賈華平:秀出生料邁向水泥, 輥壓機(jī)終粉磨再賦節(jié)能空間
時(shí)至今日,水泥粉磨技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了一系列成果,不但大幅度提高了粉磨效率,而且可在一定程度上改善水泥的粉磨性能。比如立磨水泥終粉磨、比如輥筒磨水泥終粉磨、比如分別粉磨,都取得了不錯(cuò)的業(yè)績(jī)。
遺憾的是,在原理上粉磨效率最高的輥壓機(jī),在進(jìn)軍水泥終粉磨時(shí)落到了裹足不前的境地。在生料粉磨系統(tǒng),輥壓機(jī)終粉磨雖然滯后于立磨,但畢竟還是有所突破;在水泥粉磨系統(tǒng)可就慘了,不得已退守了半終粉磨,而且必須配套球磨機(jī)整形。
輥壓機(jī)與立磨、輥筒磨同樣屬于擠壓粉碎機(jī)理,立磨、輥筒磨能生產(chǎn)性能合格的水泥,輥壓機(jī)為什么就不能呢?
主要的擔(dān)心是:水泥顆粒級(jí)配分布不好,特別是水泥顆粒球形度不好,被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致水泥需水量增大,水泥使用性能變差,最終影響市場(chǎng)銷量與售價(jià)。
那么,水泥的顆粒級(jí)配能否調(diào)整?水泥的球形度是不是問題呢?甚至水泥的需水量是不是問題? 顛覆性成果需要顛覆性思維,我們有必要質(zhì)疑一些有關(guān)的固有思維!
一、對(duì)幾點(diǎn)固有思維的質(zhì)疑
1、混凝土行業(yè)為什么較真水泥需水量
水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量,準(zhǔn)確的說法應(yīng)該是混凝土的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,是指能使水泥漿體達(dá)到一定的可塑性和流動(dòng)性所需要的拌合水量。
混凝土用水量是其施工的重要指標(biāo),直接影響到混凝土的水灰比,繼而影響到混凝土的強(qiáng)度、抗蝕性、抗凍性、耐久性,影響到混凝土生產(chǎn)的水泥用量以及外加劑用量,影響到用戶的成本和效益。
而水泥是混凝土的重要組成部分,水泥需水量有可能影響到混凝土用水量,間接影響到用戶的成本和效益。由此,水泥需水量就成為混凝土行業(yè)衡量水泥性能的一個(gè)重要指標(biāo)。
2、水泥需水量對(duì)混凝土用水量的影響
以水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量25%作為標(biāo)準(zhǔn)值,試驗(yàn)得出混凝土用水量與水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量有以下關(guān)系:
Δw=C(N——0.25)×0.8
式中:Δw——1m3混凝土用水量的變化值,kg/m3;C——1m3混凝土水泥用量,kg/m3;N——水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,%。
試驗(yàn)表明欲降低混凝土用水量,必須降低水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量;而且還量化了水泥需水量對(duì)混凝土用水量的影響程度。
科學(xué)上講“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”、技術(shù)上講“一切要數(shù)據(jù)說話”,這里全有了。所以,這是一個(gè)在混凝土行業(yè)有影響的試驗(yàn),甚至被固化為“聲討”水泥的理論依據(jù)。
那么,這個(gè)試驗(yàn)有沒有問題呢?
如果將水泥的需水量進(jìn)一步細(xì)分,就會(huì)明確為三個(gè)部分:
① 固有需水量:主要是C3A、fCaO、燒失量、堿含量、混合材的孔隙率;
② 粉磨需水量:主要有顆粒級(jí)配、顆粒組成、顆粒形狀、石膏脫水、水泥細(xì)度(特別是熟料粒徑);
③ 工況需水量:主要是水泥溫度。
3、水泥細(xì)度、顆粒級(jí)配對(duì)混凝土的影響
國(guó)內(nèi)有專家研究認(rèn)為:水泥的需水量到底對(duì)混凝土的需水量有多大影響,與混凝土的配料組成以及組分特性有很大關(guān)系,水泥只占混凝土的一部分,通常影響不是太大。
混凝土的摻合料比水泥還細(xì)、混凝土的骨料比水泥顆粒大得多,對(duì)混凝土用水量的影響不比水泥小,而水泥的顆粒級(jí)配對(duì)混凝土的顆粒級(jí)配影響十分有限,故不該需水量一高就賴在水泥頭上。
研究水泥的最早期水化認(rèn)為,水化產(chǎn)物的比表面積,要比水泥中各組分的比表面積大得多,完全不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上。所以,關(guān)于水泥的需水量、或塌落度損失,實(shí)際上與水泥的細(xì)度關(guān)系不大,完全可以忽略不計(jì),如圖1。
圖1
4、顆粒組成與顆粒級(jí)配是完全不同的兩個(gè)概念
顆粒組成與顆粒級(jí)配是完全不同的兩個(gè)概念,卻經(jīng)常被大家張冠李戴、混為一談。
顆粒組成指不同組分(和或礦物)顆粒在水泥粉體中的分布。相同的顆粒級(jí)配水泥、即使其化學(xué)成分也完全一樣,但由于其顆粒組成的不同,水泥性能會(huì)千差萬別!
