适用于水泥生产企业的生产工艺新方法.docx

采用分别粉磨工艺生产水泥的实践
刘文增
黑龙江省牡丹江电力水泥厂 （157015）

随着水泥生产技术的不断进步，越来越多的水泥生产企业认识到了采用分别粉磨工艺生产水泥的优点。由于熟料与混合材（矿渣、粉煤灰等）易磨性的差异，二者混合粉磨时，矿渣等混合材不能真正磨细，其潜在活性得不到充分发挥，从而混合材的掺加量受到限制，影响了企业的经济效益。另外由于水泥中混合材颗粒偏大，水泥的一些使用性能也受到很大的影响，为有效的利用当地的工业废渣，发挥工业废渣在水泥中的活化效应，提高资源利用率和企业的经济效益，我厂于2006年5月份开始将两台球磨机改造为开路高细磨机，采用熟料及混合材分别粉磨工艺，配制法生产水泥。经过半年多的生产实践，在产品质量及企业经济效益方面取得了满意的效果，在用分别粉磨工艺，配制法生产水泥方面摸索了一点点经验。
1、 生产工艺流程的调整
原来我厂两台磨机串联使用，1#磨机带离心选粉机，入磨原料为熟料、石膏、粉煤灰、石灰石、矿渣等；2#磨机为开路磨机，入磨物料为1#磨机选粉机选出的粗粉。两台磨机的成品共入一个输送设备后进入水泥储库。采用分别粉磨工艺后，两台磨机全部改造为开路高细磨机，变成两条独立的生产线，1#磨入磨原料为矿渣、石膏、粉煤灰、石灰石等；2#磨入磨原料为熟料、石膏。两台磨机的成品分别经输送设备进入水泥储库、矿粉储库和粉煤灰储库，再经配料称按比例输送到水泥成品储库中。
2、分别粉磨配制法生产水泥的工艺技术措施
2.1新上立式烘干机烘干矿渣，保证入磨水分不大于1.5%；
2.2将两台球磨机改造为开路高细磨机。1#磨机2.2×6.5米，按矿渣高细磨机改造，一仓长2.0米，二仓长4.0米，二仓装二圈活化衬板。隔仓板粗筛板缝宽10.0毫米，细筛板缝宽2.0毫米。出料篦板缝宽4.0毫米。一仓装球10.5吨，平均球径42.38毫米，二仓装微锻22.0吨，平均锻径11.8毫米；2#磨1.83×7.0米改为水泥高细磨，一仓长2.5米，二仓长4.0米，二仓也装有活化衬板。隔仓板粗筛板缝宽10.0毫米，细筛板缝宽2.5毫米。出料篦板缝宽4.0毫米。一仓装球8.5吨，平均球径72.35毫米，二仓装微锻14.5吨，平均锻径13.4毫米。
2.3在水泥储库、矿粉储库及粉煤灰储库下安装四台300螺旋配料称，根据熟料质量情况及出厂水泥品种设定水泥、矿粉及粉煤灰的配料比例。
2.4为保证水泥、矿粉及粉煤灰混配的均匀性，将库下400输送绞刀增长6米使库下输送绞刀总长达到20米。经实践，该输送设备基本能将水泥及矿粉混匀。
2.5矿粉生产时控制比表面积大于430m2/kg，粉煤灰表面积控制大于600m2/kg。
3、产质量情况对比
3.1混合粉磨与分别粉磨及配制质量情况对比

