新型干法水泥線主機(jī)設(shè)備為Φ2×11m內(nèi)篩分高細(xì)開(kāi)流磨兩臺(tái)，近年來(lái)通過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn)，實(shí)際產(chǎn)能已超過(guò)了設(shè)計(jì)能力。生產(chǎn)中熟料、礦渣、石膏計(jì)量后按比例混合共同入磨進(jìn)行粉磨，出磨成品經(jīng)倉(cāng)式泵輸送入水泥庫(kù)儲(chǔ)存?zhèn)溆?，水泥各原料配比中礦渣摻入量一般在26%左右，再進(jìn)一步提高礦渣摻量將會(huì)影響水泥強(qiáng)度。在現(xiàn)有條件下，就設(shè)備潛能而言，通過(guò)近年來(lái)的不斷技術(shù)改進(jìn)，使該線設(shè)備產(chǎn)能已取得了較大提高，再進(jìn)一步提高設(shè)備潛能的可能性比較有限。就混合材摻入量看，水泥中礦渣摻入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中上限要求，礦渣成本較低，資源豐富，通過(guò)提高水泥中礦渣摻入量的途徑，來(lái)降低水泥成本潛力較大。從生產(chǎn)工藝看，利用現(xiàn)有的混磨工藝進(jìn)行生產(chǎn)，水泥中礦渣摻入量只能控制在20%～40%，再進(jìn)一步提高的難度較大，因此必須考慮進(jìn)一步優(yōu)化工藝、技術(shù)創(chuàng)新。從魯碧公司近年來(lái)配制水泥工業(yè)性試驗(yàn)和試生產(chǎn)情況看，轉(zhuǎn)變粉磨工藝、配制生產(chǎn)水泥完全可以使礦渣摻入量提高到50%以上。因此，為了進(jìn)一步降低水泥生產(chǎn)成本，適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要，我們提出并實(shí)施了"水泥粉磨工藝創(chuàng)新及應(yīng)用"項(xiàng)目。

　　一、實(shí)施過(guò)程1.工藝方案1號(hào)粉磨線共有5個(gè)水泥儲(chǔ)存庫(kù)，方案中考慮利用這幾個(gè)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)施水泥配制攪拌系統(tǒng)，以適應(yīng)轉(zhuǎn)變粉磨工藝之后配制水泥的基本條件。具體做法是：將1號(hào)、2號(hào)水泥庫(kù)進(jìn)行清庫(kù)后分別作為實(shí)施后的礦渣粉庫(kù)、熟料粉庫(kù)，緊傍此兩庫(kù)設(shè)置4個(gè)鋼板倉(cāng)，分別用于熟料粉、礦渣粉、粉煤灰儲(chǔ)存。其中熟料粉鋼倉(cāng)、礦渣粉鋼倉(cāng)僅作為熟料粉庫(kù)、礦渣粉庫(kù)庫(kù)側(cè)卸料時(shí)緩沖倉(cāng)使用，倉(cāng)容量偏小，在這兩倉(cāng)內(nèi)各設(shè)高低料位計(jì)，與各對(duì)應(yīng)庫(kù)側(cè)卸料器、儲(chǔ)存庫(kù)之間形成庫(kù)側(cè)卸料自動(dòng)控制回路：倉(cāng)滿(mǎn)高料位顯示，庫(kù)側(cè)卸料器停止向鋼板倉(cāng)內(nèi)供料；倉(cāng)空低料位顯示，庫(kù)側(cè)卸料器開(kāi)始向鋼板倉(cāng)供料，從而保持熟料粉、礦渣粉供料連續(xù)性。兩個(gè)粉煤灰鋼倉(cāng)作為儲(chǔ)存?zhèn)}考慮2～3天儲(chǔ)期，倉(cāng)容量稍大一些。各鋼板倉(cāng)下設(shè)置計(jì)量輸送設(shè)備、雙軸攪拌機(jī)、攪拌后成品輸送設(shè)備等，保證配制生產(chǎn)正常進(jìn)行及配制生產(chǎn)后成品入庫(kù)。同時(shí)適應(yīng)水泥配制生產(chǎn)的需要，將1號(hào)線原兩臺(tái)水泥磨進(jìn)行研磨體級(jí)配調(diào)整，保持研磨體總裝載量不變，適當(dāng)調(diào)整各倉(cāng)球徑大小，適應(yīng)熟料、礦渣的單獨(dú)粉磨。礦渣粉按生產(chǎn)要求部分由本地區(qū)厚澤公司供應(yīng)，部分為魯碧公司生產(chǎn)，粉煤灰來(lái)自本地區(qū)電廠的Ⅰ級(jí)粉煤灰（細(xì)度80μm方孔篩篩余12%左右），二者均由散裝罐車(chē)輸送進(jìn)廠，并直接打入各自的儲(chǔ)存庫(kù)。