我們經(jīng)常感到閉路磨水泥不如開路磨好,認(rèn)為是開路磨水泥的顆粒級(jí)配分布更寬。實(shí)際上不僅如此,還希望熟料的顆粒分布窄點(diǎn)更好。閉路磨是強(qiáng)化粉磨粒徑的一視同仁,開路磨是強(qiáng)化粉磨時(shí)間的一視同仁,由于各組分的易磨性不同,開路磨具有選擇性分別粉磨的特性,更適合水泥顆粒級(jí)配寬中(混合材)有窄(熟料)的需水量要求。
輥壓機(jī)終粉磨的水泥,雖然具有水泥顆粒級(jí)配分布不寬的缺陷,但同時(shí)具有其中熟料顆粒分布窄的優(yōu)勢(shì)。
5、關(guān)于顆粒形狀對(duì)需水量的影響
我們講顆粒形狀對(duì)水泥需水量的影響,其中一個(gè)主要原因是由于其條狀顆粒或棱形顆粒較多,顆粒間內(nèi)摩擦較大需要更多的水。
實(shí)際上,這是一種宏觀概念向微觀領(lǐng)域的推理,尚缺乏實(shí)實(shí)在在的物理實(shí)驗(yàn)。當(dāng)水泥足夠細(xì)時(shí),其顆粒形狀已經(jīng)不重要了。
我們知道,量變是會(huì)引起質(zhì)變的,宏觀的理論并不能直接往微觀上套。這有幾點(diǎn)理論支撐:
① 顆粒越小質(zhì)量越??;球形度越小表面積越大,受到水的浮力越大;顆粒越小其棱角的絕對(duì)值越小,其摩擦系數(shù)會(huì)相應(yīng)減小。
我們知道,摩擦力=正壓力×摩擦系數(shù),這里“顆粒內(nèi)摩擦∝(顆粒質(zhì)量——水的浮力)×摩擦系數(shù)”,當(dāng)水泥細(xì)到一定程度后內(nèi)摩擦怎么會(huì)增大呢?
② 水泥較粗時(shí)粉磨顆粒以晶體團(tuán)解離,不規(guī)則外形較多;當(dāng)水泥細(xì)到一定程度后,顆粒已趨近于晶體外形,而物理加工是不可能改變晶體形狀的。故不論什么粉磨工藝,細(xì)到一定程度后的外形都會(huì)趨于一致;
③ 我們知道,水有一定的表面張力,對(duì)小到一定程度后顆粒,其外形在水膜的包裹下都將趨于球形化。
6、必須注意的石膏脫水問題
在2002年 “第五屆水泥制造工藝技術(shù)國(guó)際大會(huì)”上,就有德國(guó)的水泥專家發(fā)布了這方面的論文。
研究了球磨機(jī)粉磨和輥壓機(jī)終粉磨對(duì)石膏脫水的影響對(duì)比,粉磨同樣的42.5R水泥,使用同樣的石膏(均為一半硬石膏和一半二水石膏),測(cè)得粉磨后水泥中不同形態(tài)的石膏含量見表1。
球磨機(jī)和輥壓機(jī)終粉磨后石膏的脫水比較
表1
試驗(yàn)表明,要二水石膏脫水為半水石膏,被粉磨物料的溫度應(yīng)該≥90℃。這在我們習(xí)慣的球磨機(jī)中幾乎總是可以達(dá)到的,而在輥壓機(jī)終粉磨這些新的粉磨工藝中,由于粉磨過程的溫度較低,只有少量二水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨?,或者根本就不可能轉(zhuǎn)變。
試驗(yàn)表明,在25℃的環(huán)境溫度下,硬石膏的溶解度為2.1 g/L、二水石膏的溶解度為2.4 g/L、半水石膏的溶解度為6.0g/L。這就是說,輥壓機(jī)終粉磨水泥與球磨機(jī)水泥相比,盡管其石膏含量是一樣的,但在水中的溶解度是不同的,正是這個(gè)不同的溶解度對(duì)水泥的凝結(jié)過程產(chǎn)生了不同的影響。
對(duì)水泥輥壓機(jī)終粉磨來講,一定的粉磨溫度對(duì)石膏的脫水是必要的。這與我們傳統(tǒng)的觀念不同,這一點(diǎn)已經(jīng)在水泥立磨終粉磨中得到了佐證。
7、這個(gè)需水量不同于那個(gè)需水量
關(guān)于水泥的需水量,準(zhǔn)確的說是在一定條件下檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)需水量,大致由以下三種因素疊加構(gòu)成,即所用原料的固有需水量、水泥過細(xì)導(dǎo)致的需水量、水泥顆粒級(jí)配導(dǎo)致的需水量、水泥顆粒組成導(dǎo)致的需水量、水泥顆粒形狀導(dǎo)致的需水量、石膏脫水不足導(dǎo)致的需水量。
就輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)與球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的比較而言,由于兩者的需水量構(gòu)成不同,故需水量產(chǎn)生的效應(yīng)也有差別,相同的標(biāo)準(zhǔn)需水量不一定是相同的后果。
不論是那種粉磨系統(tǒng),其原料的固有需水量都是一樣的,與所用的粉磨系統(tǒng)無關(guān);球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的需水量受微粉、特別是熟料微粉含量的影響較大,輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的需水量雖然受到顆粒形狀的影響、但可以減小熟料微粉的影響;微粉型需水量對(duì)水化速度的影響較大,形狀型需水量對(duì)水化速度的影響較小。
所以,輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)的需水量與球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)的需水量比較,對(duì)水泥的和易性影響較小。
另外,輥壓機(jī)終粉磨的水泥溫度,要比其他粉磨系統(tǒng)低得多,這對(duì)降低水泥的工況需水量是十分重要的。水泥的工況需水量并不完全取決于水泥的標(biāo)準(zhǔn)需水量,還會(huì)受到使用時(shí)溫度的較大影響,特別在高溫季節(jié),較高的溫度能促進(jìn)水泥的水化速度,增大工況需水量,這對(duì)最終的水泥使用者是不容忽視的。
有例為證:比利時(shí)CBR公司在1992年曾對(duì)其擁有的5臺(tái)水泥磨進(jìn)行了輥壓機(jī)終粉磨改造,他們的結(jié)論認(rèn)為“在某些銷售市場(chǎng),需水量高的水泥是不被接受的,但CBR公司很幸運(yùn),輥壓機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)的水泥為顧客所接受,他們對(duì)水泥很滿意”。
分析認(rèn)為:水泥中微粉型需水量與形狀型需水量的后果不同、標(biāo)準(zhǔn)需水量也不等于工況需水量,這是“CBR公司很幸運(yùn)”、也是輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)很幸運(yùn)的真正原因。
二、料床粉磨系統(tǒng)的比較與借鑒
立磨、輥筒磨、輥壓機(jī)三種粉磨設(shè)備,僅管具體的結(jié)構(gòu)不同,但都是基于料床粉磨原理的設(shè)備,與球磨機(jī)相比,都具有能量利用率高、能耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行維護(hù)方便、占地面積小的優(yōu)勢(shì),但它們又有各自不同的特點(diǎn),三種料床粉磨設(shè)備的技術(shù)特征對(duì)比見表2。
表2
1、水泥質(zhì)量比較
輥壓機(jī)和立磨都在水泥的終粉磨上使用過,但都不太理想,都比球磨機(jī)生產(chǎn)的水泥需水量大。如果要保持相同的混凝土稠度,一是多加水,這將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低;二是增大減水劑用量,這將導(dǎo)致混凝土的成本提高。
立磨水泥與輥壓機(jī)水泥的顆粒形狀對(duì)比如圖2。
圖2
而輥筒磨生產(chǎn)出來的水泥,在使用過程中意外的發(fā)現(xiàn),需水量比球磨機(jī)生產(chǎn)的水泥還略低一些。
對(duì)這兩種水泥的顆粒級(jí)配與顆粒形狀的分析發(fā)現(xiàn),兩種水泥的顆粒級(jí)配非常接近,輥筒磨水泥的顆粒球形度還要略好于球磨機(jī)水泥,各齡期的水泥強(qiáng)度輥筒磨也要略勝一籌。
輥筒磨與球磨機(jī)的水泥顆粒形狀對(duì)比見圖3。
圖3
2、輥壓機(jī)終粉磨的借鑒
目前的研究,都是局限在設(shè)備的適應(yīng)性調(diào)整上,而沒有從系統(tǒng)工藝和設(shè)備原理上進(jìn)行改進(jìn),這是進(jìn)展不大的根本原因。為此,我們不妨將輥壓機(jī)水泥終粉磨工藝,與立磨終粉磨工藝和筒輥磨終粉磨工藝進(jìn)行一下對(duì)比分析,或許從中可以得到一些借鑒和啟示。
