中國水泥網于9月22-23日成功舉辦了“2016中國水泥節能環保技術交流大會”，中國水泥網高級顧問、水泥行業粉磨專家鄒偉斌在會上分享了在陶瓷研磨體應用方面的一些體會。

中國水泥網高級顧問、水泥行業粉磨專家鄒偉斌

  根據鄒偉斌的介紹，陶瓷研磨體在水泥粉磨系統能夠實現節電的核心在于陶瓷研磨體質量的降低帶來的磨機負荷降低。但鄒偉斌也指出，任何設備與材料的應用都是有條件的，實現粉磨系統節電，必須針對粉磨系統存在問題進行分析、處理。他還就陶瓷研磨體目前應用于水泥粉磨系統存在并亟待解決的技術問題進行了講解。

  一、陶瓷研磨體與水泥粉磨系統節能

  1、陶瓷研磨體粉磨節電技術核心

  從陶瓷研磨體的性能來講，無機非金屬材料---Al₂O₃陶瓷材料容易碎，韌性不如金屬的好。它的密度基本在3.6--3.8g/cm³，相當于金屬（7.8g/cm³）的一半。原來磨機的填充率都是30-33左右，現在在同一臺磨機上使用陶瓷球的話填充率要在40以上，甚至接近45。在相同填充率時，裝載量要比金屬研磨體低50%左右，大幅度降低了管磨機主電機驅動負荷（運行電流及驅動功率顯著降低），以此實現節電。

  另外，使用陶瓷研磨體后，主電機及主減速機工作壽命有了顯著提高。

  Al₂O₃陶瓷材料具有重量輕、硬度高（HRA8590）的特點，如上表所示，莫氏硬度接近9級（剛玉質），抗壓強度≥850Mpa、耐磨性是ZGMn13材料的266倍、是高鉻鑄鐵的171.5倍，硬度非常好。

  2、根據我們了解到的，現在多家水泥企業磨機細磨倉應用結果表明，使用陶瓷研磨體后節電幅度一般平均在 4kW·h/t—6kW·h/t之間，也有的企業磨制P. ΙΙ52.5或P.O52.5高等級水泥時，節電幅度更大一些，在6kW·h/t—8kW·h/t之間。生產高標水泥的時候節電幅度會更大是因為水分很少，研磨不會受到緩沖。

  3、說起陶瓷研磨體在水泥粉磨系統的應用，還需要提一下陶瓷研磨體對水溶性鉻含量的控制，水泥管磨機應用高鋁質陶瓷研磨體時，不會對水泥實物質量產生影響、無鉻污染。

  4、目前存在并亟待解決的技術問題：

  4.1 降產

  應用陶瓷研磨體后，如果不對系統進行優化，降產幅度一般為10%甚至＞15% 。降產幅度跟前期系統的一些優化有關，系統優化沒有做到位降產幅度就比較大。更換陶瓷研磨體不是僅僅把它倒出來，換上去，應該是先把整個系統所有需要優化的細節全部做完，然后再把陶瓷研磨體放上去。這些細節包括輥壓機的做功能力，分解設備的性能。

  4.2 破損率

  陶瓷材料硬度高，雖耐磨性能優良，但韌性較差；需要從配方、成型 等工序進行優化，降低破損率。

  4.3 陶瓷球與陶瓷鍛規格仍需健全。

  二、陶瓷研磨體與水泥粉磨系統節能工業生產案例

  案例一：山水集團Φ3.0×11m管磨機（主電機功率 1250kW--6kv—額定電流146A）

  在試驗中，當全部采用金屬研磨體時（一倉30t、二倉60t，合計90t），磨機主電機進相運行電流為105A（電機實際負荷71.92%）。

  后對其進行改造，一倉采用金屬研磨體31t、二倉采用陶瓷研磨體36t，磨機主電機進相運行電流70A—（電機實際負荷47.95%，降低35A）+XX30選粉機（主軸電機功率30kW、循環風機功率132kW）。

