粉磨工艺对水泥品质与生产能耗的影响讲述.ppt

粉磨工艺对水泥品质与生产能耗的影响 吴笑梅，樊粤明 华南理工大学材料学院 2015.04.22 南京 一、主要内容 影响水泥品质（强度、标稠、外加剂相容性）的主要因素 （1）熟料的矿物组成（配方设计） （2）矿物的生长状况（烧成及冷却工艺） （3）水泥的颗粒组成（粉磨工艺系统） （4）混合材的品种与掺量 （5）石膏的品种与掺量 （6）其他（碱含量等） 水泥及 混凝土性能 水泥颗粒组成 粉 磨 系 统 粉磨电耗 混合材掺量 节能减排 a）从最紧密堆积（构件结构致密性）角度出发，颗粒组成靠拢Fuller曲线（3um颗粒含量22.5%，n=0.62），如开流系统，康必丹磨；——电耗高 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；——混合材掺量大 C）从系统效率出发，产量高，电耗低，投资少，维护方便。（立磨系统） 二、 从三种理念出发设计的粉磨系统 理想状态：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。 三、水泥颗粒组成、部分性能及能耗的关系 粉磨 系统 颗粒组成um（％） 均匀性系数n 标准稠度（％） 粉磨电耗 （度/吨） 出磨水泥温度℃ 评价 3 3~32 45 开路磨/康比丹磨 15 61.88 13.11 0.93 24.20 38 很高，（磨内喷水120℃） 砼性能优越 辊压机＋开路磨 13.84 62.04 12.51 1.03 24.80 32 高（130℃） 配制混凝土性能较好 辊压机＋闭路磨（高效选粉） 11.14 67.03 9.93 1.17 27.20 28~30 90～100℃ 配制混凝土性能较差 立磨 26.5~ 30 24~28 90～100℃ 电耗低，配制砼性能差 Fuller级配 22.50 35.49 （32um）42.01 0.62 混凝土结构最致密 表1.不同大型粉磨系统磨制的PO42.5R水泥的检测结果，比表面积360±10m2/kg 注：颗粒分布数据为马尔文激光粒度检测仪所测得 1.粉磨系统的影响 表1中各样品的RRSB曲线 辊压机＋闭路（高效） Fuller 开路磨 n?lnx - n?lnx’ R（x）-——粒径x的筛余量，% x——粒径，μm； x‘——当量粒径或特征粒径，μm; n——曲线斜率或均匀性系数. 由表1数据可见：随系统效率提高（电耗低，产量高） 3um以下颗粒减少 n值增大（颗粒集中） 堆积密度下降 标稠增大 堆积密度与n值的关系 斜率较大 2.颗粒组成对水泥胶砂强度的影响 Sb=450m2/kg时 S28=0.219(%3-32μm) +40.17 S28=22.22n+33.54 Sb=400m2/kg时 S28=0.145(%3-32μm) +41.70 S28=15.75n+36.37 Sb=350m2/kg时 S28=0.128(%3-32μm) +40.60 S28=12.25n+37.40 Sb=300m2/kg时 S28=0.133(%3-32μm) +38.32 S28=11.23n+35.62 Sb (m2/kg) 强度与（3-32μm) 含量的关系系数 强度与n的关系系数 450 0.219 22.22 400 0.145 15.75 350 0.128 12.25 300 0.133 11.23 S.T.sivills对某II型水泥的研究表明：胶砂28d强度与颗粒组成及n值关系为： 上述结果的原因如下： （1） C3A、石膏与混合材易磨性较好，在32um的细颗粒中含量较多； 增加比表面积可增加C3S、C2S在3～32um颗粒中的含量，故提高比表面积，强度系数增大。 需注意：混合材易磨性好，掺量多时，要发挥熟料的作用，比表面积要合理控高些；注：比表面积过大，水泥需水量大。 当比表面积360m2/kg以上时，n值增大， 3～32um含量增多，28d胶砂强度越高；比表面积300m2/kg以下时，n越大，3～32um含量减少，28d胶砂强度降低 。 ——这里描述的主要是熟料颗粒，若掺混合材较多，易磨性差异较大时，该规律会变化。 c）粉磨系统的技术进步可以显著改变水泥的颗粒组成 ——粉磨效率越高，往往颗粒分布越集中。 传统开路磨 辊压机＋开路磨内技术改造 辊压机＋开路磨＋助磨剂 评价 电耗（度/吨水泥） 38 32 30 电耗接近闭路磨 n值