(1)輥壓機(jī)與立磨的粉磨機(jī)理同樣為料層粉碎,沖擊物料的“飛濺能”得到比立磨更好的應(yīng)用,因而粉磨能量利用率更高,粉磨電耗應(yīng)該比立磨更低。但輥壓機(jī)粉磨產(chǎn)品存在球形度差、石膏粒度偏粗、C3A活化不佳等問題,導(dǎo)致水泥的需水量較高,從而影響了水泥的產(chǎn)品性能。
輥壓機(jī)與立磨的不同點(diǎn)在于立磨是多次粉碎,而輥壓機(jī)的粉碎次數(shù)要少得多。那么,是否能夠通過增加輥壓機(jī)閉路系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷,以增加粉碎次數(shù)呢?
法國(guó)Cormeillers水泥廠,就是采用多次循環(huán)工藝建成投產(chǎn)了世界上第一條輥壓機(jī)水泥終粉磨生產(chǎn)線,實(shí)踐證明是效果顯著的。
然而國(guó)內(nèi)的試驗(yàn)卻不太成功,隨著輥壓機(jī)及其循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)一步加大,結(jié)果是系統(tǒng)裝機(jī)功率上去了,而輥壓機(jī)的實(shí)際運(yùn)行功率卻要比預(yù)想的小得多,有的還有所下降。大輥壓機(jī)只是干了小輥壓機(jī)的活,雖然改善了水泥性能,但導(dǎo)致了系統(tǒng)電耗的升高、系統(tǒng)投資的加大。
分析認(rèn)為,輥壓機(jī)對(duì)入輥物料的粒度均一性要求較高,特別對(duì)易碎性比較差的物料更是如此?!疤焖擞袀€(gè)兒高的頂著”,當(dāng)輥壓機(jī)被大顆粒撐開輥縫時(shí),對(duì)小顆粒的做功就很有限了,不是單純的提高循環(huán)負(fù)荷那么簡(jiǎn)單,還必須設(shè)法改善輥壓機(jī)對(duì)入輥物料粒度的適應(yīng)性。
(2)實(shí)踐證明,輥筒磨已經(jīng)成功用于水泥終粉磨,而且其產(chǎn)品水泥的性能要優(yōu)于立磨,甚至略好于球磨機(jī)水泥。
根據(jù)2006年法國(guó)FCB提供的輥筒磨水泥資料,其粉磨的水泥顆粒級(jí)配與球磨機(jī)很接近,顆粒球形度甚至略好于球磨機(jī),各項(xiàng)性能指標(biāo)都不比球磨機(jī)差,各齡期的強(qiáng)度都高于球磨機(jī)水泥。
輥筒磨的工作原理如圖4所示。
圖4
由圖可見,輥筒磨不同于輥壓機(jī)在兩輥之間擠壓粉碎,而是在一個(gè)圓柱輥外面與一個(gè)圓筒內(nèi)面之間多次擠壓磋磨物料,具有如下特點(diǎn):① 由于輥?zhàn)佑赡ネ搀w帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),中間還有物料,滑動(dòng)不可避免,二者的角速度不同,有利于拓寬產(chǎn)品的顆粒級(jí)配;② 由于輥?zhàn)虞^長(zhǎng),輥筒之間給予物料的擠壓力不是太大,物料受到多次循環(huán)磋磨,有利于產(chǎn)品顆粒形狀的球形化。
由此可鑒,輥壓機(jī)水泥終粉磨在加大系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷、增加研磨次數(shù)的同時(shí),還應(yīng)該增大磋磨功能,既有利于拓寬顆粒級(jí)配,又可改善顆粒的球形度。比如將輥壓機(jī)的兩個(gè)輥?zhàn)樱捎貌煌瑥?、甚至不同步調(diào)速設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)兩輥之間的差速運(yùn)行,起到對(duì)物料的磋磨作用。
這里有一個(gè)行業(yè)外案例:
中央電視臺(tái)20150515的《我愛發(fā)明》欄目,講述了發(fā)明人蘇連升對(duì)面粉機(jī)的改進(jìn),“將對(duì)輥磨由同步運(yùn)行改為差速運(yùn)行”,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是:“粉磨產(chǎn)能提高了、面粉溫度降低了、面條的口感好了”。
其原理就是將“同步的擠壓為主”變成了“差速擠壓+磋磨”,提高了粉磨效率、提高了比表面積、改善了顆粒形狀。
三、天津院的工業(yè)試驗(yàn)
