【摘要】：水泥粉磨工序是水泥生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),它不僅直接關(guān)系到水泥的質(zhì)量(尤其是細(xì)度及粒度分布),同時(shí)還對(duì)水泥的產(chǎn)量和能耗有重要的影響。球磨機(jī)粉磨的水泥顆粒粒度分布較合理,顆粒球形度高,能夠滿足混凝土行業(yè)對(duì)水泥質(zhì)量的要求。但眾所周知,球磨機(jī)的能量利用率很低,真正用于粉磨做功的有效能量利用率只有3%~5%左右,絕大部分能量被鋼球/鋼鍛的碰撞、摩擦發(fā)熱以及產(chǎn)生噪音所消耗。鋼球/鋼鍛之間、鋼球/鋼鍛與磨體襯板之間的無(wú)功摩擦、碰撞導(dǎo)致了球磨機(jī)的粉磨電耗居氋不下。對(duì)于水泥熟料的粉磨,目前主要采用輥壓機(jī)—球磨機(jī)組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,通過(guò)輥壓機(jī)對(duì)物料的充分預(yù)粉碎以及V型選粉機(jī)的粒度分級(jí),可以控制進(jìn)入球磨機(jī)的物料粒度1 mm,有力緩解了球磨機(jī)的物料粉碎壓力。對(duì)于礦渣的粉磨,目前主要采用立式磨粉磨系統(tǒng)和球磨機(jī)粉磨系統(tǒng),后者的粉磨電耗較高,生產(chǎn)高比表面積的礦渣微粉時(shí)尤其如此。其原因是:一方面,礦渣本身的易磨性較差;另一方面,目前常用的金屬研磨體比重較大,增大了磨機(jī)的無(wú)功運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷�？梢�(jiàn),球磨機(jī)細(xì)磨倉(cāng)內(nèi)研磨體的“減負(fù)”是降低粉磨電耗的有效途徑。因此,在球磨機(jī)的細(xì)磨倉(cāng)內(nèi)用比重小、研磨能力強(qiáng)的陶瓷研磨體取代比重大、沖擊力強(qiáng)的金屬研磨體成為降低球磨機(jī)粉磨電耗的新的研究課題。本文設(shè)計(jì)四因素四水平的正交實(shí)驗(yàn),確定實(shí)驗(yàn)的主要影響因素為:(1)研磨體填充率;(2)研磨體級(jí)配;(3)助磨劑摻量;(4)磨機(jī)轉(zhuǎn)速。每個(gè)影響因素分別取4個(gè)水平,并且依據(jù)L16(45)的正交實(shí)驗(yàn)表依次進(jìn)行了陶瓷研磨體和金屬研磨體的粉磨實(shí)驗(yàn)。通過(guò)測(cè)定粉磨水泥熟料和礦渣的比表面積、45μm篩余、粒度分布、抗壓強(qiáng)度以及礦渣活性等數(shù)據(jù)來(lái)比較陶瓷研磨體和金屬研磨體粉磨性能的優(yōu)劣,并且分析陶瓷研磨體對(duì)水泥熟料、礦渣粉磨的最佳實(shí)驗(yàn)條件和規(guī)律,作為工業(yè)實(shí)踐的參考數(shù)據(jù),進(jìn)行陶瓷研磨體的工業(yè)化應(yīng)用。各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)于水泥熟料粉磨性能的影響是不同的,其中研磨體填充率磨機(jī)轉(zhuǎn)速研磨體級(jí)配助磨劑摻量。并且金屬研磨體通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件是:填充率為31.0%,級(jí)配為Φ30:Φ20:Φ17:Φ14:Φ12=10%:10%:10%:35%:35%,助磨劑摻量為0.15%,磨機(jī)轉(zhuǎn)速為95 r/min。陶瓷研磨體通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件是:填充率為37.2%,級(jí)配為Φ30:Φ20:Φ17:Φ14:Φ12=10%:10%:10%:35%:35%,助磨劑摻量為0.15%,磨機(jī)轉(zhuǎn)速為85 r/min。