【編者按】近年來(lái)，部分院校和企業(yè)出于節(jié)能降耗的目的，在通用硅酸鹽水泥粉磨系統(tǒng)，進(jìn)行了利用陶瓷球代替鋼球、鋼鍛的系列研究與開(kāi)發(fā)，取得了明顯效果。但由于各種原因，陶瓷球應(yīng)用技術(shù)還沒(méi)有被大多數(shù)水泥企業(yè)認(rèn)可;由此帶來(lái)的一些問(wèn)題，在認(rèn)識(shí)上仍顯不足。一些陶瓷球供應(yīng)商對(duì)水泥生產(chǎn)工藝缺乏了解，盲目地一哄而上，夸大其詞;過(guò)多的“破球”和“減產(chǎn)”，不僅給水泥企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，而且使其對(duì)陶瓷球應(yīng)用的可行性產(chǎn)生質(zhì)疑。為了進(jìn)一步創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、規(guī)范市場(chǎng)，推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、指導(dǎo)水泥企業(yè)正確使用陶瓷球，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的，本報(bào)特邀濟(jì)南大學(xué)陳紹龍教授以其親臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，來(lái)解析當(dāng)前陶瓷球應(yīng)用的技術(shù)難題，以饗讀者。
“破球”和“減產(chǎn)”是陶瓷球在通用硅酸鹽水泥應(yīng)用中最常見(jiàn)的兩大難題。盡管陶瓷球容重輕、運(yùn)行節(jié)電、磨內(nèi)發(fā)熱少、磨溫低，有利于提高粉磨效率和水泥產(chǎn)品對(duì)混凝土外加劑的適應(yīng)性，倍受許多水泥企業(yè)集團(tuán)青睞;但這兩大難題，又使許多有心人望而止步、心有余悸，成為陶瓷球推廣應(yīng)用中的潛在障礙。“減少陶瓷球的破損，是推廣陶瓷球的必備前提;遏制球磨機(jī)減產(chǎn)，是水泥企業(yè)的必然要求”;當(dāng)前急需大家齊心協(xié)力，規(guī)范市場(chǎng)，推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，為水泥企業(yè)用好陶瓷球，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
1.降低陶瓷球“破損率”的途徑
根據(jù)一年來(lái)“陶瓷球應(yīng)用技術(shù)”研發(fā)工作的體會(huì)，簡(jiǎn)介如下：
(1)配料方案中添加“增韌”元素：陶瓷球?qū)贌o(wú)機(jī)非金屬材料，當(dāng)它的硬度、耐磨性達(dá)到一定程度后，韌性不足的弱點(diǎn)就顯現(xiàn)無(wú)疑了。球磨機(jī)內(nèi)部的襯板和構(gòu)件，目前都是鑄鋼材質(zhì);球磨機(jī)內(nèi)部研磨體和粉磨物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也是在滾動(dòng)、滑動(dòng)、沖擊、碰撞等錯(cuò)綜復(fù)雜、變換交替地進(jìn)行著;因此，陶瓷球在粉磨物料的同時(shí)，本身也受到了不同形式、不同方向、不同大小的反作用力。此時(shí)除耐磨、抗蝕之外，抗沖擊的韌性，就顯得十分重要。專門(mén)針對(duì)干法水泥粉磨而開(kāi)發(fā)的陶瓷球產(chǎn)品，必須加入微量元素(如：氧化鋯等)改性增韌，才能保證它不僅強(qiáng)度高，而且還具備較好的韌性。
(2)優(yōu)選成型方法：陶瓷球成型方法常見(jiàn)壓制球和滾制球兩種。由于工藝過(guò)程的差異，導(dǎo)致成型、焙燒后的球石內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)不同，密實(shí)程度和抗沖擊的能力也不一樣，通過(guò)多次、反復(fù)的破壞性試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)：在研磨水泥物料的過(guò)程中，相同材質(zhì)、相同規(guī)格的陶瓷球，壓制球破損率低于滾制球。
(3)陶瓷球不宜用在球磨機(jī)的沖擊粉碎倉(cāng)：在水泥粉磨過(guò)程中，當(dāng)入磨物料粒度≥5mm時(shí)，球磨機(jī)的第一倉(cāng)，需要研磨體處于拋落狀態(tài)，以沖擊粉碎作用為主、將大塊物料粉碎成細(xì)顆粒;此時(shí)，研磨體不僅受到強(qiáng)大的“反作用力”，而且也難免碰撞到磨內(nèi)密布的鑄鋼襯板、隔倉(cāng)板及其它構(gòu)件上;所以，這樣的工況，不適合韌性有限的陶瓷球工作;否則，會(huì)出現(xiàn)較高的破損率。
(4)空倉(cāng)裝磨時(shí)，先加料、后加球：我國(guó)水泥行業(yè)已經(jīng)強(qiáng)制性地淘汰了φ3米以下的球磨機(jī);各企業(yè)在研磨體裝磨時(shí)，都采用電動(dòng)葫蘆吊裝卸球，此時(shí)的落差都在3米以上，陶瓷球卸落到鑄鋼襯板上，會(huì)使球體內(nèi)部產(chǎn)生不同程度的微裂紋，影響陶瓷球的使用壽命。所以，空倉(cāng)裝磨時(shí)應(yīng)先加進(jìn)2～3噸物料(或散裝水泥)，緩解沖撞力，保護(hù)陶瓷球。