高长明《水泥工业粉磨技术发展与其装备选型趋向》

改性成激发或改善水泥某些性能的"激发剂"，或者能替代
部分熟料胶凝性的新材料。这就是混合材深加工的意义所 在。例如矿渣和粉煤灰的超细磨，甚至达到纳米级的深度
加工。采用怎样的方法和技术途径才能达到高效大规模工业
生产的目的，这正是混合材深加工课题需要研究探求的。目
前在国内外有一些初步的报导。研究前景很广阔，某些未知 的领域尚待发掘探索。 2010年下半年，两家专门生产立磨的德国公司相继推出 了为日产万吨熟料生产线配套的各自特大型的6个磨辊模块式
主要参改文献 1.ICR: The Global Cement Report, Ninth Edition(2011) 2.Nanocem:2009-2010 General Review
熟料系数为0.62，1吨熟料生产1.6吨水泥。主要问题并 非混合材掺入很多，而是在于超过国家相应水泥标准的 故意多掺混合材；更有甚者就是不论什么东西，只要他 以为可以掺的，都可以当作混合材掺入水泥中，完全无
视水泥标准的规定。这就是滥掺。各种假冒伪劣的水泥就 是这样超标滥掺造出来的。所以关于混合材问题，首先我 国必须下大力气加强监管，刹住超标滥掺歪风并争取消灭 之。 其次，既然我们的混合材掺入量这么多，如何提高混 合材的性能品质，不要单纯把它看作为填充料，而是设法
用于粉磨——克服物料结构分子结合力、粘聚力、吸引力，
使其粒径不断减小的机械物理过程的有用功，大概也只有 其实际能耗的20%左右，即有80%的粉磨能耗基本上是
浪费掉了。 关于物料粉碎机理的粉碎理论的研究，无论在广度和深度 方面都远不及熟料形成机理及其理论热耗的研究。至今人们仍 然不知道，更没有较确切的数据表明，在物料粉磨作业中其理 论上的粉磨能耗是多少（在一定的粒径范围内）。因而对许多 粉磨装备的所谓粉磨效率也只是一个经验性感觉的估计值而已。
术的日益成熟，所以生料立磨的选用率大有提升。开始扭
转了过去那种只能选用辊压机系统的情况，事实上我国今
后新建水泥厂或老厂技改的生料粉磨系统选型中，立磨将
列为首选之势已经显露，业界已基本形成共识，没有太多 争议。 当然基于各厂客户情况以及他们自己的判断与抉择， 我们应该尊重业主的意愿，这与我们推荐的选型趋向是两
统生产水泥（矿渣）的信心。虽然所需要的过渡期将会长一
些，但其发展的大方向是无须犹豫的。当然这只是笔者的观 点，至于每个水泥企业，每一位客户根据具体情况和自己判
断做出的任何抉择以及某些学者专家的不同观点，本人
真诚地表示尊重而且愿意从中学习到有益的东西。
四、混合材深加工
我国水泥中混合材的平均掺入量2010年达到34%，即
回事。
二、煤粉制备
在国外，水泥厂煤粉制备主要选用立磨或风扫式球磨。
从2000年至今，两者的选用率大致是由60：40发展为80:20。 发达国家用立磨更多一些，约达90%；而新兴国家，亚洲国 家则仍然沿用风扫球磨的较多，这显然与国家的经济与装 备配套等水平有关。
我国水泥厂2008年以前习惯于选用风扫球磨，与生料
泥的消费量在全部重化产品中是最多的。2010年全世界水泥
消费量36亿吨。如何将比水泥产量还要大2.5倍左右的巨大 数量的各种物料采用效率最高、耗能最少的技术装备来进
行粉磨作业，始终是水泥工业孜孜以求的目标。 水泥工业近200年来的成长与发展的历史表明了两个事 实。一是至今用于粉磨作业的电耗仍占整个水泥生产电耗 的70%；二是粉磨作业的效率十分低下，大量的能量都耗费 在无用功上面，即使是在现今最先进的料层挤压粉磨理论 指导下研发应用的辊式立磨和辊压机等技术装备，其真正
所节省的那些电耗还不够补偿它所引发的各种成本增加的损
失是有 顾虑，以致不敢或不愿吃立磨这只"螃蟹"。
几年前甚至时至今天，仍发生在我国水泥界的上述情
况和说法，笔者十分理解，而且对于这方面的成果与研究 工作的敬业精神十分钦佩。对于其具体的研究试验数据也 相信无疑。但是对于其最后的结论，如果是"得不偿失"的 话，笔者却不能苟同。暂且不谈繁复的技术和学术方面的 论证，简言之，这里就是各相关方的适应与博弈问题。尤 其是我国混凝土搅拌站和外加剂生产者满地开花，良莠不 齐，无序竞争的情况下，更加剧了市场上供需双方对立磨
