比表面积对水泥强度及水泥磨台时产量的影响

众所周知,水泥比表面积对水泥强度及水泥磨台时产量影响较大,在合适的范围内水泥比表面积越高,强度也越高,但比表面积控制得越高,水泥磨台时产量越低。因此,如何从技术经济的角度,在保证水泥质量的前提下,合理地控制水泥比表面积,对提高水泥磨产量,提高经济效益,显得十分重要。本文通过在Φ3.0m×11m一级闭路水泥磨上进行跟踪性生产试验,并结合自己多年来的磨机管理经验,对此进行了初步的探讨,供同行们参考。

1 试验系统

磨机及配套设备规格、型号见表1。

表1 磨机及配套设备规格、型号

2 试验方法

(1)控制出磨水泥比表面积分别为290～300、300～310、310～320、320～330、330～34 0m2/kg区间,每个区间连续稳定生产一个班即8h,计算台时产量。

(2)每一区间内,在出磨水泥取样处分四次取样,测定其比表面积、细度,并把四次试样充分混合,测定其综合比表面积、细度、SO3、矿渣掺量以及各龄期强度。

(3)每一区间内,在熟料喂料机上,分四次均匀取样,在试验小磨(Φ300mm×500mm)上粉磨至比表面积为300±10m2/kg,测定各龄期熟料强度。

(4)通过各比表面积控制区间的水泥磨台时产量与水泥强度对比,得出出磨水泥不同比表面积对水泥磨台时产量及水泥强度的影响。

3 试验结果

(1)每一区间出磨水泥的比表面积、细度、SO3与矿渣掺量以及主要的生产控制参数见表2、表3。

表2 试验出磨水泥细度、比表面积、SO3与矿渣掺量

表3 试验时生产控制参数

(2)每一区间熟料试样按要求在试验小磨上粉磨的结果见表4。

表4 不同区间熟料试样在试验小磨上的粉磨结果

(3) 出磨水泥试样与熟料试样物理检验结果见表5。

表5 出磨水泥试样与熟料试样物理检验结果

4 试验结果分析

4.1 数据处理

4.1.1 比表面积与台时产量关系

(1)以比表面积为横坐标X,台时产量为纵坐标Y,做散点图如下。

比表面积与台时产量的关系

(2)由散点图知,比表面积与台时产量之间基本呈线性下降趋势。

设Y=a+bX,数据处理结果见表6。

表6 数据处理结果

相关系数r:

剩余标准偏差S:

=0.4795

b=S XY/S XX=-0.1198

结论: 两者线性相关。

关系式:Y=72.891-0.1198X

4.1.2 比表面积与强度的关系

为了消除熟料强度对水泥强度的影响,用相应龄期的水泥强度与熟料强度百分比进行分

析。

(1)各龄期水泥强度与相应熟料强度的百分比见表7。

(2) 通过对比表面积与3d、28d强度的线性分析,得出比表面积与强度的关系见表8。

4.2 结果分析

(1)从表2、表3知,随着比表面积控制范围的提高,选粉机转速迅速上升,因此选粉效率下降,循环负荷率上升,造成熟料喂入量迅速减少,因此,台时产量迅速下降。而从表4可知,各次试验熟料的相对易磨性相差不大,其对台时产量的影响可不考虑。同时,从表6及附图知,比表面积与台时产量之间存在着线性关系,比表面积越高,台时产量越低。因此,为了提高台时产量,必须降低出磨水泥比表面积。

(2)从表5、表8知,随着比表面积的提高,水泥强度明显上升,特别是抗压强度,随着比表面积的提高,上升更明显,当比表面积控制在330～340m2/kg时,水泥试样强度甚至高于熟料试样。因此,为了提高水泥强度,必须提高出磨水泥比表面积。

5 结语

从以上试验及分析知,比表面积与台时产量及强度之间的关系是矛盾关系,比表面积越高,水泥强度越高,但台时产量越低。显然,台时产量越低,磨机工作效率越低,电耗、球耗越高,生产成本越高。试验后,我们采取措施,确定出磨水泥比表面积为320m2/kg,彻底改变了以往出磨水泥比表面积控制比较混乱的现象。同时保证物料均匀入磨,并降低入磨熟料温度。通过我们的努力,水泥磨台时产量得到大幅度提高,水泥质量也得到了可靠的保证,取得了显著的经济效益。1996年至1997年1月份试验前后水泥比表面积、水泥强度及水泥磨台时产量对比情况见表9。

表9 1996年至1997年1月份试验前后水泥比表面积、