近年以來，國家相關(guān)部門一直在提倡“節(jié)能降耗”，力爭降低企業(yè)的運(yùn)營成本，減少各生產(chǎn)企業(yè)對資源的浪費(fèi)。作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要組成部分的水泥企業(yè)，也逐漸進(jìn)入“節(jié)能降耗”的行列。在水泥生產(chǎn)過程中，“兩磨”過程中的能源消耗占整個(gè)水泥生產(chǎn)過程中的絕大比例，因此在國家“節(jié)能降耗”的相關(guān)政策之下，如何提高粉磨效率、降低粉磨電耗、提高球磨機(jī)時(shí)產(chǎn)量一直都是我國水泥技術(shù)工作者研究的課題。而另一方面，由于水泥磨技術(shù)對水泥性能有著重要的影響，綜合考慮能耗與水泥性能之間的關(guān)系，促進(jìn)粉磨技術(shù)理性發(fā)展也越來越受業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。
如何降低“兩磨”能耗的關(guān)鍵在提升球磨機(jī)的效率，降低球磨機(jī)中鋼球的磨損率。據(jù)水泥人網(wǎng)了解，在目前“兩磨”過程中，對鋼球的磨損率非常大，以一條3*9米的水泥磨為例，第一倉裝球量為22噸，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)5天之后，鋼球的磨損量為1.0噸，磨損率為4.6%，則該磨機(jī)的第一倉的補(bǔ)加球的周期最少應(yīng)為5天，如此頻繁的更換和補(bǔ)加鋼球不僅增加了水泥企業(yè)的運(yùn)營成本，而且降低了水泥企業(yè)的工作效率。
鑒于目前這種水泥”兩磨“過程中的高能耗，很多水泥企業(yè)在不斷尋找新的替代品，能夠降低企業(yè)的能耗、降低企業(yè)的運(yùn)營成本、提升企業(yè)的工作效率。而在目前的市場中，氧化鋁陶瓷球被認(rèn)為是替換鋼球的最佳選擇，但是在數(shù)十年的發(fā)展過程中，水泥廠始終在使用鋼球，如氧化鋁陶瓷球并不是很了解，對使用陶瓷球的穩(wěn)定性以及節(jié)能降耗等方面使有所懷疑，所以目前大部分水泥企業(yè)仍處于觀望階段。
那么氧化鋁陶瓷球在水泥磨中使用中，對水泥生產(chǎn)線、水泥產(chǎn)品有什么影響呢?今天水泥人網(wǎng)就帶您一起來詳細(xì)的了解一下。
氧化鋁瓷球是一種以氧化鋁材料為主加工生產(chǎn)的一種陶瓷填料，氧化鋁陶瓷球的莫氏硬度為9.0，洛氏硬度為80~83;密度為3.6g/cm3，容重為2.2t/m3。陶瓷球適用于干法水泥終粉磨球磨機(jī)系統(tǒng)的各種工藝流程，尤其是輥壓機(jī)-球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，要求入磨物料平均粒徑小于1mm;其他水泥粉磨開路或閉路流程的球磨機(jī)的研磨倉(尾倉)，都可以用陶瓷球替代鋼球(鋼鍛)。針對干法水泥粉磨而開發(fā)的陶瓷球產(chǎn)品，通過加入氧化鋯改性增韌，保證了陶瓷球不僅具有很高的強(qiáng)度，還具有很好的韌性。
使用氧化鋁陶瓷球的優(yōu)勢
據(jù)水泥人網(wǎng)了解，在現(xiàn)有干法水泥粉磨系統(tǒng)使用陶瓷球，主要是調(diào)整球磨機(jī)內(nèi)的研磨體及其工藝參數(shù)，如研磨體種類、裝載量、級配、填充率等。在保證研磨倉入料粒度要求的前提下，原水泥粉磨系統(tǒng)其他配套設(shè)備基本不動(dòng)。無論是閉路系統(tǒng)，還是開路系統(tǒng)，調(diào)整球磨機(jī)工藝參數(shù)的目的，都是為了確保出磨物料的細(xì)度維持在未使用陶瓷球之前的數(shù)值不變。這樣，有利于崗位操作工盡快適應(yīng)新的粉磨工況，在穩(wěn)定水泥粉磨系統(tǒng)產(chǎn)、質(zhì)量的前提下，節(jié)電降耗。
磨陶瓷研磨體應(yīng)用于水泥粉磨，具有節(jié)電(磨機(jī)裝載量降低20%以上，磨機(jī)主機(jī)電流降低20%以上，噸水泥節(jié)電10%以上)、提質(zhì)(3~32μm顆粒含量提高2個(gè)百分點(diǎn)以上，顆粒球形度提高，標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量降低1~2個(gè)百分點(diǎn))、降溫降噪(磨內(nèi)溫度降低20℃以上，磨機(jī)噪音降低)、耐磨(微晶高強(qiáng)耐磨陶瓷研磨體的球耗是鋼球的50%)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
