerrorinourpaper.21 洛阳理工学院毕业设计（论文）对于影响硅酸盐水泥强度评论的回复我们感谢奥尔福德等人对于我们最近的一篇文章有趣的评论[1]。这些意见是最有启发性，因为它们在突出的波特兰水泥浆体模型之前提出了一些重要的见解[2]，其中得到[3]直接用于微观结构的证据，并以此作为我们工作的基础。鉴于此，我们将提供该型号的总结证据，虽然它是由奥尔等人审查的重要意见。他们解释我们的第一个结论应该在其范围内，即引进和吸收其他结论。在这方面可以看出并发现对弯曲强度空隙率[1]去除15％的增幅相比并不显着，他们声称相比原来的“中密度板“水泥的改性聚合物[4]增加500％。奥尔福德等人引用不同专家的成果，表明空隙率可以在某些情况下被视为是对托特孔隙除了原本空间剩余充满水的简单填充。为了支持这项工作，他们引用赖特[5]的一个研究空气夹带的结果。根据对混凝土抗压强度的影响和这个数字应作出两点左右（图雅富等1）。1.空气的量表示为混凝土体积的百分比，而不是混凝土的水泥浆体的百分数。如果结果只是为只粘贴到约22％的混凝土体积而混合使用水泥+水制成的，横坐标应该是这个数字乘以5左右。它是那么清楚表明每百分之几的空气（孔隙度）比挖戴尔的模型[1]预测的甚至更低。由福德等人的建议，在此浓度下，这是相当引人注意的。从上面所从事的水/水泥比例的混合物的0.45以上的工作[5，6]，已经进行了具体引用远离了旨在“给人的印象是空气不显着的设计”。我们应强调这种0.3W/C的比例效果。2.赖特[5]说，这个故意影响和夹带的空气数字比较偶然。这表明，对强度的影响实质上是相同的空气是否夹带在众多气泡故意或在无意中发生较大的“不规则空洞的形式。这不是通过挖戴尔与格里菲斯的方法或协议而指出得出的具体结果，其中包含了目前大量的不相关的讨论的总和.以上几点还围绕在压缩范围内，这是一个复杂压力系统的力量，可能并导致不恰当拉伸破坏机理的产生。第二点涉及到生产更高的抗弯强度和压力的压实水泥。在这里重要的是要尝试研究出他们之间的区分，来消除大量空气，以增加水泥的堆积密度[7，8]，在这种情况下的W/C比保持非常低的，以防止积聚不当产生静水压力，并试图删除液体的塑料一致性的少量空气，来消除严重的缺陷[1]。在后一种情况下，压力压实不会导致孔隙度显着降低，因为体积小的空气仍然受到表面张力会包埋。肯德尔等人[9]也说明了在普通水泥的密实困难是由于屑粒子之间的摩擦;是仅仅因10兆帕压力的应用降低了一半左右w/c0.19[9]屑含量。对空气的弯曲强度的影响效果图中的另一个突出的问题是波特兰水泥浆体的测试，即干燥开裂。这一直是有据可查的[10，11]，我们所有的工作是在正常情况下进行以避免这个问题。普通水泥表面生产大水泥浆干燥收缩应力的标本，导致表面开裂。这似乎是奥尔福德等人所报（10兆帕）非常低的抗弯强度的原因。即使所有的空气已被排除在的W/C0.14组合范围内。就是在我们的论文中指出在干燥开裂和聚合物的混合的地方[1]，也被其他地方认为是对[121干燥的不同影响的更详细的解释。对奥尔福德等人的评论图2显示了相当分散的情况，任何一个在气泡效果以外的标本横截面面积的减少更多，而且不会立即明显。据了解，“不断的振动”的方法导致了水泥浆体[6]的堆积密度出乎意料高增长，导致每一个高空平台在21 洛阳理工学院毕业设计（论文）图中的35MPa高强的隔离。其他研究人员的结果[13-15]是指在其中粘贴一部分后得到加强的细节的（0.1微米）硅胶法团，而不应与普通水泥混凝土泥浆混淆。