水泥相互适应过程的复杂性。其实，所谓的立磨水泥性能
问题在20多年前欧美也曾发生过，而且也有许多深入的研究 报告和成果。实践表明，他们的适应期或过度期并不太长， 额外的干涉因素也远没有我国现在的那么复杂诡异。因而10 多年前立磨水泥的问题已经解决。否则史密斯公司也不会研 发推出OK型水泥（矿渣）立磨来代替康比丹水泥球磨了。欧 美的这段历史经验值得借鉴，同时也增加了我们采用立磨系
设计的立磨，传动功率6800kw，生料、水泥与矿渣的产能分
别可达700t/h、350 t/h和250 t/h，可以说基本上已经到了 立磨技术装备的顶峰。这个最新进展表明了粉磨装备制造商
对今后立磨广泛采用充满了利好的信心和预期。这
是辊压机粉磨系统所不能及的，因为辊压机的大型 化似乎早就到了顶点。看来立磨竞争力的后劲还是 相当强劲的。何况我国水泥工业推广应用立磨的时 机现在才刚开始光临，广阔前景可以期许！ 以上拙见欢迎研讨交流指正。谢谢大家！
产水泥立磨的制造与应用的成功，2009-2010年水泥立磨
的选用率已有显着提升，估计可能占有10-15%。相信随 着时间的推移这种趋势还会逐步提升。
所谓立磨水泥需水量较球磨的高：水泥粒径范围、组成
及颗粒形状不太理想，强度稍差；所制成混凝土的施工性能 也令人不太习惯；对外加剂的相容性也感觉不爽或者是外加 剂的用量要增加，从而提升成本；等等。总之，与史密斯公 司30年前的老牌康比丹（Combidan）球磨机相比，立磨水泥
众所周知，熟料形成的理论热耗是1880kJ/kg左右，而且还可
以按生料成分，熟料率值的不同进行准确的理论计算。两者相 比，由此可知人们对粉磨机理及其理论研究是多么肤浅和被忽
视。这就注定了在粉磨理论和新装备的研究与开发领域中 我们还任重道远。 这里给我们提出了一个需要更广阔更活跃思考的课题， 那就是采用现今这种直观的机械力做功的方法进行粉磨-使之物料粒径不断减少的作业方式可能不是一种行之有效 之策。是否可以在分子键，流体膨胀，电磁波，分子振盈，
粉磨的情况相仿。近年立磨在煤粉制备方面的优势已获较 广泛的认同，前景应该会类似发达国家那样比较看好。
三、水泥粉磨
现今水泥粉磨装备主要是两种造型，一是立磨；另
一则是辊压机的联合粉磨系统。国际上最近5年新建水泥 生产线水泥粉磨系统对立磨的选用率约达70%，而我们在 2008以前，辊压机联合粉磨系统的选用率几乎为100%， 只有个别企业引进了欧洲生产的水泥立磨。但是随着国
好了，收起畅想的翅膀。下面让我们回到当今的现实 世界，分别探讨水泥工业的粉磨技术及其装备选型趋向问 题。
一、生料粉磨
根据2008-2010年国外水泥工业粉磨装备主要供应商 （FLSmisth,Polysius,FCB,Loesche,Pfeiffer,UBE,KHD等） 销售业绩的大致统计，其平均值是辊式立磨（简称立磨， 下用）占81%，辊压机终粉磨系统和联合粉磨系统占12%， 球磨系统占7%。而在我国因为最近两年内国产立磨制造技
水泥工业粉磨技术发展与其 装备选型趋向
中国水泥网高级顾问 高长明
水泥工业是名副其实的粉磨专家，在从粒径约为50mm 一直减小到约为10μm的范围之内，所有大规模工业生产的 各种先进技术与其粉磨装备的研发应用，历来都是最先出现
在水泥工业，而后才逐渐推广移植到其他的重化工业的。因
为每生产1吨水泥，随着其熟料系数或混合材渗入量的不同， 需要粉磨各种物料（生料、水泥和煤粉）2.3-2.7吨之多。水
结构共振，微波冲击，化学劈裂，速度差转移或其他种种
领域中激发人们的灵机，把粉磨作业的效率提升到一个崭 新的高度。同时必须在粉磨机理与理论方面进行艰
苦的探索研究，基础理论的突破是至关重要。 所有这些或者许多人会感觉很遥远，太飘渺了。事实 上，却有人在想象尝试探索之中。这里只是给大家提供这
一信息，并希望能适当关注之。