陶瓷球?yàn)闊o機(jī)非金屬材料，其分子是由共價(jià)鍵組成，不像金屬材料表面有自由運(yùn)動(dòng)電子。在撞擊粉磨過程中，無機(jī)非金屬材料產(chǎn)生內(nèi)能小于金屬材料產(chǎn)生內(nèi)能，且無機(jī)非金屬材料導(dǎo)熱系數(shù)小，所以，使用陶瓷球后，磨內(nèi)溫度會(huì)降低。經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用實(shí)踐證明，使用陶瓷球后磨內(nèi)溫度可降低20℃，磨機(jī)主機(jī)電流可下降25%以上，Φ4.2×13m磨機(jī)一般情況下主機(jī)電流可降低50A以上,水泥電耗可降低4kWh/t以上，這對水泥企業(yè)可以起到很好的節(jié)能降耗作用。
陶瓷球粉磨的水泥產(chǎn)品顆粒組成更加合理，過粉磨的微細(xì)粉含量減少，3~32μm含量可增加一兩個(gè)百分點(diǎn)。水泥3d抗壓強(qiáng)度基本不變，28d抗壓強(qiáng)度會(huì)略有提高;水泥產(chǎn)品顆粒形貌以球形顆粒為主,有利于后期強(qiáng)度的增進(jìn)率提高、與混凝土外加劑的相容性以及使用性能(和易性、需水性等)的改善。
陶瓷球在水泥粉磨系統(tǒng)中的弊端
陶瓷球在水泥粉磨系統(tǒng)中的使用，可以降低水泥企業(yè)的能耗，在很大程度上降低了水泥企業(yè)的運(yùn)營成本。任何事情都有兩面性，陶瓷球雖然在水泥粉磨系統(tǒng)中，可以起到很好的效果，但是也是有不利一的面。
(1)入磨物料粒度。不管是陶瓷球還是鋼球，在粉磨過程中都會(huì)有一個(gè)破損率的問題，據(jù)水泥人網(wǎng)了解，當(dāng)入磨物料平均粒徑較大時(shí)(≥1mm)，需要第一倉研磨體具有沖擊粉碎作用;常用的高鉻合金鋼球沖擊韌性≥4J/cm2，而陶瓷球的沖擊韌性≤1.5J/cm2;因此，陶瓷球使用在沖擊粉碎倉(一倉)，撞擊鋼襯板，會(huì)引起過高的破損率。
(2)物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間。干法水泥生產(chǎn)球磨機(jī)是一個(gè)“加料-粉磨-出料”連續(xù)工作的機(jī)械設(shè)備，入磨物料和出磨物料都有一定的技術(shù)指標(biāo)要求。而物料在磨內(nèi)被粉磨的停留時(shí)間僅有15~20分鐘，經(jīng)過研磨倉的時(shí)間會(huì)更短，因此，由于時(shí)間有限，陶瓷球往往不能把物料研磨得更細(xì)，微細(xì)粉含量偏少，而出現(xiàn)這種情況則需要進(jìn)行二次粉磨，甚至三次粉磨，在一定程度上降低了水泥生產(chǎn)效率。
據(jù)水泥人網(wǎng)了解，目前生產(chǎn)水泥行業(yè)用陶瓷球的企業(yè)大概不到十家，其中就包括淄博賽納工業(yè)陶瓷有限公司、中材高新山東工業(yè)陶瓷研究院等等，這些企業(yè)雖然能夠批量生產(chǎn)水泥企業(yè)所用的陶瓷球產(chǎn)品，但是目前在水泥企業(yè)的應(yīng)用情況并不是很理想，其原因除了陶瓷球在水泥系統(tǒng)的應(yīng)用卻點(diǎn)之外，還于目前整個(gè)行業(yè)的亂象有很大的關(guān)系。比如，拿著別人的成績說是自己的產(chǎn)品，擾亂市場運(yùn)作秩序。
水泥人網(wǎng)作為水泥行業(yè)的知名媒體，通過對陶瓷球產(chǎn)品在水泥粉磨系統(tǒng)使用過程中的利弊，以及接下來對全國幾家專門針對于水泥粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)陶瓷球的企業(yè)全方面的分析介紹，為水泥企業(yè)在今后發(fā)展過程中選用陶瓷球產(chǎn)品提供一個(gè)參考，為水泥企業(yè)節(jié)能降耗貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。