水泥生产工艺方面的中庸之道(连载七)

贾华平

（天瑞集团水泥公司，河南汝州市 467500）

35 将三代篦冷机改一下就成四代了吗

目前，国内在篦冷机的技术进步上做了大量工作，也取得了可观的成果，这一点是肯定的。但在新技术应用和推广上显得比较混乱，有可能在用户的选择上造成误导，个别已经造成了误导。只要是对第三代篦冷机作了一些改动的都称其为第四代，甚至有的公司已经推出了自己的第五代、第六代产品。

换代产品：指在原有产品的基础上，采用或部分采用新原理、新结构、新材料、新工艺，消除了原有产品的重大缺陷，或原有功能得到较大提高，或具有了较大使用价值的新功能，能更大程度的满足消费者的需要。例如，在黑白基础上开发的彩色电视机、在显像管基础上开发的液晶电视机、在视频基础上开发的网络电视机、在模拟基础上开发的数字电视机等。

新一代篦冷机，应该是具有了新的有较大使用价值的功能；或在功能实现上采用了新原理，使原有产品性能得以提高；或者对机械结构作了实质性改进，使产品在使用维护上更加简便；或者对机械结构作了实质性改进，为性能的较大提高奠定了基础。

对篦式冷却机来讲，供风方式由室供风改为以梁供风为主，供风篦板由运动式改为固定式，这些都是实质性改进，可称其为第三代、第四代产品。而在此基础上的一些完善提高，都不应该称其为换代产品，最多也只是这一代产品的一个改进型。我个人认为，对现有的篦冷机产品而言，判断其是否为第四代篦冷机，应该以是否采用固定篦床作为主要指标。

众所周知，设备产生故障和磨损的原因，主要是它有运动，一旦让它静止下来，故障和磨损都会大幅度降低，篦式冷却机的故障和磨损主要在篦床及其动力系统上，所以说把篦床固定下来是非常必要的；篦式冷却机的效率不高主要是用风不当，而用风不当的主要原因是分室不合理，制约合理分室的一个主要原因是各室间不好密封，一旦把篦床固定下来，这些问题都迎刃而解了。所以说，把篦床固定下来是篦式冷却机的一次实质性改进，是一代新的产品。

下面，简单介绍一下几种新型篦冷机。

（1）步进式篦冷机，这是目前三大水泥院主推的所谓第四代技术装备，本人认为，尽管其在性能上比现有第三代篦冷机有所提高，但还是解决不了由于篦床运动给使用者带来的一系列麻烦，不能称其为第四代篦冷机。比如：料床厚度不能分段控制、列间密封磨损过快、步进系统结构复杂、润滑点达到上千个、安装精度要求过高、动力系统负荷过大等。

图1 步进式篦冷机的动力系统照片

（2）固定篦床交叉棒篦冷机。起源于史密斯公司，其最大贡献是将篦床固定了下来，从而为采取降低运行故障、提高热效率等措施打下了基础。

物料输送功能由篦床推动改为篦上的交叉棒推动。从而为供风系统的单元细分、为机械结构的模块化制造创造了条件，特别是动力系统的负荷大幅度降低、结构大大简化，为安全可靠的运行提供了保障。

史密斯的固定篦床式篦冷机，虽然将物料输送功能交给了交叉棒，不再由篦板承担，但交叉棒的动力依然由篦下供给，靠穿过篦列间的推力板往复运动传递。这就带来了推力板磨损和篦列间密封问题，依然为这种新型的篦冷机留下了一点缺憾。

（3）固定篦床摆扫式篦冷机。这是成都水泥院在近几年开发的固定篦床式篦冷机，除具有史密斯的主体结构特点外，熟料输送采用了独特的摆扫式输送装置。

图3 成都水泥院的动力系统照片

成都水泥院的摆扫式固定篦床篦冷机，在熟料推进的同时，能产生强制搅动均化和翻滚前进两种运动叠加，使料层分布更加均匀；同时，熟料颗粒的均布主动平衡了料层阻力，使冷却空气分布更趋均衡，换热效率及换热速度明显提高。

特别是输送动力由史密斯型的推力板改为由摆扫轴传递，尽管仍然需要穿过篦床，但一个旋摆的轴与往复移动的板相比，密封和磨损问题就简单多了。

目前该篦冷机已在云南壮山、重庆台泥、洛阳万基等多条2500t/d和5000t/d生产线上成功使用，并取得了良好的运行效果和冷却效率，使水泥行业的熟料冷却又前进了一步。

