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

近期出現(xiàn)生產(chǎn)P·C32.5R水泥時(shí)比表面積過(guò)低的情況，為了達(dá)到公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)(P·C32.5R水泥比表面積≥440m2/kg)，水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量一降再降，由原來(lái)的240t/h最低降至150t/h，而此時(shí)P·C32.5R水泥比表面積仍在410m2/kg左右徘徊，調(diào)整操作參數(shù)，并不能明顯的提高比表面積。

影響水泥粉磨系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的因素有很多，該公司主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)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(guò)使用小磨將入磨熟料粉磨至相同比表面積下所用的時(shí)間長(zhǎng)短變化來(lái)表示的。試驗(yàn)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(cè)入磨熟料易磨性數(shù)據(jù)見(jiàn)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(shí)間在逐漸增加，即入磨熟料的易磨性在變差，但粉磨時(shí)間的增加幅度并不是非常大，不至于造成90dh的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量下降。

(2)輥壓機(jī)做功的影響。在停機(jī)對(duì)輥壓機(jī)輥面進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，輥壓機(jī)輥面上有局部輥皮脫落現(xiàn)象，可能會(huì)影響到輥壓機(jī)的做功效率。從輥壓機(jī)運(yùn)行電流上看，輥壓機(jī)運(yùn)行電流在額定電流的50％左右，確實(shí)偏低；但入磨物料篩余和比表面積檢測(cè)結(jié)果來(lái)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(tái)時(shí)產(chǎn)量高時(shí)還要有所改善，至于輥壓機(jī)運(yùn)行電流低，主要是因?yàn)槟ズ笱h(huán)量大，為降低入磨細(xì)度及喂料量，降低了循環(huán)風(fēng)機(jī)的變頻頻率，這就導(dǎo)致了V選回粉量增加，再加上配料秤喂料量減少，導(dǎo)致進(jìn)輥壓機(jī)穩(wěn)流倉(cāng)的混合物料平均粒度降低，輥壓機(jī)輥縫不能撐開(kāi)，進(jìn)而導(dǎo)致輥壓機(jī)電流降低。這就排除了輥壓機(jī)做功效率影響的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量降低。

(3)水泥磨磨內(nèi)工況惡化。在停機(jī)對(duì)磨內(nèi)工況進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)“包球”現(xiàn)象嚴(yán)重，出磨篦板堵塞比較嚴(yán)重，磨內(nèi)工況惡化嚴(yán)重。為了緩解這種狀況，利用停機(jī)時(shí)間對(duì)水泥磨二倉(cāng)鋼球進(jìn)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(dá)不到公司內(nèi)控指標(biāo)，停機(jī)檢查時(shí)，水泥磨“包球”現(xiàn)象依然存在。

經(jīng)過(guò)分析，造成此種情況的原因主要是水泥磨過(guò)粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，磨內(nèi)微粉含量過(guò)高，靜電效應(yīng)嚴(yán)重，微粉團(tuán)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(guò)粉磨現(xiàn)象的主要原因是為達(dá)到出磨水泥比表面積內(nèi)控指標(biāo)，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速一味的提高，選粉效率下降，一部分極細(xì)的微粉又回到磨內(nèi)繼續(xù)研磨，進(jìn)而造成過(guò)粉磨現(xiàn)象。

(4)高效選粉機(jī)效率低。正常生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)高效選粉機(jī)取樣測(cè)算選粉效率，發(fā)現(xiàn)高效選粉機(jī)選粉效率僅有30％左右，而循環(huán)負(fù)荷率高達(dá)350％(正常情況下選粉效率應(yīng)該在50％左右，循環(huán)負(fù)荷率在100％左右)。但通過(guò)停機(jī)后檢查，高效選粉機(jī)內(nèi)部并未發(fā)現(xiàn)明顯異樣。

