不同粉磨系统对水泥性能的影响

    【水泥人网】目前广东省内普遍使用的粉磨系统有圈流、开流以及康必丹磨、辊压磨等。为研究各种磨机的粉磨特性，本文采用对比试验手法，通过测定不同粉磨系统的出磨水泥，并同时取磨头熟料、混合材，按原厂相应入磨配比在实验室统一试验小磨(Φ0.5m×0.5m)磨成水泥，与原厂相应出磨水泥比较，研究在不同粉磨系统下生产的水泥的细度、颗粒组成与强度的关系及其对水泥性能的影响。

1试验结果与讨论
1.1不同粉磨系统的比较
表1所示为不同系统的粉磨条件，所取出磨水泥及分别在磨头取的熟料、混合材按相应配比在统一试验磨磨成的水泥，其化学成分及矿物组成可视为相同。各试样的物理性能对比及粒度分布见表2、3。

表1不同粉磨系统的粉磨条件

编号	水泥品种	磨机规格	备注
1	A厂525普通硅酸盐	Φ3.0m×11m+Φ3m旋风选粉机	83％熟料+4％石膏+13％混合材
2	A厂525普通硅酸盐	Φ2.2m×6.5m+Φ3.5m离心选粉机
3	B厂425普通硅酸盐	Φ2.4m×12m开流
4	B厂525普通硅酸盐	Φ2.0m×11m开流
5	C厂525普通硅酸盐	Φ4.4m×14m开流	91％熟料+5％石膏+4％石灰石
6	A厂熟料自磨	Φ0.5 m×0.5 m间歇磨	物料配比与1号相同,磨12min
7	A厂熟料自磨	Φ0.5 m×0.5 m间歇磨	物料配比与1号相同,磨20min
8	C厂熟料自磨	Φ0.5 m×0.5 m间歇磨	物料配比与5号相同,磨30min
9	C厂熟料自磨	Φ0.5 m×0.5 m间歇磨	物料配比与5号相同,磨40min

表2各试样的物理性能

编号	筛余/％	比表面积/(m2/kg)	标准稠度/％	抗折强度/Mpa			抗压强度/Mpa
				3d	7d	28d	3d	7d	28d
1	1.3	383	26.0	6.30	6.70	8.25	38.2	40.1	56.5
2	1.5	354	26.0	5.41	6.47	7.32	28.7	40.2	52.0
3	4.9	374	24.1	4.88	5.42	7.10	23.9	32.2	45.6
4	1.0	403	24.1	5.57	6.82	7.60	32.3	46.9	54.4
5	2.2	348	24.5	6.25	7.13	8.95	37.9	51.2	64.3
8	1.9	403	24.8	6.52	6.62	8.40	38.8	47.4	63.8

 

表3各试样的粒度分布

编号	＜5μm	5～10μm	10～20μm	20～30μm	30～40μm	40～50μm	50～60μm	＞60μm
1	9.3	22.0	11.5	14.4	12.7	4.8	7.6	17.7
2	9.6	23.6	23.1	9.3	11.3	4.6	8.9	9.8
3	11.1	21.9	10.1	11.8	11.8	5.7	5.9	20.7
4	17.2	19.6	16.9	10.6	6.3	7.3	6.5	15.6
5	8.0	9.7	40.7	13.3	6.3	5.0	6.9	10.1
8	17.9	20.8	25.1	13.7	10.1	2.6	6.0	3.8

由表2、3看出，开流粉磨系统的比表面积一般较大，而筛余值不一定小，如3号样。在筛余值较为接近时，例如1号、2号、4号样，开流粉磨的比表面积高于圈流粉磨。5号样为C厂康必丹磨磨制，尽管筛余值较高、比表面积较低，但颗粒组成较为合理，因而水化强度发挥较好。

由表3可以看出，不同的粉磨系统磨制的水泥其粒度分布是不同的。例如，1号、4号、5号样同是磨制525普通硅酸盐水泥，开流管磨磨制的4号样小于5μm颗粒含量较多，这是由于开流磨中出磨水泥必须符合一定的筛余量才能出磨，使大部分合格的细粉仍在磨内反复研磨，容易产生过粉磨现象，因而使水泥粒度分布较宽，其颗粒形状也呈外表较光滑的球形。圈流管磨磨制的1号样粒度分布相对较窄，均匀性系数n值为1.06，特征粒径De为33μm(见图1)，大于60μm的颗粒达17.7%，可见产品中夹有较多粗颗粒。而2号样同属圈流粉磨，操作参数控制较理想，选粉效率较高，磨机长径比L/D较小，使5～30μm的颗粒占55.0%，大于60μm的颗粒仅占9.8%。5号样由康必丹磨磨制，在RRSB图上n值1.16，粒度分布曲线较陡(见图1)。可见粒度分布较窄，其中小于5μm的颗粒占8.0%，而5～30μm颗粒最多，达63.7%，大于60μm的颗粒仅占10.1%。该磨采用Φ8mm×8mm等微介质，其个数达到318 820个/t，是Φ30mm×35mm钢段个数的61.5倍，从而保证细磨仓的研磨效率。因此，虽然它是开流粉磨系统，但已基本上避免了过粉磨现象，水泥的早、后期强度很高。