36 300℃真的能烧成水泥熟料吗

由前面的讨论可知，生产水泥真是麻烦，投资又大、能耗又高、还污染环境。有没有搞错，我们为什么要生产水泥呢、为什么要烧制熟料呢、为什么要用1450℃的高温烧制熟料呢？2009年12月16日，在“中国水泥网”上，出现了一篇来源于“新华网”的短文，《德国开发出“绿色”水泥生产工艺》：

德国卡尔斯鲁厄技术研究所14日宣布，他们开发出一种“绿色”水泥生产工艺。这种基于水合硅酸钙技术的水泥生产工艺，可以比传统水泥生产工艺少排出一半的二氧化碳，所需的原料用量将大大减少，且生产过程所需的温度低于300℃，而传统水泥生产通常需要约1450℃的高温环境，大幅度降低了能耗。

对此报道，多数水泥人的看法是“既希望又怀疑”，这不又是愚人节的新闻吧？300℃真的能烧成水泥熟料吗？其实“这一次是真的”，我们今天就来谈谈这个问题：

不要一提到温度就是烧成，仔细看看这篇报道，里边并没有说用300℃烧成水泥熟料，只是说“生产过程所需的温度低于300℃，而传统水泥生产通常需要约1450℃”，将300℃与1450℃联系起来，势必给搞水泥的技术人员造成联想错觉，这也是可以理解的。是媒体报道不严肃吗？不是，只是忽略了大部分水泥人的“思维惯性”。

报道用了“生产”一词而没有用“烧成”二字，应该说用词还是严谨的，搞技术的就应该咬文嚼字抠字眼，特别对一项新技术，媒体要严肃、读者要认真。为了说清楚这一比较“玄乎”的技术，有必要先通过一个比较直观的案例，扭一下我们的“思维惯性”。

最近，媒体上又在炒作“水变油”，而且是“美国海军的水变油”。与其说是一项备受争议的技术，不如说是一种并不科学的说法而已，多数情况下，“水变油”只是坊间俚语的一种称谓，或曰媒体人不科学的用词。

先说中国的“水变油”：王洪成原本是一名哈尔滨的司机，他声称在水中加入极少量的“母液”，就能生产出所谓“水基燃料”，曾被一些不怎么专业的媒体炒作，成了“中国的第五大发明”。1983年11月7日，王洪成宣告水变油研究成功；1985年冬天，王洪成从大庆到北京、河北、浙江、上海等地表演；1987年，有报道称国家计委给王洪成拨款60万元人民币，在河北省定州胜利客车厂生产燃料；1992年11月22日，“洪成新能源澎化剂有限公司”在哈尔滨成立；1993年1月28日，《经济日报》发表《水真能变成油吗？》的文章，称此是继传统四大发明以来的“中国第五大发明”；1995年7～9月，哈尔滨工业大学和黑龙江大学联合对“水变油”进行了测试鉴定。1998年，王洪成因为“水变油” 等被判处10年有期徒刑，中国的“水变油”有了定论；2003年10月31日，王洪成提前2年出狱。

印象中在1993年，《中国环境报》曾在某天的头版、三版、四版上刊登了大块头的文章，大吹特吹中国的“第五大发明”。我详细看了这篇文章，从理论研究、科学试验、车船试验，到什么师长、司令、国务院，说的云山雾罩、神乎其神。但当我看到第四版时，忽然清醒了过来，王洪成竟然发明了“永动机”：王洪成在研究“水变油”的过程中，为了解决照明问题，用木头制作了一个装置安装在一个微型发动机上，用手一捻就转了起来，灯泡亮了起来，而且一直在转一直在亮，不用再给它输入动力了。

再说美国的“水变油”：近日有媒体报道，“美国海军研究实验室科研人员宣称，他们已成功进行了利用海水来制造燃油的试验，此举将令军舰能源供应发生革命性的变化”。中国不少媒体纷纷跟风炒作，声称“军舰或告别燃油”，“美军解决舰艇燃料难题”，使平息多年的“水变油”又鼓噪了起来。

实际上，不论中国的还是美国的“水变油”，都是有关媒体的偷换概念、或者说缺乏起码的物理常识，至少是用词不当。把一些原理并不复杂的技术，给片面的炒成了神话，而回避了它的技术实质和应用条件。

