管磨机粉磨物料适宜水份含量及其相关因素

1、管磨机粉磨物料适宜水份含量及其相关因素杨春保 朱春启(合肥水泥研究设计院、合肥市 230051)目前管磨机粉磨系统基本上都是干法磨，磨内物料水份含量对粉内工况和粉磨效率都有很大影响。如何正确处理入磨物料的水份问题，是各粉体制造公司经常碰到的难题。我们在实际工作中积累的一些经验，或许对解决该问题有所裨益。1 水份含量与糊磨的关系 津巴布韦Pacstar水泥公司有一台2.27.0m开流水泥磨，它第一仓经常饱磨，打开磨门观察，我们发现物料在隔仓板篦孔内结块，篦孔堵塞，钢球、衬板表面包裹严重。进一步调查发现，入磨物料平均水份含量高达56%，我们它是磨机糊磨的主要原因。为了探求物料水份含量与糊磨的关系，

2、该公司一起用500500mm球磨机进行了试验，试验用研磨体级配为： 球: 50 30kg; 40 25kg; 30 16.5kg 段: 20 15kg; 16 13kg; 12 10.5kg试验物料及其配比与实际生产相同，熟料为津巴布韦华津水泥厂湿法窑熟料，矿渣取自津巴布韦钢铁公司，物料配比为：熟料：矿渣：石膏=61.7 : 36.2 : 2.1。粉磨30分钟后，得到如下结果：综合水份 结 果 1.0% 球、段、衬板皆不糊，磨内光洁如洗2.0% 球、衬板轻度糊、段不糊 2.5% 球、衬板严重糊、段轻度糊 3.0% 球、衬板、段严重糊5.0% 球、衬板、段严重糊，结块严重可见，随着物料水份含量提

3、高，糊磨现象越来越严重，同时可见钢段较之于球与衬板，有较好的抗糊性。Pacstar公司在实际生产时发现，如果物料水份超过2.8%，会发生糊球、糊衬板和隔仓板篦孔堵塞现象。但水份在2.5%时，磨机并未发生这些糊磨现象。这与上述小磨试验结果有所不同，可能是因为实际生产时磨机有良好的通风，并且物料在磨内停留时间较短，使得糊磨难以发生。 2 水份含量过低的影响 Pacstar公司在生产中还发现，入磨水份小于1.5%时，产品比表面积由350/降至310/，其7天、28天龄期的抗压、抗折强度也有所下降。我们在国内的一些粉体公司，也经常碰到类似的情况。如天津环津建材公司，有一台3.013m开流管磨机，粉磨1

4、00%矿渣粉，入磨矿渣水份一般控制在1.51.8%，台时产量达到21t/h，比表面积420/，但当入磨物料水份降到1.0%以下时，比表面积会降到380/以下。还有江苏某矿粉公司，有时因为矿渣烘得太干，产品比表面积难以达到400/以上的要求，但此时只要在入磨物料上喷洒适量水份，问题就迎刃而解。总之，水可以提高管磨机粉磨效率，这是什么缘故呢？原来，一般SiO2或其它硅酸盐材料，其表面断裂的SiOSi键和未断裂的SiOSi键都可以和水蒸气实现化学吸附，形成带OH-基团的表面吸附层，随后再通过OH-层上的氢键吸附水分子。吸附膜的形成降低了粉体的表面自由焓，使之较难结团成球，较难粘附于衬板和研磨体上。其

5、次吸附膜还显著降低材料的机械强度。根据Griffith的玻璃断裂理论，材料实际断裂强度R与表面自由焓的关系：R=（2E/C）0。5 式中E为弹性模量，C为微裂纹长度。由于吸附膜使固体表面微裂纹内壁的表面能降低，其断裂强度大幅下降。例如普通钠钙硅酸盐玻璃在真空中的强度为25000磅/英寸2，而在饱和水蒸气中仅为12000磅/英寸2。所以水可以提高粉磨效率。3 影响最佳水分含量的相关因素 入磨物料水份无论过高或偏低，都会对管磨机的生产带来不良影响，即存在一个最佳的水份含量。它的范围与具体的磨机、物料、粉磨工艺等密切相关，在长期的工作中，我们总结了如下一些规律： 物料流动性越好，越不易糊磨。例如在矿

6、渣中掺5%的粉煤灰，物料流动性大大提高，其入磨物料适宜水份也可相对提高； 存放时间过长的物料特别易于糊磨。我们在津巴布韦遇到一种矿渣，存放时间达10年之久，即使物料经强力烘干，达到0.8%以下，也容易糊磨； 隔仓板篦孔越小，越易堵塞，从而导致糊磨。扩大篦孔可以提高入磨物料适宜水份含量； 磨内风量越大，风速越高，入磨物料适宜水份可越高； 磨内温度越高，入磨物料水份含量也可越高； 钢段较之于钢球、细磨仓较之于粗磨仓，难以糊磨。 总之，入磨物料的适宜水份含量并非一成不变的，可以通过对以上各项的优化而加以提高，从而提高烘干设备和粉磨设备的效率。4 结论水份含量过高，会导致磨机糊磨，水份含量过低，不但降低烘干机产量，增加煤耗，而且降低管磨机产、质量。水份含量存