在查詢中控操作記錄時(shí)發(fā)現(xiàn)，近期為了提高比表面積控制指標(biāo)，中控員提高選粉機(jī)轉(zhuǎn)速，由以前的30Hz提高到38Hz左右，選粉機(jī)電流一直處于臨近額定電流的水平上運(yùn)行，經(jīng)常出現(xiàn)超過(guò)額定電流的情況。而出于對(duì)電機(jī)的保護(hù)，系統(tǒng)設(shè)定當(dāng)選粉機(jī)電機(jī)電流超過(guò)額定電流時(shí)，選粉機(jī)轉(zhuǎn)速反饋將不會(huì)升高，故在選粉機(jī)處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出磨水泥比表面積將難以繼續(xù)提升，選粉效率也將下降。

(5)粉煤灰粒度變化影響。因?yàn)榉勖夯夜?yīng)商有變化，對(duì)以前留樣的粉煤灰和最近使用的粉煤灰進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，雖然作為粉煤灰驗(yàn)控制項(xiàng)目的化學(xué)成分和燒失量沒(méi)有大幅波動(dòng)，但粉煤灰的細(xì)度卻變化較大，80μm篩余由原來(lái)的2％左右變化為30％左右。粉煤灰本身容重極低，在磨內(nèi)的流速較快，不能充分的粉磨，而較粗的粉煤灰經(jīng)過(guò)選粉機(jī)時(shí)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(nèi)控指標(biāo)，不得不通過(guò)提高選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、增加循環(huán)負(fù)荷率的控制方式來(lái)完成質(zhì)量指標(biāo)，導(dǎo)致P·C32.5R水泥臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅下降。

為了驗(yàn)證上述判斷，選取近期的P·C32.5R出磨水泥及早期正常時(shí)候同樣的配比生產(chǎn)的P·C32.5R出磨水泥樣進(jìn)行對(duì)比分析。此時(shí)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(jì)，其它原材料Ca含量均較高，而爐渣的進(jìn)貨渠道一直比較穩(wěn)定，成分變化不大，故只需要將兩個(gè)水泥樣做80μm篩余，再將各自的篩余物做化學(xué)分析，簡(jiǎn)易測(cè)定時(shí)只需測(cè)定篩余物Ca含量即可判斷是否因?yàn)榉勖夯易兇侄斐傻谋缺砻娣e偏低現(xiàn)象。

經(jīng)檢測(cè)，近期水泥樣的篩余物中Ca含量較正常時(shí)候下降了超過(guò)10％，這就說(shuō)明此時(shí)的水泥中粗顆粒已經(jīng)較正常時(shí)候發(fā)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(yàn)證了之前的分析。

綜上所述，造成臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅下降的主要原因是粉煤灰細(xì)度的變粗。另外，熟料易磨性的變差和中控操作上應(yīng)對(duì)磨內(nèi)工況變差和選粉機(jī)選粉效率下降的措施不合適也是造成此次問(wèn)題的原因之一。

基于以上理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在粉煤灰細(xì)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(xì)，水泥磨過(guò)粉磨現(xiàn)象加劇，磨內(nèi)工況惡化，水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量勢(shì)必要大幅降低。但由于兩種粉煤灰價(jià)格差異較大，通過(guò)測(cè)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(fā)，只能在繼續(xù)使用此種粉煤灰的條件下盡可能的通過(guò)工藝調(diào)整和改造來(lái)達(dá)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(duì)出磨水泥樣品做了顆粒級(jí)配分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 BT-2001型激光粒度分布儀(干法)水泥粒度分析報(bào)告

水泥最佳性能的顆粒級(jí)配為3～32μm顆粒總量不能<65％，<3μm的細(xì)顆粒不要超過(guò)10％，>65μm和<1μm的顆粒越少越好，最好沒(méi)有。因?yàn)?～32μm的顆粒對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)起主要作用，特別是16～24μm的顆粒對(duì)水泥性能尤為重要，含量越多越好。而<3μm的細(xì)顆粒容易結(jié)團(tuán)，<1μm的小顆粒在加水?dāng)嚢柚心軌蚝芸炀退瑢?duì)混凝土強(qiáng)度作用很小，且影響水泥與外加劑的適應(yīng)性，易影響水泥性能而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂，嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。至于>65μm的顆粒則水化很慢，對(duì)水泥28d強(qiáng)度的貢獻(xiàn)很小。通過(guò)分析可知，該樣品中≤3μm顆粒含量為11.93％，3～32μm顆粒含量高達(dá)79.04％，32～65μm顆粒含量為9.03％，≥65μm顆粒含量為0。