在技术和原理上，水是氢氧化合物，油主要是碳氢化合物，如果不存在核反应，在常态下水变油是不可能的；但通过物理、化学、生物、核反应等能量转换，以水为载体储存一定的能量，是完全能够实现的，也是有其使用价值的。比如美国的“水变油”，首先是不是“水变油”，这里的用词就有问题，并不是单纯的用水就能生产出油来，而是外加了核能及二氧化碳，这怎么能说是“水变油”呢？大度点儿说，也是我们的媒体缺乏科学知识，未能准确的翻译和报道。

能量是守恒的，不能无中生有，而且转换效率不可能百分之百，转换一次就要有所损失，关键是这种转换有没有剩余价值，有没有实际意义。但话又说了回来，尽管能量是守恒的，但能是依附在质这个载体上的，负载的能量并不总是与质量成正比，有时较大的质量将给运输和使用带来成本和困难。尽管能量的转换效率不可能百分之百，越转换越少，但不同的载体、不同的物理状态、不同的加载时间，有可能减少载体的质量和或运输距离，能降低运输和使用成本，这就是美国要搞“水变油”的原理，但这个用词实在是不妥。

再回到我们的水泥生产上：按照传统的逻辑，要搞构筑物就需要混凝土，搞混凝土就要有水泥，搞水泥就离不了熟料。但进一步细化就会发现，水泥变成混凝土之间还有一个过程产品，原料—→熟料—→水泥—→水化产物—→混凝土—→构筑物。在水化产物中，起主要作用的是硅酸钙水化物，我们能不能直接生产硅酸钙水化物呢？

所谓“绿色” 水泥工艺正是绕开了高温烧制水泥熟料，转而直接生产硅酸钙水化物，然后进行干燥，再粉磨制成含有一定水的“水泥”。这些水与常态的水不同，以化学方式结合在具有水硬性的水化硅酸钙里面，是化学结合水，相当于煤炭专业的“内水”。该水泥被命名为“才利特门特水泥（Celitement）”。

才利特门特水泥的生产原理是卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的发明。才利特门特股份公司由Schwenk集团、卡尔斯鲁厄理工学院共同创建，力图将才利特门特水泥推向市场。据不完整的信息，2011年10月，该工艺的实验厂开工建设；2013年2月至4月，该工艺的粉磨车间又进行了扩建，提升了产量；该工艺已经在德国获得多项国家大奖。该工艺的基本原理如图4、图5。

图4 才利特门特水泥的生产和使用原理图

图5 现有硅酸盐水泥的生产和使用原理图

由以上两图可见，新工艺生产1个CSH，需要1个CaCO3，排放1个CO2，而现有工艺生产1个CSH，需要3个CaCO3，排放3个CO2。不同的是，现有工艺多生产了2个Ca(OH)2。那么，这个多出的Ca(OH)2对混凝土有什么作用呢？

水化开始时，Ca(OH)2是一种高碱性物质，pH值在12.5以上，混凝土中钢筋与该溶液接触，表面会形成氧化亚铁面膜，阻止氧与钢筋的接触，对钢筋起到保护作用；然后，Ca(OH)2吸收空气中的CO2发生化学反应，变成CaCO3，即混凝土的碳化作用。碳化作用对混凝土的影响是非常复杂多变的，对混凝土来讲，成事不足败事有余，没有也罢。

早期，Ca(OH)2可使混凝土产生膨胀，减少水泥石的孔隙，提高混凝土的强度；后期，Ca(OH)2又使混凝土产生收缩，增大水泥石的孔隙率，从而降低混凝土的强度，容易使有害介质侵人，降低了混凝土的抗腐蚀和抗冻性能，也降低了对钢筋的保护能力。

传统的水泥是没有水（内水）的，加水（外水）后开始水化反应和硬化；才利特门特水泥本身已含有一定的化学结合水，再加入水、砂子、骨料，便像普通波特兰水泥一样制成了混凝土。

才利特门特水泥的基本生产方法是，利用石灰和砂子作为基本原料，石灰系数控制在0.5～2.0的范围就足够了，而现有的硅酸盐水泥熟料的石灰系数一般波动在1.8～2.4之间。由于大多数的CO2排放来自石灰石，因此本水泥和普通硅酸盐水泥比较，可以减少高达50%的CO2排放；才利特门特水泥可以在低于 300℃下生产，与需要高温烧制的硅酸盐水泥熟料比较，低温工艺和减少石灰石用量的双重因素，对节能减排具有显著的经济和环境效益。

