辊压机终粉磨系统对水泥性能的影响

辊压机联合粉磨系统在水泥生产中的应用摘要：针对贵州某厂水泥粉磨系统电耗高，稳定性差等问题，利用最新的辊压机联合粉磨系统对其进行了一系列的技术改造和工艺参数的优化，不仅使得水泥粉磨电耗大幅下降，而且提高了设备的运转率，为企业在激烈的市场竞争中站稳脚步。

关键词：辊压机；联合粉磨；电耗；一、概述贵州某厂现有1条2500t/d熟料生产线，实际生产能力为2750t/d，年产熟料约85万t。

现有2套水泥粉磨系统，采用3.8mx13m球磨机闭路粉磨系统，系统产量~70t/h（P.O42.5），粉磨工段电耗约40kW.h/t，年产水泥约100万t。

其中现有的水泥磨主机设备装机功率如下：1.水泥磨磨机（3.8x13）：2500kW2.水泥磨磨尾提升机（NSE400）：~55kW3.水泥磨选粉机（SX2000）：~90KW4.水泥磨排风机：400kW二、目前生产中存在问题经与业主讨论，生产中主要有以下三个问题：1.公司水泥粉磨系统稳定性较差，粉磨电耗较高；2.原料配料采用皮带秤计量，中控信号反馈波动较大，计量精度较差；3.水泥磨出磨提升机和入库提升机设备故障多，备品备件较难购买。

三、解决方案针对生产中遇到的以上问题，提出改造方案如下：1.关于水泥粉磨系统故障较多，电耗较高的问题。

考虑目前窑的熟料生产能力约2750t/d，即年产熟料约85万t，按熟料在各品种水泥的平均掺入量70%，厂内熟料完全转化为水泥则要求水泥磨系统年产量达到121万t，目前单套水泥粉磨系统台时产能约为70t/h，两套粉磨产能总计140t/h，粉磨电耗达到40kW.h/t；而目前国内比较先进的水泥厂家不仅单套水泥磨台式产量高，而且电耗较低。

随着市场竞争的日趋激烈，如何更好的节能降耗，降低成本，适应市场是我们必须考虑的事情。

因此，就目前粉磨系统而言提出如下方案：对2#水泥磨采用最新的辊压机联合粉磨系统进行改造，使现有2#水泥磨产能由70t/h提高到~170t/h，年运转率到达90%以上，年产水泥可达130万t，水泥磨与窑系统产能完全匹配，同时改造期间对现有生产基本无影响。

粉磨工艺对水泥性能影响的研究摘要：水泥需水量已经引起水泥用户的高度重视,尤其是在商品混凝土发达的地区,越来越多的用户对水泥需水量提出了越来越高的要求。

混凝土生产商都希望选择需水量少的水泥,反过来影响到水泥产品的竞争力和售价,影响到水泥生产者的成本和效益。

虽然影响水泥需水量的因素很多,但也受粉磨工艺的制约。

换句话说,就是不同的粉磨工艺生产出来的。

本文就粉磨工艺对水泥性能影响进行分析。

关键词：粉磨工艺；水泥；性能一、水泥的性能1.1水泥的物理性能水泥的物理性能检验结果见表1，表中QL代表圈流磨工艺，3QL为生产32.5水泥，4QL为生产42.5水泥；GY表示辊压机与球磨机联合粉磨工艺，同样，3GY和4GY分别表示生产32.5和42.5水泥。

尾部编号为不同的粉磨生产线。

从表1可以看出，对于42.5水泥，从标准稠度用水量看：4GY-3＜4QL-1＜4GY-2；＜4GY-1从流动性看：4QL-1＞4GY-1＞4GY-3＞4GY-2，显然圈流磨水泥的标准稠度用水量与联合粉磨水泥相比是较低的，而且其流动性是最好的。

无论是需水性还是流动性，4GY-3都与圈流磨水泥几乎相同。

对于32.5水泥而言：标准稠度用水量：3QL-1＜3GY-4＜3GY-3＜3GY-2＜3GY-1；流动性：3QL-1＞3GY-4＞3GY-3＞3GY-1＞3GY-2。

很明显，圈流磨水泥的标准稠度用水量最小，流动性最好。

1.2水泥与外加剂的适应性试验条件：1）净浆流动度测定：水泥300g，水87g，外加剂掺量（液体）水泥质量的1.5%；2）外加剂减水率测定：水泥500g，外加剂掺量为水泥质量的1.5%，通过比较未加外加剂和添加外加剂后的水泥标准稠度用水量计算减水率；3）胶砂流动度测定：水泥450g，ISO标准砂1350g，固定水量180ml，外加剂掺量1.5%，按GB/T17671-1999搅拌，按GB/T2419-1994测定。