此顆粒級(jí)配分布≤3μm顆粒含量過(guò)高，3～32μm顆粒含量高達(dá)79．04％，說(shuō)明該樣品代表的水泥粉磨系統(tǒng)過(guò)粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重。綜合考慮出磨水泥質(zhì)量和能耗指標(biāo)，應(yīng)適當(dāng)降低比表面積控制指標(biāo)，使水泥磨循環(huán)負(fù)荷下降，緩解過(guò)粉磨現(xiàn)象，在出磨水泥強(qiáng)度保證滿足內(nèi)控指標(biāo)的情況下，改善水泥使用性能。

通過(guò)多次試驗(yàn)調(diào)整，最終在保證水泥質(zhì)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(tái)時(shí)產(chǎn)量也逐步穩(wěn)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(jīng)濟(jì)效益。調(diào)整前后配比及質(zhì)量指標(biāo)完成情況見(jiàn)表3。

表3 調(diào)整前后配比及質(zhì)量指標(biāo)完成情況

通過(guò)表3可以看出，調(diào)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(qiáng)度有小幅下降，但3d抗壓強(qiáng)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(diào)整取得了理想的效果。

綜上所述，造成此次水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量大幅下降的主要原因是粉煤灰細(xì)度的變粗。另外，熟料易磨應(yīng)作性的變差和中控操作上應(yīng)對(duì)磨內(nèi)工況變差和選粉機(jī)選粉效率下降的措施不合適也是造成此次問(wèn)題的原因之一。為了應(yīng)對(duì)這種現(xiàn)象，在粉煤灰細(xì)度不變的情況下，宜采用適當(dāng)降低比表面積控制指標(biāo)的方法來(lái)提高水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，降低工序電耗，也能夠保證水泥抗壓強(qiáng)度相對(duì)穩(wěn)定。

鑒于以上情況，針對(duì)筆者此次遇到的問(wèn)題，特提出以下幾條建議：

(1)水泥顆粒級(jí)配是準(zhǔn)確判斷水泥性能的好壞的依據(jù)，細(xì)度及比表面積只是兩個(gè)操作相對(duì)簡(jiǎn)便的控制方法，細(xì)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(xì)顆粒的含量，兩者要有機(jī)結(jié)合，不能一味的強(qiáng)調(diào)某一個(gè)指標(biāo)，否則可能會(huì)導(dǎo)致成本增加。

(2)粉煤灰作為水泥混合材使用，細(xì)度指標(biāo)也應(yīng)作為一項(xiàng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，確保水泥磨工況穩(wěn)定。

(3)針對(duì)具備兩條及以上水泥粉磨生產(chǎn)線的企業(yè)，當(dāng)兩條線同時(shí)出現(xiàn)同類的問(wèn)題時(shí)，首先應(yīng)該考慮原材料的變化情況，并針對(duì)原材料的變化采取有效的措施。

(4)水泥磨系統(tǒng)操作是一個(gè)系統(tǒng)的調(diào)整過(guò)程，切忌為了達(dá)到某一控制指標(biāo)而單獨(dú)的調(diào)整個(gè)別參數(shù)，一定要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況系統(tǒng)的調(diào)整，使系統(tǒng)能夠一直處于一個(gè)良性平衡的狀態(tài)下運(yùn)行。

作者：龔萬(wàn)會(huì)

來(lái)源：《天瑞集團(tuán)河南永安水泥有限責(zé)任公司》

中國(guó)水泥備件網(wǎng)微信公眾號(hào)（關(guān)注查詢更多資訊）

（本文來(lái)源網(wǎng)絡(luò)，若涉及版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)作者來(lái)電或來(lái)函聯(lián)系！）