才利特门特水泥和硅酸盐水泥类似，并且显示出极好的性能。相组成非常均匀，性能调节直接简单，也就是说其强度是时间的函数。才利特门特水泥具有如下优点：① 钙硅摩尔比小于2，减少了对碳酸钙的需求；② 低温工艺合成，简化了工艺和装备；③ 减少来自原料和燃料的二氧化碳排放；④ 可以与普通硅酸盐水泥混合使用，与传统的水泥类胶凝材料兼容；⑤ 成分均匀，容易控制硬化过程及产品质量；⑥ 混凝土具有高度连接的硅酸盐构筑单元和低孔隙率，构筑物具有良好的耐久性和抗侵蚀能力。

才利特门特水泥的基本生产流程如下：

（1）基本原料：初始原料类似于现有硅酸盐水泥的生产，钙的成分来源于石灰石，硅的成分来源于不同的硅质原料，钙硅的摩尔比在0.5～2之间；

（2）水热合成：蒸压釜内，在150～300℃ 的各自饱和蒸汽压下，原料和水转换成硅酸钙水化物，然后再进行干燥，形成需要进一步加工的水热产品；

（3）活化调节：将水热产品与其他硅酸盐组分进行混合，使用添加剂、混合材以调控产品的性能，通过粉磨激发各个矿物相的活性。

这样，具有水硬性的水合硅酸钙——才利特门特水泥，就生产出来了。

37 熟料成本越低水泥成本就会越低吗

我们的管理越来越细，考核越来越严，将控制成本逐步细化为对各项指标的控制与考核，各公司的具体情况又不一样，这就有一个民主与集中、细化与统筹的平衡问题，需要我们具体研究、区别对待。

比如，熟料的成本与质量密切相关，有意无意的让质量给成本让步，是最有效的降成本措施。生料细度放粗一点、煤粉细度放粗一点，都能有效的降低粉磨电耗；KH降低一点、SM降低一点，都能有效的降低煤耗（在南方某厂的试验表明，熟料KH±0.01，标准煤耗将增减0.85kg/t）；原料的有害成分放宽一点、原煤的水分放宽一点，都能有效的降低采购成本。提质量是有成本的，让质量是有代价的。以上一些措施的采用，都会对质量构成不良影响，到底哪一个合算，必须以效益最大化为原则，做详细的分析平衡工作。

需要强调的是，平衡点的选取很重要，我们多数习惯以熟料效益为平衡点，实际上，熟料效益的最大化并不代表水泥效益的最大化。熟料质量高一点，熟料成本就会高一点，但水泥中的熟料掺加量就会低一点、运费就会省一点、水泥粉磨电耗就会降一点、销售价格就可能高一点，水泥效益的提高就可能超过熟料成本的提高，最终实现集团效益的最大化。

原料既可以单独用燃料烧成水泥，也可以单独用电力磨成水泥，但其都不是经济的手段，最经济的方法是烧和磨的有机结合，但在各公司各占多少比例是不一样的，与其原燃材料、生产工艺、市场分布都有着直接的关系，这些都要靠你们在生产经营中具体的平衡把握。

由此延伸，还需要明确一个问题，煤耗低并不代表标准煤耗低，这要看所用煤的好坏；标准煤耗低也不能说明你技术指标就好，这要看你生产的熟料质量怎么样、强度有多高。如何判断你的技术指标好坏、如何评价你的管理水平高低，有一个更科学的技术指标，这就是“可比标准煤耗”，可比标准煤耗低才是效益最大化的标志。

38 好的原料石灰石就是好的混合材石灰石吗

原料石灰石和混合材石灰石都是生产水泥的组分之一，都对水泥构成重大影响，但由于其作用和机理是不一样的，所以对其的要求也是不一样的。

作为水泥混合材使用的石灰石，由于石灰石中的MgO没有经过煅烧，没有fMgO的存在，不会导致水泥石的体积膨胀。因此，作为水泥混合材使用的石灰石，大可不必考虑MgO的高低，没有太大影响。

作为水泥混合材使用的石灰石，要尽量控制其碱含量。R2O的存在虽然不存在对煅烧的影响，但作为水泥组分仍有诸多危害：①能缩短水泥的凝结时间，增大水泥的需水量，影响对外加剂的适应性；② 导致混凝土的碱集料反应，在混凝土内部产生膨胀应力，引起混凝土开裂，进一步导致混凝土碳化、钢筋锈蚀加快，严重影响混凝土的强度和寿命；③ 加重混凝土内部的钙质流失，导致混凝土结构疏松和表面返碱，造成清水混凝土构筑物的外表泛白，造成混凝土构筑物表面涂料或装饰物的脱落。

