必一体育:分析陶瓷球在水泥粉磨系统中的使用

2024-12-23 05:23:56

　　近年以来，国家相关部门一直在提倡“节能降耗”，力争降低企业的运营成本，减少各生产企业对资源的浪费。作为我国经济发展重要组成部分的水泥企业，也逐渐进入“节能降耗”的行列。在水泥生产过程中，“两磨”过程中的能源消耗占整个水泥生产过程中的绝例，因此在国家“节能降耗”的相关政策之下，如何提高粉磨效率、降低粉磨电耗、提高球磨机时产量一直都是我国水泥技术工作者研究的课题。而另一方面，由于水泥磨技术对水泥性能有着重要的影响，综合考虑能耗与水泥性能之间的关系，促进粉磨技术理性发展也越来越受业内人士的关注。

　　如何降低“两磨”能耗的关键在提升球磨机的效率，降低球磨机中钢球的磨损率。据水泥人网了解，在目前“两磨”过程中，对钢球的磨损率非常大，以一条3*9米的水泥磨为例，第一仓装球量为22吨，连续运转5天之后，钢球的磨损量为1.0吨，磨损率为4.6%，则该磨机的第一仓的补加球的周期最少应为5天，如此频繁的更换和补加钢球不仅增加了水泥企业的运营成本，而且降低了水泥企业的工作效率。

　　鉴于目前这种水泥”两磨“过程中的高能耗，很多水泥企业在不断寻找新的替代品，能够降低企业的能耗、降低企业的运营成本、提升企业的工作效率。而在目前的市场中，氧化铝陶瓷球被认为是替换钢球的最佳选择，但是在数十年的发展过程中，水泥厂始终在使用钢球，如氧化铝陶瓷球并不是很了解，对使用陶瓷球的稳定性以及节能降耗等方面使有所怀疑，所以目前大部分水泥企业仍处于观望阶段。

　　那么氧化铝陶瓷球在水泥磨中使用中，对水泥生产线、水泥产品有什么影响呢?今天水泥人网就带您一起来详细的了解一下。

　　氧化铝瓷球是一种以氧化铝材料为主加工生产的一种陶瓷填料，氧化铝陶瓷球的莫氏硬度为9.0，洛氏硬度为80~83;密度为3.6g/cm3，容重为2.2t/m3。陶瓷球适用于干法水泥终粉磨球磨机系统的各种工艺流程，尤其是辊压机-球磨机联合粉磨系统，要求入磨物料平均粒径小于1mm;其他水泥粉磨开路或闭路流程的球磨机的研磨仓(尾仓)，都可以用陶瓷球替代钢球(钢锻)。针对干法水泥粉磨而开发的陶瓷球产品，通过加入氧化锆改性增韧，保证了陶瓷球不仅具有很高的强度，还具有很好的韧性。

　　据水泥人网了解，在现有干法水泥粉磨系统使用陶瓷球，主要是调整球磨机内的研磨体及其工艺参数，如研磨体种类、装载量、级配、填充率等。在保证研磨仓入料粒度要求的前提下，原水泥粉磨系统其他配套设备基本不动。无论是闭路系统，还是开路系统，调整球磨机工艺参数的目的，都是为了确保出磨物料的细度维持在未使用陶瓷球之前的数值不变。这样，有利于岗位操作工尽快适应新的粉磨工况，在稳定水泥粉磨系统产、质量的前提下，节电降耗。

　　磨陶瓷研磨体应用于水泥粉磨，具有节电(磨机装载量降低20%以上，磨机主机电流降低20%以上，吨水泥节电10%以上)、提质(3~32μm颗粒含量提高2个百分点以上，颗粒球形度提高，标准稠度用水量降低1~2个百分点)、降温降噪(磨内温度降低20℃以上，磨机噪音降低)、耐磨(微晶高强耐磨陶瓷研磨体的球耗是钢球的50%)、环保等优点。

　　陶瓷球为无机非金属材料，其分子是由共价键组成，不像金属材料表面有自由运动电子。在撞击粉磨过程中，无机非金属材料产生内能小于金属材料产生内能，且无机非金属材料导热系数小，所以，使用陶瓷球后，磨内温度会降低。经工业化应用实践证明，使用陶瓷球后磨内温度可降低20℃，磨机主机电流可下降25%以上，Φ4.2×13m磨机一般情况下主机电流可降低50A以上,水泥电耗可降低4kWh/t以上，这对水泥企业可以起到很好的节能降耗作用。

　　陶瓷球粉磨的水泥产品颗粒组成更加合理，过粉磨的微细粉含量减少，3~32μm含量可增加一两个百分点。水泥3d抗压强度基本不变，28d抗压强度会略有提高;水泥产品颗粒形貌以球形颗粒为主,有利于后期强度的增进率提高、与混凝土外加剂的相容性以及使用性能(和易性、需水性等)的改善。

　　陶瓷球在水泥粉磨系统中的使用，可以降低水泥企业的能耗，在很大程度上降低了水泥企业的运营成本。任何事情都有两面性，陶瓷球虽然在水泥粉磨系统中，可以起到很好的效果，但是也是有不利一的面。

　　(1)入磨物料粒度。不管是陶瓷球还是钢球，在粉磨过程中都会有一个破损率的问题，据水泥人网了解，当入磨物料平均粒径较大时(≥1mm)，需要第一仓研磨体具有冲击粉碎作用;常用的高铬合金钢球冲击韧性≥4J/cm2，而陶瓷球的冲击韧性≤1.5J/cm2;因此，陶瓷球使用在冲击粉碎仓(一仓)，撞击钢衬板，会引起过高的破损率。

　　(2)物料在磨内的停留时间。干法水泥生产球磨机是一个“加料-粉磨-出料”连续工作的机械设备，入磨物料和出磨物料都有一定的技术指标要求。而物料在磨内被粉磨的停留时间仅有15~20分钟，经过研磨仓的时间会更短，因此，由于时间有限，陶瓷球往往不能把物料研磨得更细，微细粉含量偏少，而出现这种情况则需要进行二次粉磨，甚至三次粉磨，在一定程度上降低了水泥生产效率。

　　据水泥人网了解，目前生产水泥行业用陶瓷球的企业大概不到十家，其中就包括淄博赛纳工业陶瓷有限公司、中材高新山东工业陶瓷研究院等等，这些企业虽然能够批量生产水泥企业所用的陶瓷球产品，但是目前在水泥企业的应用情况并不是很理想，其原因除了陶瓷球在水泥系统的应用却点之外，还于目前整个行业的乱象有很大的关系。比如，拿着别人的成绩说是自己的产品，扰乱市场运作秩序。

　　水泥人网作为水泥行业的知名媒体，通过对陶瓷球产品在水泥粉磨系统使用过程中的利弊，以及接下来对全国几家专门针对于水泥粉磨系统生产陶瓷球的企业全方面的分析介绍，为水泥企业在今后发展过程中选用陶瓷球产品提供一个参考，为水泥企业节能降耗贡献自己的绵薄之力。