水泥新標準正式實(shí)施已多年的時(shí)間，通過(guò)調查發(fā)現，要適應ISO檢驗方法及新標準的要求，必須提高水泥的磨細程度，水泥的比表面積應不小于350平方米／千克。眾多試驗研究證實(shí)，超細混合材摻入水泥中不僅未降低強度，反而顯著(zhù)提高抗折、抗壓強度。

　　我國立窯水泥企業(yè)粉磨設備普遍使用長(cháng)徑比較�。↙／D＜4.0）的管（球）磨機，由于采用共同粉磨工藝，加之入磨物料粒度偏大，同時(shí)又追求高產(chǎn)量，濫摻多摻混合材降低成本，被磨物料在磨內停留時(shí)間短，導致成品細度偏粗、比表面積較小、顆粒級配不合理，水泥水化硬化速度慢、早期強度低。華南理工大學(xué)科研人員曾用相同窯型熟料、不同直徑與長(cháng)度的磨機磨制水泥，通過(guò)對比測試發(fā)現：采用直徑2.6×13米長(cháng)磨粉磨的水泥不僅比表面積大（＞480平方米／千克），而且成品中＜30微米的顆粒含量高、顆粒級配合理，水泥凝結硬化快、早后期強度顯著(zhù)提高。而用直徑2.2×6.5米短磨磨制的水泥物理力學(xué)性能明顯低于長(cháng)磨的產(chǎn)品。

　　目前，部分企業(yè)為了降低水泥細度（80微米篩余）、維持粉磨系統產(chǎn)量，以求成品力學(xué)性能達到新標準，在原有開(kāi)流工藝增設高效選粉機（如NHX高效轉子式選粉機），組成一級圍繞系統，但相關(guān)技術(shù)措施未配套完善，磨內粉磨狀況較差，未能給磨外的選粉機創(chuàng )造條件，出磨水泥粗粉偏多，其效果事倍功半。

　　一、水泥粉磨工藝改造的技術(shù)路線(xiàn)

　　生產(chǎn)實(shí)踐證明，未經(jīng)預處理的大粒度熟料直接入磨，磨機的粉磨能力下降，從磨尾吐出的不規則顆粒，大部分都是強度高的優(yōu)質(zhì)熟料。好的熟料得不到細磨，不僅強度發(fā)揮不正常，而且造成材料浪費。由于資金方面的原因，一時(shí)難以更換長(cháng)磨的立窯企業(yè)，只能立足實(shí)際對現有粉磨工藝進(jìn)行技術(shù)改造。

　　設置水泥磨前物料預處理工藝，部分或全部替代了磨機粗磨倉功能，以彌補水泥磨長(cháng)度的不足，可相應縮短粗磨倉，延長(cháng)細磨倉長(cháng)度，相對增加被磨物料在磨內停留及與研磨體接觸、粉磨時(shí)間，得到較高磨細程度及水化活性的產(chǎn)品。山東建材學(xué)院科研人員曾對某廠(chǎng)直徑2.2×6.5米圈流水泥粉磨系統進(jìn)行改造：首先，在磨前設置預處理工藝，將入磨物料平均粒度由9.7毫米縮小至5.3毫米，并依此優(yōu)化設計磨內研磨體級配；其次，改造原有選粉機內部結構，提高選粉機分級效率，適當降低循環(huán)負荷率，在增產(chǎn)節電的同時(shí)，出磨成品比表面積提高70％、3天抗壓強度提高65％，取得了顯著(zhù)的效果。

　　二、關(guān)于磨前物料預處理工藝及設備

　　采用預破碎工藝，一次性投資少、流程簡(jiǎn)單。但現階段國內推出的細破機型，大都以國外20世紀70年代前后破碎機為藍本制造，破碎石灰石可以較長(cháng)時(shí)間

　　保持較小粒度，而用于處理水泥熟料時(shí)，因錘頭、護板材質(zhì)、熟料溫度等方面的原因，短期內出機物料保持5毫米以下效果較好，長(cháng)期效果差。若要得到長(cháng)期穩定的效果，必須選用生產(chǎn)能力較大的機型，并配備閉路篩分。破碎機單位物料預處理電耗4～5千瓦時(shí)／噸，運轉率不高，尚需在機前設置除鐵器。

　　利用料床破碎原理對物料進(jìn)行擠壓預粉碎的輥壓機誕生于20世紀80年代中期，現階段雖已完善了許多技術(shù)細節，但固有的“邊緣效應”及輥面磨損快的缺陷仍未得到完全解決，維護費用高、運轉率較低、工藝流程復雜，單位物料預處理電耗在3.5～5.0千瓦小時(shí)／噸之間。使用輥壓機預處理物料，一次性投入太多，一般企業(yè)難以承受。

　　水泥磨前物料預處理宜采用短粗型棒磨機預粉磨工藝。該工藝最顯著(zhù)的特點(diǎn)是磨內研磨體不使用鋼球，而是采用優(yōu)質(zhì)耐磨鋼棒，棒荷對物料具有“選擇性粉碎”的特殊功能。棒群間呈緊密的“線(xiàn)接觸”狀態(tài)，入磨物料經(jīng)鋼棒輾壓輥軋后，出磨最大粒度均在2毫米以下，并且其中尚含有30％以上的成品，預粉磨電耗＜3千瓦小時(shí)／噸。與破碎機和輥壓機相比，棒磨機處理物料效率高、投資中等、長(cháng)期運行安全可靠、維護保養方便、費用低。經(jīng)過(guò)棒磨預處理后的物料粒度�。�細砂狀）且均勻，易磨性大大改善，實(shí)現了磨機高產(chǎn)、高細，顯著(zhù)降低了粉磨系統電耗。棒磨機設置后，既可單獨預磨熟料，又能集中處理所有被磨物料。