作为水泥混合材使用的石灰石，还要尽量控制其铝含量。一般要求混合材石灰石的Al2O3含量≤1.5%，最好能≤1.0%，这是因为Al2O3高的石灰石一般含有较多的粘土。

粘土是颗粒非常小（＜2µm）的硅酸铝盐矿物，矿物颗粒常在胶体尺寸范围内，比表面积大且带有负电，有很好的物理吸附性。在水泥水化时不但起不到集料的填充作用，而且吸附包裹在水泥颗粒表面，影响到水泥矿物的正常水化，导致水泥的凝结时间延长和强度下降。

39 磨内通风的作用就是降低出磨温度吗

出磨废气温度的高低，不仅影响到磨尾轴瓦的温度，影响到设备的安全运行；而且影响到出磨水泥的温度，继而有可能影响到出厂水泥的温度，影响到产品销售，这是大用户在夏季特别关注的一个指标。

特别对于开路粉磨的工艺系统，是生产者必须关注的一个重要参数。那么，怎样才能降低出磨温度呢？特别在磨尾轴瓦温度高时，有效的降低出磨温度显得更加迫切，但往往因为措施不当效果不佳，甚至事与愿违。

这里有一个实际案例：有一台高细开路磨，当磨尾瓦温高后→发现出磨废气温度也高→为降低出磨温度加大了磨内通风→结果导致出磨细度跑粗→为解决跑粗问题只好降低了磨头喂料量→结果发现出磨温度不但没有降低，反而有所提高。为什么会这样呢？

磨内通风直接影响到磨内流速，对出磨细度的影响是非常大的；对于开路磨来讲，出磨细度就是产品细度，没有后续的调整措施，必须给予保证。盲目的加大磨内通风打破了原有的工艺平衡，导致了出磨跑粗，这时操作者没有去寻求新的平衡、或者恢复原有的平衡，而是简单的采取了降低产量的办法，进一步破坏了工艺平衡，入磨物料减少了，但研磨体的做功并没有减少，无用功的加大，导致磨内产生的热量加大，所以出磨温度不可能降低。

实际上，出磨温度高往往是工艺操作存在问题，粉磨效率低，研磨体的无用功做的多，发热量大所致。正确的做法应该是，通过分析粉磨系统中的各种因素，找出影响粉磨效率的主要问题并采取相应的措施，粉磨效率提上去了，磨内的发热量回归正常，出磨温度也就下来了。

由以上分析可见，磨内的通风不仅影响到出磨温度，还影响到磨内流速，还能及时将微粉带出减少过粉磨现象。还有，还影响到整个粉磨系统的烘干能力，以及对物料水分的适应性，这一点儿对北方粉磨系统的冬季运行尤为明显。

地处东北的某公司，在11月份生产中，随着环境气温的下降，出现了磨内糊球、糊篦缝，选粉机糊导风叶片，袋除尘器开始结露的现象，影响了系统的正常运行。首先检查了系统的保温和密闭堵漏，但没有发现什么大的问题；入磨物料水分偏大，但仍在允许的范围以内。

应该说，进一步降低入磨水分是最简单有效的措施，但由于受到周围原料的限制，又不可能降的太多。该公司同时采取了降低入磨水分、减小系统温差的综合措施，取得了较好的效果，见图6。

图6 改善磨内通风的工艺改造

（1）通过掺加矿渣微粉，减小了配料中的水渣用量，在一定程度上减小了入磨水分。但不可能用微粉取代水渣，否则生产成本增加较多；

（2）适当加大磨内通风，一是降低了出磨物料的湿含量，二是降低了出磨物料的温度，减小了与环境的温差；

（3）加大了V选循环风进选粉机的阀门⑥的开度，由开度60%开到100%，并将V选循环风阀门⑦彻底关死。减小了选粉机一次风从冷风阀①补充环境冷风的比例，降低了循环风在V选循环中湿含量的富集；

（4）进行了如图中红线所示的管道改造，并增加了④、⑤两个调节阀门，引部分袋除尘器排放风至选粉机，作为选粉机的二次风使用。并将原选粉机的二次风阀②关死，也减少了选粉机的环境冷风掺入。