试验结果见表2。

粉磨工艺对水泥和混凝土性能的影响［摘要］本文研究了开流、圈流两种粉磨工艺的水泥在标准稠度用水量、强度、与外加剂的相容性等方面的差异，同时研究了开流、圈流两种粉磨工艺的水泥对C30 泵送混凝土坍落度损失、强度的影响。

试验结果表明：开流磨水泥比圈流磨水泥标准稠度用水量低，与萘系高效减水剂相容性好，流动度大。

圈流粉磨与开流粉磨相比，水泥及混凝土强度均较高，但混凝土坍落度损失较快。

使用科学配制的矿物掺合料可有效改善混凝土坍落度损失。

尤其对圈流水泥改善更加明显，可使其与开流水泥相当。

1 前言水泥的粉磨工艺是水泥生产的重要环节，粉磨工艺的选择直接影响水泥粉体的粒度分布及粒型[1]，进而影响到水泥及混凝土的性能。

目前我国水泥生产中，主要的粉磨系统有：开流粉磨、圈流粉磨及辊压机预粉磨等。

这些粉磨工艺生产的水泥颗粒分布存在巨大差异。

从节能的角度看，辊压机预粉磨的生产能耗最低，而开流粉磨生产能耗最高，这使得近年来新建水泥厂大多以辊压机预粉磨圈流系统为主流。

但混凝土制造业出现不同的声音，普遍认为圈流系统水泥需水量大，混凝土坍落度损失快。

本文对开、圈流水泥的性能及配制混凝土时如何解决这一矛盾进行了研究。

2 试验原材料2.1 水泥选用两个厂家（Ⅰ、Ⅱ）的开流和圈流粉磨工艺的P.O42.5水泥。

开流粉磨工艺水泥编号分别为Ⅰ K、Ⅱ K，圈流粉磨工艺水泥编号分别为Ⅰ B、Ⅱ B 。

水泥熟料矿物组成及水泥粒度分布见表1、表2。

表 1 水泥熟料矿物组成 %编号C3S C2S C3A C4AFⅠ57.77 19.35 8.08 10.12 Ⅱ64.57 13.22 6.51 10.03 表 2 水泥的粒度分布 %编号＞63(μm)40~63(μm)30~40(μm)20~30(μm)10~20(μm)5~10(μm)＜5(μm)Ⅰ B6.19 12.28 9.94 13.83 20.50 15.76 21.41 Ⅰ K10.87 12.50 9.05 11.69 17.30 13.96 24.63 Ⅱ B2.85 10.31 9.84 14.92 29.57 16.77 22.74 Ⅱ K9.10 12.15 9.38 12.49 18.26 14.00 24.622.2 高效减水剂试验选用的高效减水剂为花王萘系高效减水剂。

粉磨工艺对水泥颗粒级配及强度的影响作者：梁志文来源：《建材发展导向》2014年第05期摘要：近年来，随着我国水泥产业结构的调整，粉磨设备正逐渐向着大型化和节电化方向发展，例如辊压机逐渐代替了球磨机部分的粗磨和粉碎功能，立磨设备和辊压机组成的联合粉磨系统可极大降低水泥粉磨时的电能消耗等等。

然而随着粉磨效率的提升，对水泥颗粒级配和水泥强度也会带来一定的影响。

为此，有必要研究这些变化和影响因素，以根据实际需求选择适宜的粉磨工艺。

本文结合实际工作经验，主要分析和探讨了不同粉磨工艺对水泥颗粒级配和强度的影响。

关键词：粉磨工艺；水泥颗粒级配；强度；影响1 粉磨工艺对水泥颗粒级配的影响目前，工厂中用于加工水泥的粉磨工艺主要有：开路磨、辊压机+开路磨、辊压机+开路磨+助磨剂、辊压机+闭路磨（人为降低选粉效率后）、辊压机+闭路磨（高效选粉）这几类，其水泥粉磨效率和选粉效率呈现为依次递增的关系。

本文为详细分析这几类粉磨工艺对水泥颗粒级配的影响，通过Φ4.2m×13m的球磨机依次采用这几种工艺对P·O42.5R水泥进行加工，最终其颗粒组成情况、均匀性系数以及配置混凝土和易性评价，详见下表1所示。

