優(yōu)化水泥粒度是粉磨技術(shù)運(yùn)用的關(guān)鍵因素

      在水泥生產(chǎn)行業(yè)，提起節(jié)能降耗，都非常重視新型干法窯的推廣應(yīng)用、重視節(jié)能磨機(jī)及其系統(tǒng)的選用與優(yōu)化、重視低溫余熱發(fā)電的建設(shè)。而對(duì)水泥（熟料）的粒度控制在節(jié)約能源、降低原料消耗以及增加混合材摻量等方面的重要作用，只有少數(shù)企業(yè)才開(kāi)始有較深的認(rèn)識(shí)。其實(shí)，無(wú)論是新型干法的大型水泥企業(yè)還是中小水泥企業(yè)，通過(guò)改善水泥的粒度，充分發(fā)揮熟料的強(qiáng)度性能，對(duì)整個(gè)水泥行業(yè)的節(jié)能降耗的潛力是非常巨大的。
      為了定量地說(shuō)明粒度檢測(cè)與控制技術(shù)對(duì)水泥節(jié)能的貢獻(xiàn)，歐美克公司張福根先生等曾對(duì)10多個(gè)省的多家水泥廠的水泥產(chǎn)品進(jìn)行了檢測(cè)。并選用其中一個(gè)省的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)比較各種樣品，從中發(fā)現(xiàn)節(jié)能降耗潛力巨大。
      通過(guò)測(cè)驗(yàn)證明，如果某地的水泥粉磨技術(shù)都能達(dá)到優(yōu)質(zhì)企業(yè)的水平，那么熟料的未化率就可降低近8％，粉磨能耗降低10％。熟料的未化率降低，相當(dāng)于節(jié)約了熟料，意味著節(jié)約了原燃材料。如果全國(guó)水泥的平均未化率都以此比例下降，僅此一項(xiàng)，節(jié)能降耗潛力就非常大。
      以2006年為例，中國(guó)全國(guó)年產(chǎn)水泥12.4億噸，混合材和石膏的平均摻加量假定為35％，熟料摻加量為65％，熟料未化率降低值取8％，由此可計(jì)算出年節(jié)約熟料量為6448萬(wàn)噸。以1噸熟料消耗1.3噸石灰石，平均消耗145公斤標(biāo)煤進(jìn)行計(jì)算，年節(jié)約石灰石8382萬(wàn)噸，節(jié)約標(biāo)煤1215萬(wàn)噸，減排二氧化碳6400萬(wàn)噸，可見(jiàn)控制水泥粒度分布帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的效益。
      需要說(shuō)明的是，上述分析是假設(shè)被分析省份水泥生產(chǎn)的平均粉磨技術(shù)達(dá)到該省最好樣品的粉磨水平的前提下作的。實(shí)際上這里的最好樣品的粒度分布還沒(méi)有達(dá)到最理想的水平，還有較大的優(yōu)化余地。此外，歐美克公司作為分析對(duì)象的省份水泥的平均粉磨水平在全國(guó)屬于中上，一半以上的省份改進(jìn)的余地更大。目前混合材的添加量也遠(yuǎn)未達(dá)到理想的水平。進(jìn)一步增加添加量的途徑是混合材的粒度分布要更加合理（比如讓混合材顆粒與熟料顆粒形成最佳堆積）。可見(jiàn)在粉磨過(guò)程中，利用顆粒檢測(cè)與控制技術(shù)，優(yōu)化顆粒級(jí)配在節(jié)能降耗中還有巨大的潛力可以挖掘。
      與水泥的物理性能（特別是強(qiáng)度）密切相關(guān)的當(dāng)屬水泥中熟料及混合材的粒度分布。熟料的粒度分布會(huì)影響熟料的水化速度、一定時(shí)間內(nèi)的水化程度、標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量、混凝土的水灰比。熟料與混合材的粒度分布共同決定了水泥顆粒的最緊密堆積密度。事實(shí)上，我國(guó)多數(shù)水泥廠的現(xiàn)實(shí)情況是，使用80μm篩余或比表面積作為粉磨過(guò)程例行控制的依據(jù)，對(duì)水泥的粒度分布較少關(guān)注，80μm篩余或比表面積與顆粒分布均沒(méi)有很好的相關(guān)關(guān)系。
      經(jīng)驗(yàn)表明，在粉磨設(shè)備及其運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)沒(méi)有明顯改變時(shí)，32μm篩余或45μm篩余能夠很好地反映顆粒分布。使用32μm篩余或45μm篩余為粉磨過(guò)程例行控制的依據(jù)，在粉磨設(shè)備及其運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)稍有改變時(shí)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)，比如選粉機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)（風(fēng)量），使32μm篩余或45μm篩余還保持在控制目標(biāo)之內(nèi)，因此，使用32μm篩余或45μm篩余可作為粉磨過(guò)程例行控制的依據(jù)，但若粉磨設(shè)備及其運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)發(fā)生明顯改變時(shí)則不能很好反映粒度分布。
      使用RRB公式可對(duì)水泥顆粒分布進(jìn)行擬合，控制RRB公式中的兩個(gè)參數(shù)：特征粒徑 和均勻性系數(shù)（n）即可達(dá)到控制粒度分布的目的。如測(cè)定15、20、32、45、63μm篩余，可通過(guò)回歸分析求得特征粒徑和粒度分布。
      有一種比較簡(jiǎn)便的方法可以大致判斷粒度分布是否正常，如果使用32μm篩余或45μm篩余作為粉磨過(guò)程例行控制的依據(jù)，并且32μm篩余或45μm篩余處于正常控制范圍，可以增加測(cè)定另一個(gè)63μm的篩余，將測(cè)得的篩余與以往粒度分布正常的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果增加測(cè)定的篩余數(shù)據(jù)與以往粒度分布正常的數(shù)據(jù)具有明顯區(qū)別，則提示粒度分布可能具有明顯變化。