40 粉磨系统的选粉效率越高越好吗

一些设备厂家反复吹嘘自己的选粉机效率有多么多么高，潜意识中给人灌输了一种思想，似乎粉磨系统的选粉效率是越高越好。

其实这并不确切，选粉机的工作原理，是按物料的粒径切割分选的，选粉效率的高低，必将影响到其产品的颗粒级配。① 对不同的粉磨系统，选粉效率高的，其产品的颗粒级配分布就窄，对生料而言是一件好事，而对于水泥来讲就未必是好事；② 对同一个粉磨系统，把选粉效率调整得过高，不但提高不了粉磨效率，甚至还会降低粉磨效率。

对于生料而言，影响其易烧性的主要是生料中的粗颗粒，而与它含有多少微分关系不大，过多的微分将导致生料磨产量的降低、粉磨电耗的增加。要想减少生料中的粗颗粒，同时又不增加过多的微粉，生料的颗粒级配是越窄越好，也就是说，选粉机的效率是越高越好。

而对于水泥就不同了，过窄的颗粒级配有利于控制水泥中的粗颗粒，但同时减少了水泥中的微粉含量，能提高粉磨效率、降低粉磨电耗，但将会导致水泥中的微粉过少、需水量增加，影响到水泥的和易性、导致水泥用户的成本增加、影响到水泥销售。这一点，我们在开路磨改闭路磨、普通选粉机改高效选粉机的过程中，是有切身体会的。

我们再来看看选粉效率和循环负荷的关系及其相互影响：

选粉效率η= （100-c）（b-a）/（100-a）（b-c）

循环负荷K= （a-c）/（b-a）

选粉效率η与循环负荷K的关系为：η= （100-c）/（1+K）（100-a）

其中：a、b、c分别表示选粉机的喂料筛余、回料筛余、成品筛余。

对于一个正常生产的粉磨系统，我们会努力稳定成品细度以稳定成品质量，努力稳定出磨细度以稳定生产工况，也就是努力做到a、c基本不变，在a、c不变的情况下，由上述关系式可以进一步推出：Kη= 一个常数。生产实践告诉我们，这个常数与磨机的粉磨能力有关，对于不同的粉磨系统、不同的物料特性、不同的产品要求，这个常数也是不同的。

也就是说，随着选粉效率的提高循环负荷肯定是下降的，只有当选粉效率的提高大于循环负荷的下降时，系统产量才能提高；而当选粉效率的提高小于循环负荷的下降时，系统产量反而会降低。因此，在调整一个粉磨系统的运行状况时，必须同时考虑选粉效率和循环负荷两个指标，才能获得比较满意的结果。

就闭路粉磨系统来讲，产品是磨成的而不是选成的，选粉机只是减少过粉磨而已，磨始终是选的基础，选只是磨的辅助。过低的选粉效率和过高的循环负荷，会延长对物料的粉磨时间，加大过粉磨现象，粉磨效率势必下降；过高的选粉效率和过低的循环负荷，会缩短对物料的粉磨时间，对物料粉磨不足，未能将物料磨细就提前出磨，又怎么能提高粉磨效率呢？两者都是弱化了闭路功能，不但提高不了粉磨效率，甚至还会降低。

41 闭路磨就一定要采用比表面积控制水泥细度吗

在水泥粉磨系统中，闭路磨是由开路磨演化而来的，中国的粉磨工艺发展也是如此，早期以开路磨居多，现在以闭路磨居多。

开路磨的水泥微粉较多，水泥的比表面积一般问题不大，但对出磨后的粗颗粒没有补救措施，要把好产品的细度关，就要控制好筛余。所以，早期的水泥厂以控制筛余为主；闭路磨的选粉机就是按粒径分选的，水泥的筛余问题不大，但产品中的微粉较少，要把好产品的细度关，就要控制好比表面积。所以，现在的水泥厂以控制比表面积为主。

这是从控制质量的薄弱环节考虑的。既有一定的道理，又是一种巧合，这些道理是对的但并不全面，不能一概认为控制筛余就是落后的，控制比表面积就是先进的。目前，对于水泥细度的控制，仍然有筛余和比表面积两种方式，到底采用哪一种更好呢？

这要综合考虑，甚至两种方式同时采用、互补不足。除了上述从质量上“控制薄弱环节” 的理念以外，不要忘记水泥的核心组分是熟料，好的水泥必须有好的熟料，从生产效益的角度出发，要努力把熟料的作用发挥到极致，对细度的控制也不能偏离熟料这个核心，才能生产出质量好、效益也好的水泥。

