水泥磨陶瓷球关键问题解答

1.在通用硅酸盐水泥生产中，应用陶瓷球替代钢球(钢锻)的优势有哪些？应用陶瓷研磨体的主要优势表现在：（1）节电：降低磨机研磨体装载量20%，磨机主机电流降低20%以上，吨水泥节电15%以上；（2）提质：改善水泥产品性能，颗粒组成更加合理，3~32μm颗粒含量提高2%以上，球形颗粒增多，标准稠度用水量下降1%~2%，水泥产品与混凝土外加剂的相容性改善；（3）降温减噪：磨内温度降低15℃以上，磨机噪声降低15dB以上；（4）耐磨：陶瓷球的球耗一般是钢球的50%，如生产42.5级普通硅酸盐水泥，高铬钢球的球耗为30~40g/t，而微晶高强氧化铝球则≤15g/t；（5）环保：减少重金属污染，有利于实现国家标准对水泥产品中水溶性六价铬含量的限值（≤10mg/kg）。2.常用的氧化铝陶瓷球主要结构组成有何特点？氧化铝陶瓷球主要化学成分为Al2O3，约占92%，另外有8%的氧化锆等改性增韧材料。其成型工艺主要分为两类：压制成型和滚制成型，各种规格都有，直径20mm以下的采用滚制成型，直径20mm以上的采用压制成型。3.氧化铝陶瓷球的物理性能指标有哪些？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。它是专门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。4.陶瓷球适合应用于水泥粉磨系统的哪些工艺流程？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）。5.干法水泥生产中要求研磨体在球磨机各仓起什么作用？干法水泥生产中，球磨机的入磨物料粒度要求≤25mm。因此，当物料平均粒径较大时（≥1mm），第一仓研磨体必须是抛落状态，具有冲击粉碎作用；最后一仓必须是倾泻状态，具有研磨作用，并保证出磨物料达到粉磨工艺指标要求（≤0.08mm）。6.球磨机哪些工艺参数会影响陶瓷球的功能发挥？（1）入磨物料粒度。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）装载量和填充率。干法水泥生产线的球磨机工作时，各仓研磨体不能超过额定的装载量和填充率。由于陶瓷球容重轻，如果满足磨机装载量的要求，其填充率会超过极限值（50%）；如果装载量不足，又会直接影响球磨机台时产量。如何实现二者皆宜，是陶瓷球应用技术的关键之一。（3）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，出磨物料比表面积不会超高。7.应用陶瓷球对水泥粉磨系统其他设备有何影响？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。8.举例说明应用陶瓷球后磨前辊压机的工艺参数调整。辊压机-球磨机联合粉磨系统的预粉碎能力,直接影响入磨物料粒度大小。不同厂家匹配辊压机大小不同，因此应控制辊压机辊缝间距在允许情况下尽量偏小一些，辊缝开度应达到设计开度的85%以上，压力和电流应保持在最佳状态。若使用陶瓷球后，辊压机做功不正常，应调整到正常状态，即要达到没有使用陶瓷球之前的状态或更好。辊压机在使用过程中，如发现辊面有破损，应及时进行维修，以保证辊压机做功。以浮来水泥所用辊压机170-100型工况较好时为例：辊压机过饱和喂料，辊缝间距18~25mm，两侧压力为8.0~9.0MPa，辊压机电流为60~70A。9.举例说明使用陶瓷球后磨内通风量的调整。使用陶瓷球后，由于填充率的增加，磨内阻力变化，所以应适当提高磨内通风量，但具体调整还应根据具体生产情况而定。以浮来水泥为例，使用陶瓷球后，磨尾负压较原来增大，由原来的250~350MPa调整为350~450MPa。10.使用陶瓷球后对磨机衬板、隔仓板、活化环等有何影响？陶瓷球密度为3.6g/cm3，比钢球重量轻接近一半，因此其对磨机衬板，隔仓板、活化环等撞击、磨损小，磨机衬板，隔仓板、活化环等使用寿命延长。11.球磨机钢球级配遵循的原则有哪些？在球磨机钢球（钢锻）级配方案中，经常遵循的原则有：（1）按入磨物料最大粒径确定钢球最大球径；（2）按磨内物料平均粒径确定钢球平均球径；（3）按仓位要求的功能（冲击、研磨）确定研磨体的填充率；（4）按粉磨系统流程（开路、闭路）确定多仓磨的各仓研磨体装填形式（前仓高、后仓低，前仓低、后仓高，或前后仓持平等）；（5）钢球级配按“两头小、中间大”的原则，钢锻按“平均分配”的原则；（6）多仓磨钢球级配遵循相邻两仓交叉一级的原则。12.陶瓷球级配与钢球级配有何区别？目前陶瓷球仅用于球磨机的研磨仓，一般采用四级配球，由于要尽量延长物料在仓内的停留时间，把出磨物料研磨到足够的细度，因此要考虑陶瓷球紧密堆积、空隙率最小的要求，不采用钢球平均分配的原则。经过多次工业性试验，我们发现采用“大少小多”的分配办法效果较好。即：大球所占比例略低于小球的份额，如四级陶瓷球由大到小的比例为20%:20%:30%:30%。13.使用陶瓷球后球磨机内研磨体应如何调整？在目前的工艺条件下，陶瓷球应用于水泥粉磨中，主要用在磨机起研磨作用的尾仓，代替钢球或钢段。更换陶瓷球后，尾仓填充率应提高10%左右，装载量为原钢球或钢锻装载量的60%左右。陶瓷球之前的钢球仓装载量要适当增加，一般提高20%左右。14.用陶瓷球后对磨内温度有何影响？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℃。15.用陶瓷球后，对主机电流及单产电耗有何影响？陶瓷球应用后，磨内装载量会有较大幅度降低，一般可降低25%左右。因此，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。16.用陶瓷球后对水泥产品质量有何影响？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。17.用陶瓷球对水泥产品中重金属污染有何影响？陶瓷球是以化学成分Al2O3为主的无机非金属材料，而目前干法水泥生产线大多数依靠高铬钢球作为球磨机的研磨体，因此，陶瓷球应用后会大幅度降低水泥产品中的重金属（铬）含量。18.瓷球装磨、停磨应注意哪些事