  下表為具體裝載情況：

  磨機一倉金屬研磨體級配

  磨機二倉陶瓷研磨體級配

  以下為各品種水泥試驗前后對比情況及技術要求：

  P.O42.5水泥配比（%）：

  P.O42.5水泥技術經濟指標

  成品水泥細度指標：R45μm篩余＜7.0%、 比表面積≥330m²/kg

生產P.O42.5試驗前后對比

  P.II 42.5R水泥配比（%）：

  P.II 42.5R水泥技術經濟指標：

  成品水泥細度指標：R45μm篩余＜6.0%、 比表面積≥330m²/kg

P.II 42.5R試驗前后對比

  P.O 52.5R水泥配比（%）：

  P.O 52.5R水泥技術經濟指標:

  成品水泥細度指標：R45μm篩余＜5.0%、 比表面積≥360m²/kg

P.O 52.5R實驗前后對比[Page]

  案例二：四川永祥公司水泥粉磨系統

  該公司的基本配置:兩套輥壓機雙閉路聯合粉磨系統，均配置HFCG140-80輥壓機（處理能力360t/h、主電機功率500kW×2--10kv—額定電流36.7A）+SF600/140打散分級機（打散電機功率55kW+ 分級電機功率45kW）+Φ3.8×13m雙倉管磨機（主電機功率2800kW—10kv—額定電流194.4A）+吉達sepax3000高效選粉機（主軸電機功率55kw）+系統風機（功率180kW）+磨尾收塵風機（功率55kW）

四川永祥水泥公司綜合利用電石渣2000t/d孰料干磨干燒水泥生產線DES控制系統操作頁面

  在試驗中，一倉仍然使用金屬研磨體（54t），二倉使用86t陶瓷研磨體，比原來減少40t。

  下表為P.O42.5R水泥物料配比（1#磨機）

  應用現場數據

  在生產P.O42.5R時水泥聯合粉磨系統磨機運行參數如下：

  1#磨機二倉采用山東淄博賽納新材料有限公司研發的陶瓷鍛，磨機主電機實際驅動負荷58.38%；2#磨機全部采用傳統金屬研磨體，磨機主電機實際驅動負荷88.17%。

8月份數據

  上表所示為8月份數據，臺時產量雖略有下降，但下降得較少，目前臺時產量較之8月份數據已有所提高。

  采用陶瓷研磨體經濟效益測算

  按照臺時產量117計算，單臺磨機若運轉7000h（設備運轉率按80%計），采用陶瓷研磨體年節電效益如下：

  7000h×117t/h×5.4kW·h/t×0.6元/kW·h=265.4萬元

  減去當年投入的陶瓷研磨體成本100萬元，半年可收回陶瓷研磨體成本，當年獲純節電效益165.4萬元。

  值得注意的是，從第二年開始，系統節電效益會更高。

  三、陶瓷研磨體節電應用之前提

  任何設備與材料的應用都是有條件的，在使用陶瓷研磨體之前必須要做好一些工作，實現粉磨系統節電，必須針對粉磨系統存在問題進行分析、處理。

  1、使用陶瓷研磨體并不是簡單的更換研磨體材質，直接換有一點效果，但要面臨的風險就是產量會大幅度下降，必須對系統進行優化。對現有的或者可能出現的問題有一些預見性，比如隔艙板的優化、一倉填充率問題。

  2、選擇應用優質的陶瓷研磨體，否則剛開始使用就出現破損就得不償失了。

  3、應用陶瓷研磨體，必須重視磨內的改造。

  4、合理的研磨體級配，裝機前填入水泥。

  5、中控操作方法的統一非常重要。

  陶瓷研磨體在水泥行業是新生事物，有其特殊性，要應用得好前期工作非常重要。前期工作做好了就是為水泥節電降耗打好了基礎，否則會出現問題。