筛余体现的主要是难磨物料的细度，比表面积体现的主要是易磨物料的细度。采用哪种方式控制水泥细度更好，取决于哪种方式更有利于发挥熟料的核心作用，这对于不同的粉磨系统，结果也是不一样的。

具体来讲，如果其他组分的易磨性比熟料好，采用筛余控制更好一些，以确保把熟料磨到足够的细度；如果其他组分的易磨性比熟料差，采用比表面积控制更好一些，也是为了把熟料磨到足够的细度。

42 粉磨系统的主机还是球磨机吗

就现有的联合粉磨系统来讲，辊压机与球磨机的装机容量比，已经从初期的不到0.7逐步提高到0.9、1.0、1.3、1.8、2.0以上，呈现出越来越大的趋势，实际结果是系统粉磨效率越来越高，电耗越来越低。

辊压机在粉磨系统的作用越来越大，应该说，辊压机在粉磨系统中的地位，已经从辅机上升为主机。现在已有大辊压机配单仓磨的系统在运行，辊压机半终粉磨系统在试运行，两台辊压机配一台球磨机的联合粉磨系统在运行，甚至辊压机终粉磨系统也在开发。那么，我们管理的重点也应该逐渐向辊压机倾斜了，这才是提高系统粉磨效率的关键。

比如，合肥院最近推出已生产的2×Φ180×160辊压机+1×Φ4.6×14.5m球磨机联合粉磨系统，辊压机与球磨机的装机容量比为1.28，生产P.O 42.5水泥时，能力达到了356t/h，系统电耗只有28.43kWh/t；生产P.C 32.5水泥时，能力达到了383t/h，系统电耗只有25.75kWh/t。

比如，广东罗浮山水泥集团惠阳双新水泥公司，采用1×Φ180×160辊压机+1×Φ3.2×13.0m球磨机联合粉磨系统，辊压机的装机功率为2×1600kW,球磨机的装机功率为1×1600kW，辊压机与球磨机的装机容量比为2.0，在生产P.O42.5水泥、细度R0.080＜2%、比表面积达到370～390m2/kg时，能力达到了152t/h，系统电耗只有29.0kWh/t。

天津院的辊压机配置也呈逐步加大的趋势，见图7所示：

图7 辊压机的配置趋势

就现有联合粉磨系统来讲，辊压机与球磨机的责任不应该再职责不清了，应该由各自承担起来，这个分界点就是入磨物料粒度，辊压机系统要把入磨物料粒度控制在80µm筛余20%左右，最大不应该超过23%，这应该作为我们日常管理中的一个过程指标。过粗了说明辊压机系统没有完成自己的任务，就应该查找原因、采取措施。

应该提醒的是，物料的比表面积是其密度的函数，而入磨物料的密度与其水泥有较大差别，也不像水泥比较稳定，有些厂直接套用水泥的密度来做入磨物料的比表面积是没有价值的，更没有可比性。所以，对于入磨物料的细度控制，还是用筛余控制比较好，也简单的多。

对于球磨机的管理，我们已经积累了很多经验，对研磨体的级配、磨机的筛余曲线、产品的颗粒级配等，都在进行着认真的管理，特别对闭路系统，还对系统的选粉效率、循环负荷进行着管理。那么，在辊压机成为粉磨系统主机的今天，是否也应该对辊压机系统进行选粉效率、循环负荷、产品颗粒级配的管理呢？事实上，我们目前在这方面做的很不够。

大家都承认辊压机对于水泥粉磨系统确实重要，但在实际行动上却很不理想。不是吗，目前各公司在辊压机系统上存在的问题，大部分在《使用说明书》里都能找到答案，只能说你没有认真阅读《使用说明书》，有的人干脆就没有看过，这能说你对辊压机的重视吗？

鉴于在球磨机之前增加辊压机系统之后，球磨机内研磨体的级配已经做了很大的调整，研磨能力大幅度增强、粉碎能力大幅度减小，对粗颗粒的适应性已大大消弱。对入磨物料中的粗颗粒，特别是开路辊压机系统中，边缘漏料导致的块状料特别敏感，别以为量小就影响不大，它就像血液中的癌细胞，个数不多但危害极大。

43 辊压机的压力越高其效率就会越高吗

就现有联合粉磨系统来讲，提高效率的重点在辊压机，体现辊压机效率的主要指标是辊压机的运行电流，一般要求辊压机的运行电流要达到其额定电流的60%～70%。提高辊压机运行电流的重点是其喂料系统，喂料系统的关键部位是其侧挡板和斜插板。遗憾的是，目前大家普遍对这“两个板”重视不够。

