某公司5000t/d熟料水泥生產線的兩條水泥粉磨系統采用ф1600mm×1200mm輥壓機+V型選粉機+ф4.2m×13m水泥磨+O-Sepa高效選粉機的雙閉路聯合粉磨系統，粉煤灰直接從磨頭添加入磨。

近期出現生產P·C32.5R水泥時比表面積過低的情況，為了達到公司內控標準(P·C32.5R水泥比表面積≥440m2/kg)，水泥磨臺時產量一降再降，由原來的240t/h最低降至150t/h，而此時P·C32.5R水泥比表面積仍在410m2/kg左右徘徊，調整操作參數，并不能明顯的提高比表面積。

影響水泥粉磨系統臺時產量的因素有很多，該公司主要從以下幾個方面進行了排查：

(1)入磨熟料易磨性變化。入磨熟料的易磨性變化是通過使用小磨將入磨熟料粉磨至相同比表面積下所用的時間長短變化來表示的。試驗采用ф500mm×500mm小磨，裝球量102kg，物料量5kg，入磨物料密度＜10mm，比表面積控制在350±5m2/kg。近期檢測入磨熟料易磨性數據見表1。

表1 入磨熟料易磨性

從表1中可看出，近期入磨熟料的粉磨時間在逐漸增加，即入磨熟料的易磨性在變差，但粉磨時間的增加幅度并不是非常大，不至于造成90dh的臺時產量下降。

(2)輥壓機做功的影響。在停機對輥壓機輥面進行檢查時發現，輥壓機輥面上有局部輥皮脫落現象，可能會影響到輥壓機的做功效率。從輥壓機運行電流上看，輥壓機運行電流在額定電流的50％左右，確實偏低；但入磨物料篩余和比表面積檢測結果來看，入磨物料0.08mm篩余在26％左右，比表面積在180m2/kg左右。

這種入磨物料的篩余和比表面積比之前臺時產量高時還要有所改善，至于輥壓機運行電流低，主要是因為磨后循環量大，為降低入磨細度及喂料量，降低了循環風機的變頻頻率，這就導致了V選回粉量增加，再加上配料秤喂料量減少，導致進輥壓機穩流倉的混合物料平均粒度降低，輥壓機輥縫不能撐開，進而導致輥壓機電流降低。這就排除了輥壓機做功效率影響的臺時產量降低。

(3)水泥磨磨內工況惡化。在停機對磨內工況進行檢查時，發現“包球”現象嚴重，出磨篦板堵塞比較嚴重，磨內工況惡化嚴重。為了緩解這種狀況，利用停機時間對水泥磨二倉鋼球進行了篩分，清理了磨損比較大的鋼球和碎鋼球，并清理了出磨篦板。但P·C32.5R水泥出磨水泥比表面積仍僅400m2/kg左右，依舊達不到公司內控指標，停機檢查時，水泥磨“包球”現象依然存在。

經過分析，造成此種情況的原因主要是水泥磨過粉磨現象嚴重，磨內微粉含量過高，靜電效應嚴重，微粉團聚在鋼球和襯板表面形成墊層，造成水泥磨粉磨效率下降。而造成過粉磨現象的主要原因是為達到出磨水泥比表面積內控指標，選粉機轉速一味的提高，選粉效率下降，一部分極細的微粉又回到磨內繼續研磨，進而造成過粉磨現象。

(4)高效選粉機效率低。正常生產過程中，通過對高效選粉機取樣測算選粉效率，發現高效選粉機選粉效率僅有30％左右，而循環負荷率高達350％(正常情況下選粉效率應該在50％左右，循環負荷率在100％左右)。但通過停機后檢查，高效選粉機內部并未發現明顯異樣。

在查詢中控操作記錄時發現，近期為了提高比表面積控制指標，中控員提高選粉機轉速，由以前的30Hz提高到38Hz左右，選粉機電流一直處于臨近額定電流的水平上運行，經常出現超過額定電流的情況。而出于對電機的保護，系統設定當選粉機電機電流超過額定電流時，選粉機轉速反饋將不會升高，故在選粉機處于滿負荷運轉時出磨水泥比表面積將難以繼續提升，選粉效率也將下降。

(5)粉煤灰粒度變化影響。因為粉煤灰供應商有變化，對以前留樣的粉煤灰和最近使用的粉煤灰進行對比。結果表明，雖然作為粉煤灰驗控制項目的化學成分和燒失量沒有大幅波動，但粉煤灰的細度卻變化較大，80μm篩余由原來的2％左右變化為30％左右。粉煤灰本身容重極低，在磨內的流速較快，不能充分的粉磨，而較粗的粉煤灰經過選粉機時也極易被選出，造成選出成品比表面積偏低。而為了完成成品比表面積大于440m2/kg的內控指標，不得不通過提高選粉機轉速、增加循環負荷率的控制方式來完成質量指標，導致P·C32.5R水泥臺時產量大幅下降。

為了驗證上述判斷，選取近期的P·C32.5R出磨水泥及早期正常時候同樣的配比生產的P·C32.5R出磨水泥樣進行對比分析。此時的P·C32.5R水泥配比為：熟料52％，脫硫石膏5％，石灰石14％，爐渣10％，粉煤灰19％。此配比中僅有爐渣和粉煤灰中Ca含量可忽略不計，其它原材料Ca含量均較高，而爐渣的進貨渠道一直比較穩定，成分變化不大，故只需要將兩個水泥樣做80μm篩余，再將各自的篩余物做化學分析，簡易測定時只需測定篩余物Ca含量即可判斷是否因為粉煤灰變粗而造成的比表面積偏低現象。

