水泥粉磨系统工艺流程图,水泥胶砂强度的测定

通过对该厂水泥颗粒特征和熟料、水泥物理性能等实际生产数据的解析，以实例证实了水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥性能的影响程度。

通过调整水泥粉磨设备和粉磨工艺,使水泥粒度分布接近于理想分布，水泥强度可以显著提高。 在该工厂，与熟料28天抗压强度比较，P.II 42.5R水泥28天抗压强度高约6MPa，P.O42.5R水泥28天抗压强度高约4MPa。 试验表明80μm筛余或比表面积均难以准确反映水泥的粒度分布。 通过个案的实例分析，从水泥性能的角度给出了水泥厂粉磨设备、粉磨工艺和水泥产品颗粒分布的一个参考标准。 介绍了该工厂水泥粉磨过程的质量检验、质量控制方法。 水泥的颗粒特征，包括：细度、颗粒级配和颗粒形貌对于水泥性能的影响已有广泛的研究1-4，多数研究工作从理论上探讨了水泥颗粒特征与水泥性能的关系。

水泥粉磨

近年来我国水泥企业逐步提高了对水泥粉磨工艺的重视程度，但是与国外先进水泥企业比较，仍然存在明显差距4、5。 本文介绍了国内某大型现代干法水泥厂（中日合资企业，以下简称该工厂）的粉磨设备、粉磨工艺、水泥颗粒特征和熟料、水泥的物理性能。 该工厂的水泥粉磨系统具有上个世纪90年代的先进水平，采用日本水泥企业的质量管理模式，水泥厂的质量管理水平与日本水泥企业接近，水泥产品的实物质量也与日本水泥企业相同品种的水泥接近。

通过对该工厂水泥颗粒特征和熟料、水泥性能的分析，以及对工业生产实际数据的分析，证实了水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥性能的影响程度。 同时介绍了该工厂水泥粉磨过程的质量控制方法和控制指标。

1 粉磨设备、工艺概况 该工厂的水泥粉磨采用CKP立磨+球磨联合闭路粉磨系统，CKP立磨规格为CKP-170；球磨双仓规格为φ3.9m×12m。 熟料和石膏经过破碎机一次破碎至≤40mm的颗粒占95%以上，喂入CKP立磨，出CKP立磨的物料≤10mm的颗粒占95%以上，约10%返回CKP立磨，约90%出CKP立磨的物料和选粉机回粉共同进入球磨。 出球磨物料和粉煤灰共同进入选粉机，选粉机的选粉效率约60%，循环负荷率约260%。 水泥品种等级大部分为P.O 42.5R，少量为P.II 42.5R，两个品种水泥平均电耗39kwh/t-cem。 使用占水泥重量比0.02%-0.03%左右的助磨剂。 2 水泥的颗粒特征 2.1 颗粒形貌 使用JCM-35C型扫描电镜及配套的统计计算软件对P.O 42.5R和P.II 42.5R水泥进行了水泥颗粒圆形度分析。 P.O 42.5R水泥的颗粒圆形系数0.58,P.II 42.5R水泥的颗粒圆形系数0.54。 我国部分大中型水泥企业水泥的圆形系数平均值为0.63,波动在0.51-0.73之间。 比较起来，该工厂水泥的圆形系数有待进一步提高。 2.2 颗粒分布、细度 使用负压筛测定15μm、20μm、32μm、45μm、63μm筛余，使用回归分析的方法求得RRB（Rosin-Rammlar-Bennet）公式中的两个参数：特征粒径 和均匀性系数（n）。 因为回归的相关系数（r）高达0.999,可以很准确地计算任意孔径的筛余。 表1、表2和图4、图5列出了该工厂2个具有代表意义的P.II 42.5R水泥和P.O 42.5R水泥的粒度分布。 P.II 42.5R水泥的特征粒径 =19.7μm,均匀性系数n=1.28，比表面积327m2/kg。 P.O 42.5R水泥的特征粒径 =19.1μm,均匀性系数n=1.27，比表面积366m2/kg。 计算得到的不同尺寸颗粒含量为：0～1μm的颗粒占2%；0～3μm的颗粒占9%；3～32μm的颗粒占76%；大于45μm的颗粒占5%；大于63μm的颗粒占1%。 上述数据已经非常接近资料5、8中提出的理想数值。 强度检验按GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行。 其余质量指标均按JC/T853-1999《硅酸盐水泥熟料》规定的方法检验。 3.1.2 水泥检验方法 强度检验按GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》进行。 其余质量指标均按GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》规定的方法检验。 3.2 熟料、水泥检验结果 与熟料28天抗压强度比较，P.II 42.5R水泥28天抗压强度高约6MPa，P.O 42.5R水泥28天抗压强度高约4MPa。 这一差别主要是由于化验室小磨与生产设备粉磨产品的粒度分布不同造成的。 4 水泥粉磨过程的质量控制方法和控制经验 4.1 水泥粉磨过程的质量控制方法 15μm、20μm、32μm、45μm、63μm筛余采用德国产进口负压筛和筛网按日本方法测定。

德国产进口负压筛的工作原理和设备结构与国内负压筛基本一致，区别在于德国产进口负压筛的筛网尺寸为内径70mm，测定时称样量为1g。 这一区别使得德国产进口负压筛与国产负压筛比较，工作时风量较大，筛孔不易堵塞。 该设备8min-10min即可完成32μm筛余的测定，4min-6min即可完成45μm筛余的测定。 该设备机械加工精度很高，故障率极低，操作简便，测定时间短，测定结果稳定、准确，可以用于例行生产控制。 国内许多水泥企业采用激光粒度分析仪测定水泥的粒度分布。 该工厂对同一个样品使用负压筛和激光粒度分析仪进行了平行的粒度分布检验，结果表明：对于10μm以上的水泥颗粒，激光粒度分析仪可以得到与负压筛非常一致的检验结果；对于10μm，特别是5μm以下的颗粒，激光粒度分析仪的检验结果比负压筛略高。

其中一个主要原因是非常细小的水泥颗粒在范德华（Vander Waals）力的作用下集结为颗粒团，使用负压筛检验时颗粒团不易被分散；使用激光粒度分析仪检验时，颗粒团在有机介质中被充分分散。