　　三、水泥粉磨工藝

改造水泥粉磨是利用機械力對被磨物料進(jìn)行細碎、細磨的物理活化過(guò)程，管磨機在運轉過(guò)程中將能量通過(guò)襯板傳遞給研磨體對水泥顆粒實(shí)施有效粉磨，顯著(zhù)提高反應總表面積，使其成為具有較高水化膠凝活性的微米級粉體。

　　采用磨前物料預處理工藝后，無(wú)論是開(kāi)流還是圈流系統，必須注重對磨內進(jìn)行改造。通過(guò)對比試驗發(fā)現：相同粉磨條件下，不同磨細程度（比表面積）的水泥具有不同的膠砂強度，材料磨得越細，反應總表面積越大，水化硬化速率越快，膠砂強度越高。

　　磨前預處理工藝的設置，入磨粒度顯著(zhù)縮小，磨機粗磨倉功能被部分或全部取代，可相應縮短粗磨倉、延長(cháng)細磨倉長(cháng)度，同時(shí)優(yōu)化設計研磨體級配及裝載量，一倉填充率宜低于二倉。降低研磨體平均尺寸，以增大研磨體總表面積及其與物料之間的接觸、粉磨機率，提高研磨效率，使被磨物料得到充分磨細，確保水泥成品有較高的比表面積（＞350平方米／千克）。開(kāi)流工藝時(shí)，可將磨內普通隔倉板換成具有粗、細分離（過(guò)濾）功能的選粉式“篩分隔倉板”，充分發(fā)揮微型研磨體在細磨倉的特殊粉磨功能。如無(wú)條件使用“篩分隔倉板”，則應進(jìn)一步縮小現有隔倉板縫隙（≤6毫米），或將其鑄造成盲板與篦板組合成隔倉板，以嚴格控制粗顆粒進(jìn)入細磨倉，從而使磨機長(cháng)期保持高細、高效。圍繞粉磨工藝使用普通型隔倉板時(shí)，其篦縫應不大于8毫米，比控制物料流速，提高磨細程度。同時(shí)，適當降低循環(huán)負荷（≤100％）及出磨細度（80微米篩余），為高效選粉機創(chuàng )造條件，促進(jìn)粉磨系統的良性循環(huán)。

　　計算結果表明，每噸直徑10×10毫米微鍛的表面積是直徑25×30毫米鍛表面積的265倍。單位重量研磨體的個(gè)數越多，總表面積越大，與物料接觸粉磨效率越高。在細磨倉內采用小規格球形或段形研磨體，必須注意襯板表面形狀對研磨體提升能力的影響。生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，襯板磨損后工作表面過(guò)于光滑時(shí)，雖磨機有效內徑略有增加，但粉磨效率顯著(zhù)降低，出磨成品細度變粗。針對這種現象，筆者研究推出“細磨倉襯板活化技術(shù)”。采用該技術(shù)，可以有效地增大襯板的提升摩擦系數及對研磨體的牽制能力，克服最外層研磨體產(chǎn)生的切向滑動(dòng)，消除傳統的襯板排列方法造成的研磨體打滑現象，充分激活并強化細磨倉內微型研磨體對物料的粉磨能力，從而穩定提高磨機的生產(chǎn)效率，獲得較高磨細程度的產(chǎn)品，增加水泥中30微米以下顆粒數量，進(jìn)一步提高產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量。

　　甲廠(chǎng)對直徑1.83×7米開(kāi)流水泥磨上采用該技術(shù)，在未設磨前預處理工藝的條件下，控制水化細度＜8.0％，磨機臺時(shí)產(chǎn)量由6～6.5噸提高至9～10噸；乙廠(chǎng)直徑1.83×7米圈流水泥磨未設預處理，采用該技術(shù)改造后，嚴格控制成品細度＜2.50％，磨機臺時(shí)產(chǎn)量由9噸穩定提高至11.5噸以上，水泥ISO強度達標，技術(shù)經(jīng)濟效果良好。

　　當磨內研磨體表面產(chǎn)生靜電吸附而降低粉磨功效時(shí)，可引入對水泥性能無(wú)害的高效助磨劑，消除靜電效應的危害，提高物料的分散度和磨細程度。

　　另?yè)�資料介紹，橢圓形研磨體能夠顯著(zhù)提高粉磨效率和物料磨細程度，增大產(chǎn)品比表面積及30微米以下顆粒含量與水化活性，有利于提高水泥的ISO強度，條件具備的企業(yè)應積極采用。

　　針對立窯企業(yè)水泥磨機長(cháng)徑比小的普遍狀況，若要提高產(chǎn)品粉磨比表面積（≥350平方米／千克），應積極采取磨前物料預處理工藝，宜選用耐磨鋼棒和棒磨機預粉磨流程，既可單位處理熟料又能集中預磨全部物料，確保出棒磨物料粒度均＜2毫米，并以此優(yōu)化設計研磨體級配。

　　磨內改造時(shí)，應采用“篩分隔倉板”、微型研磨體（≤15毫米），同時(shí)運用“細磨倉襯板活化技術(shù)”，消除研磨體切向滑動(dòng)，提高磨機粉磨效率及研磨體對物料的磨細程度。條件具備的企業(yè)可使用橢圓球及助磨劑，提高物料分散度及比表面積與粉磨效率。

　　以上改造方案無(wú)論對于開(kāi)流、圈流或分別粉磨工藝都是行之有效的，均能達到提高成品中30微米以下顆粒含量及水化膠凝活性，以適應水泥新標準的要求。