經檢測，近期水泥樣的篩余物中Ca含量較正常時候下降了超過10％，這就說明此時的水泥中粗顆粒已經較正常時候發生了變化，篩余物中粉煤灰顆粒的含量大幅增加，造成比表面積不高，這就驗證了之前的分析。

綜上所述，造成臺時產量大幅下降的主要原因是粉煤灰細度的變粗。另外，熟料易磨性的變差和中控操作上應對磨內工況變差和選粉機選粉效率下降的措施不合適也是造成此次問題的原因之一。

基于以上理論分析和實驗結論，在粉煤灰細度仍在30％左右的情況下，若想提高出磨水泥比表面積，水泥配料中其它成分就需要磨的更細，水泥磨過粉磨現象加劇，磨內工況惡化，水泥磨臺時產量勢必要大幅降低。但由于兩種粉煤灰價格差異較大，通過測算，若使用這種粗粉煤灰水泥配料成本能夠下降約8元/t，而電耗的上升折合成本僅在3元/t左右，故從公司角度出發，只能在繼續使用此種粉煤灰的條件下盡可能的通過工藝調整和改造來達到降低電耗的目的，以求降低因電耗造成的水泥制造成本上升。為解決以上矛盾，對出磨水泥樣品做了顆粒級配分析，結果見表2。

表2 BT-2001型激光粒度分布儀(干法)水泥粒度分析報告

水泥最佳性能的顆粒級配為3～32μm顆粒總量不能<65％，<3μm的細顆粒不要超過10％，>65μm和<1μm的顆粒越少越好，最好沒有。因為3～32μm的顆粒對強度增長起主要作用，特別是16～24μm的顆粒對水泥性能尤為重要，含量越多越好。而<3μm的細顆粒容易結團，<1μm的小顆粒在加水攪拌中能夠很快就水化，對混凝土強度作用很小，且影響水泥與外加劑的適應性，易影響水泥性能而導致混凝土開裂，嚴重影響混凝土的耐久性。至于>65μm的顆粒則水化很慢，對水泥28d強度的貢獻很小。通過分析可知，該樣品中≤3μm顆粒含量為11.93％，3～32μm顆粒含量高達79.04％，32～65μm顆粒含量為9.03％，≥65μm顆粒含量為0。

此顆粒級配分布≤3μm顆粒含量過高，3～32μm顆粒含量高達79．04％，說明該樣品代表的水泥粉磨系統過粉磨現象嚴重。綜合考慮出磨水泥質量和能耗指標，應適當降低比表面積控制指標，使水泥磨循環負荷下降，緩解過粉磨現象，在出磨水泥強度保證滿足內控指標的情況下，改善水泥使用性能。

通過多次試驗調整，最終在保證水泥質量不降低的情況下，將P·C32.5R出磨水泥比表面積控制在380m2/kg，P·C32.5R水泥臺時產量也逐步穩定在210t/h左右，雖然與早期差距較大，但大幅降低了成本，為公司取得了良好的經濟效益。調整前后配比及質量指標完成情況見表3。

表3 調整前后配比及質量指標完成情況

通過表3可以看出，調整前后熟料配比未增加，且出磨水泥比表面積下降較多，雖然28d抗壓強度有小幅下降，但3d抗壓強度卻有所上升，需水量也降低較多，水泥的使用性能有所改善，故此次調整取得了理想的效果。

綜上所述，造成此次水泥磨臺時產量大幅下降的主要原因是粉煤灰細度的變粗。另外，熟料易磨應作性的變差和中控操作上應對磨內工況變差和選粉機選粉效率下降的措施不合適也是造成此次問題的原因之一。為了應對這種現象，在粉煤灰細度不變的情況下，宜采用適當降低比表面積控制指標的方法來提高水泥磨臺時產量，降低工序電耗，也能夠保證水泥抗壓強度相對穩定。

鑒于以上情況，針對筆者此次遇到的問題，特提出以下幾條建議：

(1)水泥顆粒級配是準確判斷水泥性能的好壞的依據，細度及比表面積只是兩個操作相對簡便的控制方法，細度主要控制的是粗顆粒的含量，而比表面積主要控制的是細顆粒的含量，兩者要有機結合，不能一味的強調某一個指標，否則可能會導致成本增加。

(2)粉煤灰作為水泥混合材使用，細度指標也應作為一項驗收標準來執行，確保水泥磨工況穩定。

(3)針對具備兩條及以上水泥粉磨生產線的企業，當兩條線同時出現同類的問題時，首先應該考慮原材料的變化情況，并針對原材料的變化采取有效的措施。

(4)水泥磨系統操作是一個系統的調整過程，切忌為了達到某一控制指標而單獨的調整個別參數，一定要根據系統運行情況系統的調整，使系統能夠一直處于一個良性平衡的狀態下運行。

作者：龔萬會

來源：《天瑞集團河南永安水泥有限責任公司》

中國水泥備件網微信公眾號（關注查詢更多資訊）

（本文來源網絡，若涉及版權問題，請作者來電或來函聯系！）