　　2.可行性分析（1）為掌握不同摻量礦渣進(jìn)行配制生產(chǎn)對(duì)水泥性能的影響，我們利用一臺(tái)Φ2×11m開(kāi)流磨生產(chǎn)熟料粉（摻石膏），一臺(tái)Φ3×11m閉路磨生產(chǎn)的礦渣粉（摻石膏）進(jìn)行了配制水泥試驗(yàn)、試生產(chǎn)，結(jié)果表明：利用單獨(dú)磨制的礦渣粉、熟料粉配制水泥，其中礦渣粉配入的比例達(dá)到了60%以上，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)仍然符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，比混磨生產(chǎn)工藝下礦渣摻入量要大得多，這主要是因?yàn)閱为?dú)磨制的礦渣粉的比表面積較大，其活性得到了充分的發(fā)揮造成的，充分說(shuō)明了配制生產(chǎn)新工藝是可行的。同時(shí)在配制水泥過(guò)程中加入3%左右的粉煤灰對(duì)水泥的各項(xiàng)物理性能影響不大，但隨著粉煤灰摻量的增大，對(duì)水泥的性能凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生明顯影響，這主要是粉煤灰細(xì)度較粗、活性較礦渣粉差造成的，故其在水泥中的摻入量注意不宜太大，否則會(huì)直接影響水泥性能。

　?。?）兩種生產(chǎn)方式下水泥水化分析。混磨方式下由于礦渣顆粒粗大，潛在的水硬活性難以得到正常發(fā)揮，其在水泥水化過(guò)程僅作為一種填充材料使用，其摻加量必然受到限制，否則直接會(huì)影響到水泥物理性能；而新生產(chǎn)工藝下的礦渣經(jīng)過(guò)單獨(dú)粉磨后，其比表面積顯著增大，微粉中20μm以下高反應(yīng)活性顆粒比例大幅度增加，在水泥粉體中被充分、均勻的分散分布，水泥水化過(guò)程中均勻地穿插于水泥石空隙間的礦渣微顆粒堵塞了毛細(xì)孔（水孔）通道，改變了材料內(nèi)部微觀孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)，降低了水泥石的空隙率，其次，由于填充在水泥粉體中的礦渣微粉顆粒表面圓潤(rùn)光滑，可以起到較好的物理減水作用，大大減少了水泥石結(jié)構(gòu)中有害孔數(shù)量及水孔空隙，從而顯著提高了水泥石的密實(shí)度及物理力學(xué)強(qiáng)度。

　?。?）除各物料滿(mǎn)足細(xì)度要求外，水泥新生產(chǎn)工藝中，關(guān)鍵注意的兩個(gè)問(wèn)題，一是計(jì)量要準(zhǔn)確，二是配制中攪拌混合要均勻。我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)施的新生產(chǎn)工藝配制系統(tǒng)中，選擇螺旋計(jì)量稱(chēng)作為各物料的計(jì)量設(shè)備，螺旋計(jì)量稱(chēng)分為溢流單管螺旋和計(jì)量單管螺旋兩部分，前者起到穩(wěn)流作用，確保給料均勻、及時(shí)，后者進(jìn)行各物料計(jì)量，確保計(jì)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定；采用適合2～4種干物料進(jìn)行攪拌混勻的雙軸攪拌機(jī)作為攪拌設(shè)備，適當(dāng)改變攪拌葉片角度和延長(zhǎng)攪拌混合時(shí)間，確保攪拌充分、均勻，攪拌機(jī)能力為60～80t/h，生產(chǎn)控制上采取設(shè)定各物料配比與成品中實(shí)測(cè)礦渣摻入量數(shù)值比較，來(lái)檢驗(yàn)配制生產(chǎn)過(guò)程中各物料混勻情況，確保新生產(chǎn)工藝下水泥質(zhì)量穩(wěn)定性。

　　二、實(shí)施效果及效益1.實(shí)施效果實(shí)施后，1號(hào)線水泥生產(chǎn)由傳統(tǒng)的共同粉磨工藝改為熟料、礦渣單獨(dú)粉磨（粉磨中摻入適量石膏），之后進(jìn)行配制生產(chǎn)的新粉磨工藝，實(shí)際生產(chǎn)中，一般熟料粉細(xì)度比表面積控制在320m2/kg～350m2/kg，礦渣粉細(xì)度比表面積控制在400m2/kg～450m2/kg.水泥中礦渣摻入量由原來(lái)控制在26%左右提高到50%以上，由于采用單獨(dú)粉磨方式生產(chǎn)的礦渣粉細(xì)度細(xì)，20μm以下的微粉量大大增多，礦渣活性得以發(fā)揮，較好地改善了水泥性能。同時(shí)，在基本不影響水泥性能情況下配制水泥過(guò)程中直接摻入了3%左右Ⅰ級(jí)粉煤灰，資源綜合利用的同時(shí)降低了水泥生產(chǎn)成本。

　　由表1可知，新粉磨工藝下生產(chǎn)的水泥各項(xiàng)物理性能指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，與混磨生產(chǎn)工藝相比后期強(qiáng)度明顯偏高，這主要與礦渣粉細(xì)度細(xì)、活性充分發(fā)揮有關(guān)。

　　2、經(jīng)濟(jì)效益該項(xiàng)目實(shí)施后，水泥中礦渣摻入量由原來(lái)的26%左右提高到50%以上，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中直接摻入了3%左右的粉煤灰。從而使1號(hào)粉磨線水泥成本降低19.45元/噸。水泥，魯碧公司2005年1號(hào)粉磨線計(jì)劃完成配制生產(chǎn)水泥130000噸，故因成本降低帶來(lái)的年直接經(jīng)濟(jì)效益為：19.45×130000=2528500（元）。

　　此外，項(xiàng)目實(shí)施后，若按新設(shè)計(jì)實(shí)施的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)配制能力65t/h、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率80%計(jì)算，實(shí)際配制生產(chǎn)能力能達(dá)到365×24×65×80%≈45.55萬(wàn)噸/年，若不考慮市場(chǎng)等因素影響，由生產(chǎn)規(guī)模增大帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。