金屬研磨體和陶瓷研磨體分別在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下粉磨水泥的性能是不同的,其中陶瓷研磨體粉磨水泥的細(xì)度略高,顆粒大小均勻,顆粒分布連續(xù)性強(qiáng),水泥顆粒級(jí)配更加合理,特別是對(duì)水泥后期強(qiáng)度的發(fā)展起主要作用的3~32μm的顆粒含量提高了3.5%。同時(shí),在水泥3d抗壓強(qiáng)度略有下降的基礎(chǔ)上,水泥28d抗壓強(qiáng)度提高了5.9 MPa,標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量降低了2.5%。此外,陶瓷研磨體粉磨水泥顆粒的圓形度提高了8.5%,球形顆粒增多,使水泥顆粒的外觀形貌得到了優(yōu)化。因此,陶瓷研磨體對(duì)水泥熟料的粉磨效果優(yōu)于金屬研磨體,所以將陶瓷研磨體用于水泥熟料的粉磨可以提高粉磨水泥的性能。在相近的實(shí)驗(yàn)條件下,陶瓷研磨體比金屬研磨體粉磨礦渣微粉的細(xì)度高,合格細(xì)粉含量多,粒度分布范圍窄,顆粒大小均勻,顆粒群更加符合Rosin-Rammler分布,并且陶瓷研磨體粉磨礦渣微粉的7d和28d活性高。此外,陶瓷研磨體粉磨礦渣微粉顆粒的圓形度較金屬研磨體高2.5%,優(yōu)化了礦渣微粉顆粒的外觀形貌。因此,陶瓷研磨體對(duì)礦渣的粉磨效果優(yōu)于金屬研磨體。所以,將陶瓷研磨體用于礦渣的粉磨可以提高礦渣微粉的性能。在工業(yè)實(shí)踐過(guò)程中,將陶瓷研磨體(陶瓷球/陶瓷鍛)應(yīng)用于水泥熟料和礦渣的粉磨,為了確保研磨體對(duì)入磨物料的沖擊粉碎能力,球磨機(jī)一倉(cāng)中的研磨體必須堅(jiān)持使用金屬研磨體(鋼球),在使用陶瓷研磨體替代球磨機(jī)二倉(cāng)/三倉(cāng)中的金屬研磨體(鋼球/鋼鍛)時(shí),必須提高陶瓷研磨體的填充率,改變研磨體的級(jí)配原則,由“中間多、兩頭少”過(guò)渡到“前頭少、后頭多”,才能充分發(fā)揮陶瓷研磨體高效、節(jié)能粉磨的優(yōu)勢(shì)。在輥壓機(jī)—球磨機(jī)組成的水泥聯(lián)合粉磨系統(tǒng)中,將球磨機(jī)二倉(cāng)中的鋼鍛替換成陶瓷球可以提高球磨機(jī)的粉磨效率,降低球磨機(jī)的運(yùn)行電流,降低磨內(nèi)溫度、出料溫度,實(shí)現(xiàn)噸水泥節(jié)電4.5度左右。同時(shí)優(yōu)化了水泥產(chǎn)品的顆粒組成,3~32μm的顆粒含量由60.65%提高到63.45%,增加了2.80%,有利于提高水泥的后期強(qiáng)度,≤45μm的顆粒含量由87.35%提高到90.11%,增加了2.76%,增加了水泥成品中合格細(xì)粉的含量,改善了水泥產(chǎn)品的質(zhì)量,提高了水泥成品對(duì)混凝土外加劑的適應(yīng)性。在礦渣磨粉磨系統(tǒng)中,將球磨機(jī)二倉(cāng)、三倉(cāng)中的鋼球/鋼鍛替換成陶瓷鍛可以提高球磨機(jī)的粉磨效率,降低球磨機(jī)的運(yùn)行電流,降低磨內(nèi)溫度、出料溫度,在確保臺(tái)時(shí)產(chǎn)量略有提高的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)噸礦渣節(jié)電8.0度左右。并且提高了礦渣粉的細(xì)度、活性,改善了礦渣粉在P·O42.5#水泥中的使用性能,明顯降低礦渣粉中六價(jià)鉻離子的含量,有效地解決了水泥中六價(jià)鉻離子污染的問(wèn)題。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ172.632

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2376200