表1 各类粉磨工艺加工P·O42.5R水泥的颗粒组成及性能评价表粉磨工艺颗粒组成（%）均匀性系数n 配制混凝土和易性评价45μm开路磨 15.00 61.88 10.01 13.11 0.93 优越辊压机+开路磨 13.84 62.04 12.61 12.51 1.03 较好辊压机+开路磨+助磨剂 13.00 62.32 12.13 12.55 1.07 较好辊压机+闭路磨（人为降低选粉效率后） 13.32 62.64 11.13 12.91 1.0 较好辊压机+闭路磨（高效选粉） 11.14 67.03 11.90 9.93 1.17 较差理想级配（Fuller级配） 22.50 35.49 42.01 0.62 结构最致密通过表1，我们主要可以得出以下结论：1.1 开路磨、辊压机+开路磨、辊压机+开路磨+助磨剂、辊压机+闭路磨（人为降低选粉效率后）、辊压机+闭路磨（高效选粉）这几类粉磨工艺，随着粉磨效率的提升，水泥颗粒分布的均匀性系数n为有所增加，图1 粉磨工艺与颗粒分布、粉磨效率的关系1.2 在表1中的Fuller级配即为理想级配，是指混凝土中各材料能实现最致密堆积状态的连续性级配关系。

Research & D iscu ssio n石幵究与探i寸々编者语：节能降耗始终是水泥行业追求的目标，辊压机是粉碎系统的节电利器。

那么，辊压机与立磨、辊筒磨同属挤压粉碎，立磨、辊筒磨的终粉磨能生产性能合格的水泥，为什么辊压机终粉磨就不行呢？我们也曾做了大量的研究和试验，几十年的反复失败消磨了我们的信心，反过来又形成了一套理论——严重制约了水泥辊压机终粉磨的技术研发！创新需要容忍失败、研究需要坚忍不拔，在多数人山穷水尽之后，往往会迎来少数人柳暗花明！是的，随着时间的推 移、认识的加深，水泥辊压机终粉磨已经绝处逢生，陆续出现了一些成功的案例，这些案例正在颠覆我们的固有思维，已经到了再认识的时候了。

理论来之于实践，又总是被实践所修正，这就是进步。

为了促进水泥辊压机终粉磨技术的应用，让其发挥我们求之不得的节电效益，就必须建立一套新的理论，本文只是基于事实、斗胆在这方面做一些抛砖引玉，是否可行，且让我们一起共同探讨。

对辊压机水泥终粉磨的再认识贾华平(中国水泥协会高级顾问）中图分类号：TQ172.632 文献标识码：B0引言时至今日，水泥粉磨技术的发展已经取得了一系列成 果，不但大幅度提高了粉磨效率，而且可在一定程度上改 善水泥的粉磨性能3比如立磨水泥终粉磨、辊筒磨水泥终 粉磨、分别粉磨等，都取得了不错的业绩^遗憾的是，在原理上粉磨效率最高的辊压机，在进 军水泥终粉磨时落到了裹足不前的境地。

在生料粉磨系 统，辊压机终粉磨虽然滞后于立磨，但毕竟还是有所突 破；在水泥粉磨系统可就惨了，不得已退守了半终粉磨，而且必须配套球磨机整形。

辛昆压机与立磨、棍筒磨同样属于挤压粉碎机理，立 磨、辊筒磨能生产性能合格的水泥，辊压机为什么就不能 呢？主要的担心是：水泥颗粒级配分布不好，特别是水泥 颗粒球形度不好，被认为会导致水泥需水量增大，水泥使 用性能变差，最终影响市场销量与售价。

那么，水泥的颗粒级配能否调整？水泥的球形度是不 是问题呢？甚至水泥的需水量是不是问题？颠覆性成果需 要颠覆性思维，我们有必要质疑一些有关的固有思维！1对几点固有思维的质疑1.1混凝土行业为什么较真水泥需水量水泥标准稠度需水量，准确的说法应该是混凝土的 标准稠度用水量，是指能使水泥浆体达到一定的可塑性 和流动性所需要的拌合水量。

引言立式辊磨机简称立磨，其作为一种高效粉磨装备，因具有单机产能高、结构紧凑、系统简洁、运行可靠且单产电耗低等诸多优点，目前已广泛用于干法水泥生产线中的生料粉磨、矿粉粉磨、水泥粉磨和煤粉制备[1-2]。