平原水泥和水的混合物有些确实可以具有很高的强度，突出了拉伸（分裂）在超过60MPa的优势，可能就是罗伊和豪达所说的“宏观缺陷”，这是因为孔隙度已大大减少。任何一个在标本横截面面积减少更多气泡效果以外的情况下它不会立即出现明显的现象。我们要在此指出，似乎长期有一些对“内在实力”的误解。这个词并不是指水泥的制备的上限不超过该值就可以增加混乱的可能，是由于希金斯和贝利[2]只用一个W/C比（0.3）。我们预期W/C比影响的内在力量是一个较低的W/C比将导致较高的内在力量。在这W/C的比例是一个成熟的瓦特贴在整体孔隙度的反映，可以看出他们的孔隙度之间可能存在内在关系和内在力量[17]。孔隙度，从不完善压结果实如有些脆的CER-amices系统看，陶瓷必须以商业规模生产[16]。然而，在液压水泥，其中的液体（水）大量添加到粉体中的情况下，它是固体液体的体积比当时的堆积密度，因此最初的孔隙率是最终内在孔隙率，水化后从中派生的。贝利的和希金斯重述的结果[2，3]可能有助于清除这种混乱现象。使用一种特殊的漫射照明技术[3]，在非常仔细的光学显微镜观察，结果发现，可以形成一个稳定之前的裂缝，甚至出现一个不稳定的缺口弯曲试件，接近破坏荷载时，制定最后崩溃到约1毫米前的长图。1。这表明，目前产生的一些现象，促使了用达格代尔过程区模型来解释观察到的力学性能现象[2]。为了得到进一步确认，使用该模型时，发现通过光学显微镜观察在临界裂纹张开位移的1μm的[2]（COD）的计算值与这些一样大小的纤维硅酸钙水合物密切一致。从双方关系的过程区的长度和COD[18]的关系来看，此过程区计算为1.7毫米左右，接近稳定裂纹长度，如上所述1ram。据推测，现象是由纤维被拉断产生的，通过有效地“绑“的打击，直到等于他们终于在化学需氧量的长度分手。显然，，因为它是公认的必须在有跨系杆裂纹[12]力位移关系的差异的异质结构，即使是提供了一个失败的Dugdale模型过程sim-plified的描述。很显然，从上述的内在力量和从计算的应用[2]水泥石断裂力学的广泛研究来看这远不是福德等人建议的“额外任意常数“。戴维奇[19]已建议设立一个更加详细的独立的分析格里菲斯方程比在水泥糊需要研究的情况，特别是众所周知的发生在亚临界裂纹扩展情况。格里菲斯和达格代尔方法之间的最重要的区别是前者非常清楚说明了雅富等人研究（3图）。正如我们指出的[1]，是1ram的缺陷尺寸差别不大。但我们的文件是关注气泡在一个早已贴[2]在该地区0.1至1ram范围内，这些数字清楚地表明了这其中的两种理论之间的重大分歧所在。其余建议的评论中，除了气泡缺陷可能会产生解决的办法和根据挖戴尔方程这种潜在的缺陷将减少它的强度。事实上，我们曾建议[12]用大的氢氧化钙晶体的硬颗粒，可以解释小尺寸在无缺口试样弯曲的效应[1]。此外，我们指出，分布不均匀润湿或水引起的缺陷可以通过仔细搅拌和外加剂的使用来减少，即使大型充水的地区仍然存在，这应该是对硬化浆体抛光部分的可见，我们清楚地表明这不是这样的。总之，我们会说：1.未修改的格里菲斯方程是对波特兰水泥浆体骨折有21 洛阳理工学院毕业设计（论文）不足的描述。现在需要的是没有那么多分析为一体的经济条件下最能描述和预测的力学性能及“更好的理解刺激“[19]。挖戴尔的相当准确的方法是对专家意见的精神的反映;  2.进一步的工作必须集中在求取的方式上，强度和断裂力学涉及固有孔隙度的认识;  3.我们的实验证据表明，纤维的强度是由艾尔或类似的物质产生，从而导致收益率现象的微观结构，因此在微结构控制内在的强度水平中特别依赖W/C控制;4.在我们的文章中没有错误。21