天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院的研究也表明,在多次循環(huán)擠壓料層的粉碎條件下,輥壓機(jī)能夠獲得2μm——3μm的水泥顆粒,而且生產(chǎn)微細(xì)產(chǎn)品的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于通常的粉磨系統(tǒng)。
對(duì)于顆粒分布要求高的水泥,提高擠壓成品量就需要增加物料的循環(huán)次數(shù),以達(dá)到改善水泥性能的目的。但物料多次擠壓后會(huì)導(dǎo)致輥壓機(jī)的入料粒度減小,輥壓機(jī)在相同壓力下的輸出功率下降,擠壓能效降低,也增加了振動(dòng)的幾率。
因此,水泥輥壓機(jī)終粉磨,既要較高的壓力以提高產(chǎn)量,又要較多的循環(huán)次數(shù)以保證質(zhì)量,兩者是對(duì)立的統(tǒng)一,需要找到一個(gè)合理的平衡點(diǎn)。在保證循環(huán)次數(shù)的情況下,盡量提高操作壓力。
天津院早期曾經(jīng)在振興水泥公司的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)上,做過簡(jiǎn)單的終粉磨生產(chǎn)試驗(yàn),該系統(tǒng)的中控截圖如圖5所示。
圖5
改造前原粉磨系統(tǒng)為Ф180/140輥壓機(jī)+Ф3.8m×13m球磨機(jī)組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng),生產(chǎn)PO42.5水泥、比表面積控制370時(shí),系統(tǒng)生產(chǎn)電耗約31kWh/t左右、生產(chǎn)能力為194t/h、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量為26.5——27.5%。
水泥終粉磨系統(tǒng)的工業(yè)試驗(yàn)直接停掉了球磨機(jī),運(yùn)行結(jié)果為:在比表面積控制380m2/kg情況下,產(chǎn)量達(dá)到120——140t/h,系統(tǒng)電耗降到了26.4kWh/t,標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量檢測(cè)為28.3%。其中系統(tǒng)電耗的分項(xiàng)為:輥壓機(jī)20 kWh/t,風(fēng)機(jī)4.0 kWh/t,選粉機(jī)0.4 kWh/t,其他輔機(jī)2.0 kWh/t。
從以上試驗(yàn)可以看出,在直接停掉球磨機(jī)后,已經(jīng)獲得了較低的粉磨電耗,如果再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì),電耗還有下降的空間;標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量雖然偏高,但還沒有到了失控的狀態(tài),在采取一定措施后,還有下降的可能。
試驗(yàn)顯示,輥壓機(jī)水泥終粉磨,進(jìn)一步降低粉磨電耗是沒問題的,關(guān)鍵是如何控制和降低需水量。分析認(rèn)為,當(dāng)水泥足夠細(xì)時(shí),顆粒形狀對(duì)需水量的影響已經(jīng)不重要了,關(guān)鍵是如何優(yōu)化和控制水泥的顆粒級(jí)配。
為此,天津院又專題開發(fā)了便于強(qiáng)制調(diào)節(jié)顆粒級(jí)配的三轉(zhuǎn)子選粉機(jī),用于振興水泥公司的水泥終粉磨系統(tǒng)改造。采用三轉(zhuǎn)子選粉機(jī)后的系統(tǒng)流程如圖6所示。改造前后的運(yùn)行對(duì)比見表3、水泥性能對(duì)比見表4
圖6
表3
表4
改造前原粉磨系統(tǒng)為Ф180/140輥壓機(jī)+Ф3.8m×13m球磨機(jī)組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng),生產(chǎn)PO42.5水泥、比表面積控制370時(shí),系統(tǒng)生產(chǎn)電耗約31kWh/t左右、生產(chǎn)能力為194t/h、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量為26.5——27.5%。