然而，使用立磨粉磨方式是否会改变水泥的工作性能尚不明确，这也是立磨粉磨水泥未能得到大范围推广的一个主要原因[3]。

有研究[4]认为，采用球磨作为粉磨设备时所得的成品颗粒近似为球状或椭球状结构，而采用立磨作为粉磨设备时所得的成品颗粒多为片状和针状结构的混合物，由此认为立磨不适合粉磨水泥熟料。

但是，也有研究[5]表明，在立磨粉磨水泥的过程中，通过调节磨盘压力、挡料圈高度、立磨入口量和选粉机转速这四种措施，可以实现球磨水泥和立磨水泥的性能基本一致。

此外，还有研究[1]表明，采用立磨粉磨的水泥，在体积充满度、面积充满度和比表面积形状系数等方面，均超过了球磨机产收稿日期：2023-10-8第一作者：张海姣，1992年生，工程师，硕士，主要从事建筑材料性能研究工作，E-mail：*****************粉磨方式对水泥基材料工作性的影响张海姣1　李　扬2　赵宇翔2　焦留军3　郑永超21. 北京建筑材料检验研究院股份有限公司 北京 1000412. 北京建筑材料科学研究总院有限公司 固废资源化利用与节能建材国家重点实验室 北京 1000413. 唐山冀东装备工程股份有限公司 河北省水泥装备技术创新中心 河北 唐山 063000摘 要：采用立磨粉磨方式生产水泥被认为是更加节能和环保的生产方式，但立磨粉磨方式对水泥性能是否产生影响目前尚不清晰。

本文通过测试水泥净浆、水泥胶砂及混凝土的流动性，研究立磨粉磨方式对水泥性能的影响，并进一步测试立磨粉磨水泥的标准稠度需水量、粒度分布和颗粒形貌。

结果表明：采用立磨粉磨方式生产的水泥的性能与辊压机+球磨联合粉磨生产的水泥的性能基本一致；两种水泥的颗粒分布趋势类似，扫描电镜显示立磨粉磨水泥和辊压机+球磨联合粉磨水泥的颗粒表观形貌大部分均为块状颗粒；立磨粉磨水泥的粒度分布比联合粉磨水泥的粒度略宽，早期水化放热量更少，从而保证了采用立磨粉磨水泥的标准稠度需水量更少，制备的水泥基材料流动性更好。

不同粉磨系统对水泥及混凝土性能的影响一、前言1. 课题内容水泥性能包括强度、标稠、外加剂相容性等指标，影响水泥性能主要因素包括（1）熟料的矿物组成；（2）矿物的生长条件（烧成条件）；（3）水泥的颗粒组成（粉磨系统）；（4）混合材的品种与掺量。

我们判断粉磨系统的优劣或者水泥颗粒组成的优劣的前提，是以水泥及混凝土性能（工作性能，力学性能，耐久性）为核心，探讨水泥颗粒组成的影响，及其与粉磨系统的关系。

水泥的终端产品是混凝土，我们是以混凝土的性能来判断粉磨系统优劣。

但是因为两个产业间跨度大，混凝土产业的从业者不一定懂得水泥生产工艺，生产水泥的企业家不一定懂混凝土企业的需求。

我们需要通过了解混凝土——这个终端产品的性能，最终了解水泥的生产目标、探讨水泥颗粒组成对于粉磨系统的要求。

2、关于水泥颗粒组成的基本认识a）从最紧密堆积（构件结构致密性）角度出发，最佳颗粒组成符合Fuller曲线；材料质量好是指材料的致密度好，粘结性要好。

如何达到材料的致密呢？首先我们就要考虑材料的堆积密度，只有堆积紧密了，再通过颗粒的粘结性能，材料的泌水性能就要好。

粉状颗粒如何才能堆积紧密呢？行业内通常我们都以Fuller曲线作为其中的一个标准。

当然，Fuller曲线以不水化的颗粒为样本，水泥是边搅拌边水化，因此水泥的颗粒大小是随着时间在变化的，所以研究水泥是非常困难的。

从图中可以看出，3~32um区间的颗粒组成可以达到最紧密堆积。

b）根据S.Tsivills的研究结果，从水泥28d胶砂强度出发，3～32um含量越多越好（>65％）即S.T级配最有利于熟料强度的发挥；大多数的研究表明，3~32um水泥颗粒组成对强度的贡献是最大的。

C）从系统效率出发（产量高，电耗低，投资少，维护方便）。

这也是我们考虑粉磨系统很重要的因素。

理想状态：上述三方面均可最大限度地得到满足。

但事实上因这些因素均存在着关联，不可能完全统一，取决于我们在建造粉磨系统时侧重考虑哪个因素或如何更合理地处理好这三者的关系。