原料配比 （%）
凝结时间
水泥强度 （MP）
比表面积
m2/kg
熟料
石膏
石灰石
粉煤灰
矿渣
石膏
初凝
min
终凝
min
3天抗折
3天抗压
28天抗折
28天抗压
纯熟料
95
5
0
0
0
0
75
136
6.1
27.7
8.4
54.0
356
混合粉磨
62
4
3
11
20
0
130
235
3.7
16.0
7.5
38.4
334
2#磨机
95
5
0
0
0
0
65
120
6.1
28.2
8.6
49.8
378
1#磨机A
0
0
6
29
61
4
----
----
----
----
----
----
490
1#磨机B
0
0
6
0
90
4
----
----
----
----
----
----
487
1#磨机C
0
0
6
90
0
4
----
----
----
----
----
----
695
配制水泥
2#：50%
1#A：50%
122
185
3.8
15.8
8.0
40.5
---
配制水泥
2#：45%
1#A：55%
138
194
3.2
13.5
7.8
39.2
---
配制水泥
2#：45%
1#B：55%
141
186
3.9
16.0
7.9
42.1
---
配制水泥
2#：60%
1#C：40%
130
185
3.5
14.8
7.2
34.3
---
配制水泥
2#：65%
1#C：35%
125
175
4.2
16.2
7.6
36.8
---
注：纯熟料系小磨试验结果
3.2、两台磨机改造为高细磨后，2#水泥磨机产量没受到影响，改造前平均台时产量为6.8吨左右，出磨水泥细度4.5%（80微米筛余，以下同），改造后台时产量6.5吨，出磨水泥细度小于2.0%；直径2.2×6.5米1#磨机改为矿粉磨机后平均台时产量只有6.5吨左右（磨矿渣、石膏、石灰石时台时产量为5.5吨左右，磨粉煤灰时台时产量为9.8吨），出磨细度小于1.0%，改造前带选粉机磨水泥台时产量11.5吨，细度3.0%，改造前不带选粉机磨水泥台时产量8.5吨，细度5.0%，产量比改造前相同工艺下降约23%。
4、改造后效益分析
4.1改为分别粉磨配制法生产水泥，增加了水泥厂的生产品种，既可以向市场提供复合水泥、矿渣水泥，又可以提供砌筑水泥，还可以向混凝土搅拌站提供矿渣粉、超细粉煤灰，拓宽了企业的市场渠道。
4.2用户使用了分别粉磨配制法生产的水泥后，感到水泥和易性好，泌水率小，混凝土密实性好，后期强度高。产品的信誉度大大提高。
4.3配制法生产水泥可以多掺混合材15%~20%，吨水泥生产成本可降低30元，（本厂外购熟料价格为260元/吨；矿渣进厂价格为50元/吨，水份12%左右，烘干费用为13元/吨；粉煤灰进厂价格35元/吨）如年产水泥10万吨，可增效300万元。
5、应注意的问题及改进措施
5.1矿渣烘干水份、矿渣的不同产地、磨机通风大小、磨机级配变化都会影响矿粉的比表面积和磨机的产量。入磨矿渣水份大，产量下降大，水份过低时，易跑粗。当入磨矿渣水份大于3.0%时，出磨矿粉比表面积增大，但磨机产量急剧下降，当入磨矿渣水份过小时（小于0.5%），磨机产量提高但出磨矿粉比表面积变小，因此要合理控制烘干矿渣水份。另外，不同厂家的矿渣易磨性也不同，磨机通风要根据入磨水份随时调整，要及时补充磨机的研磨体。矿渣入磨前必须上除铁设备。
5.2矿渣与粉煤灰也存在易磨性的差异，矿渣与粉煤灰混在一起粉磨,易造成比表面积虚高的问题。由于矿渣与粉煤灰配料比例经常变动，出磨矿粉比表面积波动大，最高时达到895m2/kg，最低时只有360 m2/kg。后期我们将矿渣与粉煤灰分开粉磨，单独入库，出磨矿粉比表面积得到了稳定。但存在着磨机级配不合理和频繁更换使用入磨配料称和入库下料溜子，多次出现混料的问题，影响了矿粉的掺加量。为此工厂计划新上一台直径2.2×7.5米高细水泥磨机，磨制水泥熟料。将直径1.83×7.0米水泥磨机上一台选粉机改为单独磨制粉煤灰中的粗粉（采用粉煤灰先入选粉机，粗粉再入磨机的工艺），原来直径2.2×6.5米磨机磨制矿渣粉（矿渣、石膏、石灰石一起混磨），以进一步提高分别粉磨的效率和工厂的效益。
5.3配料问题，配料称的准确性关系到水泥质量，要引起高度重视,必须保证库下配料称准确，要设专人定期标定，每班要校对配料称零点。发现异常及时处理。
5.4均化问题。配制法生产水泥，矿粉与水泥混配的是否均匀很关键，靠输送设备混匀有时会出现问题，我厂曾出现过用户反映用我厂水泥打地面时地面颜色不均匀的问题，我们到现场看到地面零星有几处发黄，我们认为是矿渣粉与熟料没有混匀所致。因此采用配制法生产水泥应该上混合设备，以保证生产水泥的均匀稳定。要经常进行出厂水泥的均匀性试验，发现问题及时分析、处理。
5.5水泥与矿粉配料比例的确定要科学合理。最初必须取出磨水泥和出磨矿粉样，按不同配料比例配制小样进行物理及化学分析试验，找出最佳配比。当熟料及矿渣质量发生变化时，要经常进行小样试验，以确保出厂水泥质量合格、稳定。
5.6有条件的水泥企业要建立混凝土试验室，研究分析矿粉、磨细粉煤灰对混凝土性能的影响，经过试验确定出厂水泥中矿粉、粉煤灰的最佳配比，并按试验结果指导磨机生产质量控制。
6、结语
中小水泥企业采用分别粉磨工艺、高细粉磨技术，配制法生产水泥，可将工业废渣充分磨细，发挥其潜在活性，提高工业废渣在水泥中的掺加量，这不仅可以充分利用水泥厂的闲置设备而且能够提高水泥生产企业经济效益，还可以改善水泥及混凝土的性能，使废渣变废为宝。