1 前言
為降低水泥生產(chǎn)電耗，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)水泥廠水泥粉磨均采用輥壓機(jī)+球磨+選粉機(jī)的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。電耗雖然較低，但閉路磨水泥顆粒分布集中，需水量增加。一般閉路磨水泥均勻性系數(shù)在1.0-1.2,需水量高達(dá)26.0-28.0%。開(kāi)路粉磨系統(tǒng)水泥的粒度分布范圍比較寬，均勻性系數(shù)在0.9-1.0，水泥的需水量24%左右。一般來(lái)說(shuō)，閉路的粒度分布比開(kāi)路的窄，其堆積密度小于開(kāi)路水泥的，導(dǎo)致，比開(kāi)路既增加混凝土減水劑使用量，也會(huì)降低混泥土的密實(shí)性、強(qiáng)度和耐久性。
圖1 水泥的水化
從圖1可以看出，大量的水泥在混凝土中起到的只是填料作用，而且由于其顆粒粒度分布不合理，其填充效率低下，所形成的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)空隙率較大。可見(jiàn)要求水泥具有寬的粒度分布十分必要。本文以開(kāi)路水泥的粒度分布規(guī)律為依據(jù)，增大閉路水泥的粒度分布，降低其需水量。
2 開(kāi)路粉磨系統(tǒng)與閉路粉磨系統(tǒng)水泥粒度分布的區(qū)別
通過(guò)微分分布和累計(jì)篩余分布曲線來(lái)對(duì)比閉路粉磨系統(tǒng)與開(kāi)路粉磨系統(tǒng)水泥粒度分布的區(qū)別。
圖2 開(kāi)路與閉路微分分布的區(qū)別
圖3 開(kāi)路與閉路累計(jì)篩余分布的區(qū)別
表1 開(kāi)路與閉路粒度分布的區(qū)別
從圖2和表1可以看出，閉路≥80μm和65-80μm的水泥顆粒含量分別比開(kāi)路的少8.24%和2.41%，閉路3-32μm、32-65μm和≤3μm的水泥顆粒含量比開(kāi)路的多7.51%、2.04%和1.11%。
3 閉路水泥需水量的降低
通過(guò)增大閉路水泥的粒度分布，使水泥達(dá)到較高的堆積密度，可最大限度地減少顆粒之間的三角空隙區(qū)，降低所需水膜厚度，達(dá)到降低用水量，提高砂漿流動(dòng)性，提高混凝土強(qiáng)度和密實(shí)性。其原理圖如圖4所示:
圖4 降低水泥需水量的原理圖
由于開(kāi)路粉磨系統(tǒng)與閉路水泥粒徑最大的區(qū)別在粒徑≥80μm，所以首先向閉路水泥里加入≥80μm的水泥顆粒8.24%，其新的粒度分布與開(kāi)路的區(qū)別見(jiàn)表2所示：
表2 加入≥80μm的水泥顆粒8.24%
由表2可見(jiàn)，向閉路水泥顆粒中加入≥80μm的水泥顆粒8.24%后，二者的粒度分布的差別主要在3-32μm和65-80μm，前者閉路所含的顆粒比開(kāi)路的多2.84%，后者閉路所含的顆粒比開(kāi)路的少2.57%。因此，下一步繼續(xù)向閉路水泥里加入65-80μm的水泥顆粒2.57%，得閉路粉磨水泥的粒度分布，見(jiàn)表3：
表3 加入65-80μm的水泥顆粒2.57%
開(kāi)路與調(diào)整過(guò)后的閉路粒度微分分布和累計(jì)篩余分布的對(duì)比見(jiàn)圖5和圖6。可以看出，閉路與開(kāi)路的粒度微分分布和累計(jì)篩余分布曲線大部分已經(jīng)接近，僅在粒徑為3-32μm處相差1.59%，但是3-32μm處的水泥粒度對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較大，可以抵消其因?yàn)槎逊e不緊密而造成的強(qiáng)度損失。
圖5 開(kāi)路與調(diào)整過(guò)后的閉路粒度微分分布的對(duì)比
圖6 開(kāi)路與調(diào)整過(guò)后的閉路粒度累計(jì)篩余分布的對(duì)比
4 結(jié)論
（1）閉路水泥的粒度分布開(kāi)路的區(qū)別為：閉路≥80μm和65-80μm的水泥顆粒含量分別比開(kāi)路的少8.24%和2.41%，閉路3-32μm、32-65μm和≤3μm的水泥顆粒含量比開(kāi)路的多7.51%、2.04%和1.11%。
（2）分別增加≥80μm和65-80μm的水泥顆粒含量8.24%和2.57%，可將閉路水泥的粒度粉布調(diào)整到接近開(kāi)路的粒度分布，從而增加閉路水泥的粒度分布范圍。
（3）在生產(chǎn)中，用選粉機(jī)選出≥80μm的水泥粗顆粒加入到閉路粉磨的水泥中，一方面可調(diào)整閉路水泥的粒度分布，另一方面還可降低粉磨過(guò)程中的電耗，具有一定的實(shí)用價(jià)值，不過(guò)結(jié)果還需要實(shí)踐檢驗(yàn)。如果某廠一個(gè)車間有多臺(tái)水泥磨，出磨細(xì)度略作調(diào)節(jié)，就能達(dá)到不增加電耗，降低需水量，提高水泥品質(zhì)的作用，同時(shí)，把易磨的石灰石磨細(xì)到3μm以下，把難磨的鋼渣等磨到65-80μm、水泥熟料只磨到3-32μm，就能降低水泥粉磨電耗、提高水泥品質(zhì)、真正做到物盡其用。我姑且把這種有望實(shí)現(xiàn)的水泥叫做“調(diào)粒水泥”。我們一起來(lái)實(shí)現(xiàn)它！