水泥終粉磨系統(tǒng)的工業(yè)試驗(yàn)直接停掉了球磨機(jī),運(yùn)行結(jié)果為:在比表面積控制380m2/kg情況下,產(chǎn)量達(dá)到120——140t/h,系統(tǒng)電耗降到了26.4kWh/t,標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量檢測(cè)為28.3%。其中系統(tǒng)電耗的分項(xiàng)為:輥壓機(jī)20 kWh/t,風(fēng)機(jī)4.0 kWh/t,選粉機(jī)0.4 kWh/t,其他輔機(jī)2.0 kWh/t。
從以上試驗(yàn)可以看出,在直接停掉球磨機(jī)后,已經(jīng)獲得了較低的粉磨電耗,如果再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì),電耗還有下降的空間;標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量雖然偏高,但還沒有到了失控的狀態(tài),在采取一定措施后,還有下降的可能。
試驗(yàn)顯示,輥壓機(jī)水泥終粉磨,進(jìn)一步降低粉磨電耗是沒問題的,關(guān)鍵是如何控制和降低需水量。分析認(rèn)為,當(dāng)水泥足夠細(xì)時(shí),顆粒形狀對(duì)需水量的影響已經(jīng)不重要了,關(guān)鍵是如何優(yōu)化和控制水泥的顆粒級(jí)配。
2020年5月經(jīng)向振興水泥公司的有關(guān)人員了解,對(duì)輥壓機(jī)水泥終粉磨改造是滿意的:“改造后的輥壓機(jī)水泥終粉磨系統(tǒng)運(yùn)行良好,不但降低了粉磨電耗,與聯(lián)合粉磨系統(tǒng)相比電耗降低了20%左右;而且水泥產(chǎn)品溫度降低了20℃左右,水泥性能也沒有問題,用戶沒有任何不良反應(yīng)。特別是三轉(zhuǎn)子選粉機(jī),能夠比較方便地調(diào)節(jié)水泥的顆粒級(jí)配”。
至此,應(yīng)該感謝天津院的不懈努力、感謝振興水泥公司的勇敢嘗試,為水泥行業(yè)的節(jié)能改造又趟出了一條新路。僅管輥壓機(jī)水泥終粉磨還沒有推開,在推廣過程中還會(huì)遇到這樣那樣的問題,但相信辦法總比困難多,就行輥壓機(jī)生料終粉磨一樣,會(huì)逐步得到大家的認(rèn)可。
四、必須注意的石膏脫水問題
在2002年“第五屆水泥制造工藝技術(shù)國(guó)際大會(huì)”上,就有德國(guó)的水泥專家發(fā)布了這方面的論文。研究了球磨機(jī)粉磨和輥壓機(jī)終粉磨對(duì)石膏脫水的影響對(duì)比,粉磨同樣的42.5R水泥,使用同樣的石膏(均為一半硬石膏和一半二水石膏),測(cè)得粉磨后水泥中不同形態(tài)的石膏含量見表5。
表5
由表06-15可見,由球磨機(jī)粉磨的水泥中半水石膏的含量達(dá)到1.9 wt%,而輥壓機(jī)終粉磨的水泥中半水石膏的含量只有0.4 wt%。(wt是英文wight的縮寫,wt指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。)
試驗(yàn)表明,要二水石膏脫水為半水石膏,被粉磨物料的溫度應(yīng)該≥90℃。這在我們習(xí)慣的球磨機(jī)中幾乎總是可以達(dá)到的,而在輥壓機(jī)終粉磨這些新的粉磨工藝中,由于粉磨過程的溫度較低,只有少量二水石膏轉(zhuǎn)變?yōu)榘胨啵蛘吒揪筒豢赡苻D(zhuǎn)變。
試驗(yàn)表明,在25℃的環(huán)境溫度下,硬石膏的溶解度為2.1 g/L、二水石膏的溶解度為2.4 g/L、半水石膏的溶解度為6.0g/L。這就是說,輥壓機(jī)終粉磨水泥與球磨機(jī)水泥相比,盡管其石膏含量是一樣的,但在水中的溶解度是不同的,正是這個(gè)不同的溶解度對(duì)水泥的凝結(jié)過程產(chǎn)生了不同的影響。
對(duì)水泥輥壓機(jī)終粉磨來講,一定的粉磨溫度對(duì)石膏的脫水是必要的。這與我們傳統(tǒng)的觀念不同,這一點(diǎn)已經(jīng)在水泥立磨終粉磨中得到了佐證。
編輯:梁愛光
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