合理有效的粉磨控制是水泥工业节能的重要手段(2)

　　
　　
　　3.措施
　　
　　3.1比表面积与45μm筛余相结合,可有效控制水泥的合理颗粒组成。水泥细度的提高是在大多数企业粉磨工艺比较落后和采用80μm方孔筛筛余控制细度的条件下取得的，因此可以认为多数水泥企业的水泥颗粒组成处于不合理的状态。
　　
　　如前所述，水泥的合理颗粒组成是指能最大限度地发挥熟料的胶凝性和具有最紧密的体积堆积密度。熟料胶凝性与颗粒的水化速度和水化程度有关，而堆积密度则由颗粒大小含量比例所决定。采用45μm筛余可以使企业了解水泥中有效颗粒的含量，而使用比表面积可及时掌握与水泥需水性等密切相关的微细颗粒的含量。二者相结合进行粉磨工艺参数控制，将使水泥性能达到最优化。
　　
　　3.2颗粒特征与粒度分布的合理控制
　　
　　与水泥的物理性能（特别是强度）密切相关的当属水泥中熟料及混合材的粒度分布。熟料的粒度分布会影响熟料的水化速度、一定时间内的水化程度、标准稠度需水量、混凝土的水灰比。熟料与混合材的粒度分布共同决定了水泥颗粒的最紧密堆积密度。如前所述，我国多数水泥厂的现实情况是，使用80μm筛余或比表面积作为粉磨过程例行控制的依据，对水泥的粒度分布较少关注，80μm筛余或比表面积与颗粒分布均没有很好的相关关系。
　　
　　经验表明，在粉磨设备及其运转参数没有明显改变时，32μm筛余或45μm筛余能够很好地反映颗粒分布。使用32μm筛余或45μm筛余为粉磨过程例行控制的依据，在粉磨设备及其运转参数稍有改变时，可以通过简单的调节，比如选粉机的转数（风量），使32μm筛余或45μm筛余还保持在控制目标之内，因此，使用32μm筛余或45μm筛余可作为粉磨过程例行控制的依据，但若粉磨设备及其运转参数发生明显改变时则不能很好反映粒度分布。
　　
　　有一种比较简便的方法可以大致判断粒度分布是否正常，如果使用32μm筛余或45μm筛余作为粉磨过程例行控制的依据，并且32μm筛余或45μm筛余处于正常控制范围，可以增加测定另一个63μm的筛余，将测得的筛余与以往粒度分布正常的数据进行比较，如果增加测定的筛余数据与以往粒度分布正常的数据具有明显区别，则提示粒度分布可能具有明显变化。
　　
　　3.3优化水泥颗粒级配的技术途径
　　
　　水泥颗粒的级配应从两方面改善。一是<3μm颗粒既要满足最佳性能级配的要求，又要尽量满足Fuller曲线紧密堆积的要求；二是要减少＞60μm的颗粒。
　　
　　⑴熟料与易磨性好的混合材共同粉磨。在熟料中加入一些易磨性好的混合材如石灰石、粉煤灰等共同粉磨。由于这些混合材易磨性好，因此在水泥颗粒中，混合材的粒径比熟料的小。可以期望，共同粉磨工艺中的石灰石或粉煤灰应该能提供更多的<3μm颗粒，从而优化水泥的颗粒级配。
　　
　　⑵难磨的混合材与熟料分别粉磨。混合比熟料难磨的混合材宜采用分别粉磨然后混合的方法。例如矿渣的粉磨功指数为23kWh/t，比熟料的16.4kWh/t高。若用共同粉磨的方法，矿渣的粒径比熟料的粗。共同粉磨时，水泥的比表面积为350m2/kg时，矿渣的比表面积只有230~280m2/kg。因此要分别粉磨。也可先对难磨的矿渣进行预粉磨，再与熟料共同粉磨，但效果不如分别粉磨好。
　　
　　⑶在预拌混凝土时加入磨细矿物掺合料，改善胶凝材料（或水泥）的颗粒级配。在预拌混凝土生产中已广泛采用掺入矿物掺合料的技术，主要是为了节约水泥、降低成本和提高混凝土的耐久性。但对掺入矿物掺合料改善水泥颗粒级配、减少混凝土拌合物单方用水量和提高和易性的认识还不足。要改善水泥的级配，矿物掺合料的粒径必须比水泥的粒径小，最好为水泥粒径的0.414倍或更小。就目前所常用的矿物掺合料来看，矿渣粉的比表面积最好在450m2/kg或45μm筛余<12%，否则不易达到改善水泥颗粒级配的目的。