有些厂，一说要发挥辊压机的作用、要提高辊压机的运行电流，就想到去提高辊压，似乎压力越高效率就会越高。结果事与愿违，辊压已经加到了极限，但辊压机的运行电流不但没有提高，甚至还有所降低。这又是什么原因呢？

我们知道，物理学中有一条不能违反的基本定律，“作用力与反作用力，大小相等、方向相反”，没有大小相等的反作用力，作用力就无法形成。辊压机是通过压碎物料而做功的，要提高辊压就必须有耐受这个压力的物料，如果物料不能耐受这个压力，其结果只能是辊缝变窄、通过量减小、运行电流降低。

有的厂，在加大辊压后，为了保持原有的辊缝宽度、保持通过量不至于减少，便加厚了垫块儿、调宽了原始辊缝，其结果是辊压加上去了、通过量也没有减少、但辊压机的运行电流却还是上不去。那么，加大的这部分作用力为什么没有做功呢？实际上，作用力与反作用力还是相等的，只是作用力由两部分反作用力承担了，一部分作用在物料上做功，而另一部分则作用在辊缝的垫块儿上给浪费掉了，所以运行电流不会增加。

辊压机是靠喂料仓的下压力强制喂料的，这个下压力将分解为物料的耐受力和通过量。在下压力一定的情况下，物料所受的辊压越大，其通过量就会越小；在一定辊压的情况下，物料的下压力越大，其通过量就会越大；在一定通过量的情况下，对物料的辊压越大，就必须有与之相适应的下压力。

所以，喂料仓的下压力是辊压机提高辊压、提高运行电流的前提基础；所以，我们必须珍惜这个下压力、努力减少这个下压力的损失。侧挡板与辊端的间隙过大，必将导致漏料泄压，物料进入辊压机挤压区的强制性就会大打折扣，导致辊压机的效率难以提高。

目前，多数辊压机的侧挡板布置于挤压辊的两端，侧挡板与辊端的间隙是越小越好。事实上，由于辊压机的动辊在运行中难以避免轴向窜动和径向摆动，这个间隙一般控制在10mm左右就不错了；为了防止侧挡板对挤压辊的摩擦伤害，侧挡板的硬度一般不是太高，加上熟料的磨蚀性较大、又是在压力下通过，所以，侧挡板的磨损是较快的，如果不能及时的调整和维修，很难维持这个10mm的间隙。

事实上，这个间隙在安装时还能保证，但在运行中很难维持，有不少厂经常在20mm左右运行，个别厂甚至达到50mm左右。漏料在所难免、泄压在所难免、运行电流难以提高；还有，辊压机的边料效应加大，对闭路的辊压机系统是增加了循环量，而对开路的辊压机系统则是增加了入磨物料中的大颗粒。

目前，已有将侧挡板移至辊上的改造案例，在控制辊端漏料上取得了较好的效果，从表面上看，是缩短了辊子的过料长度，但实际上 辊子的有效挤压长度并没有缩短，甚至还有所延长，辊压机的最大压力也有所提高，总体使辊压机的效率得以提高。

顺便提醒一下，在下料溜子上还有一个对开的棒闸，有的公司经常不是全部打开，说是为了调节辊压机的入料横坐标。实际上，棒闸的打开方式对入料横坐标影响很小，而对下料溜子的阻力倒是有较大影响，阻力的增大必将减小宝贵的喂料仓下压力。所以，在正常运行中，棒闸还是全部打开为好。

图8 无锡天山公司辊压机侧挡板（布置在辊子上面）

图9 建德华海的辊压机侧挡板实物（总体在端外、局部在上面）

44 辊压机的入料溜子在两辊的中间有错吗

辊压机喂料溜子在两辊之间的布局，直接影响到辊压机的入料横坐标，入料横坐标影响到辊压机的电能效率，也是辊压机振动的原因之一，由于最佳横坐标受影响的因素较多，每条线上的辊压机的最佳横坐标都不一样，而且还在随时变化着，目前还难以找到规律，只有大家自己辛苦点，在实践中不断的摸索调整。

如果物料中细粉较少，入料横坐标（喂料溜子）要偏向于定辊，让工作条件好的定辊来承担物料的下压力，以减小工作条件差的动辊的移动阻力和负荷波动，稳定辊压机运行。如果物料中细粉较多，比如循环负荷大的辊压机闭路系统，入料横坐标（喂料溜子）就要偏向于两辊的中间，以便利用动辊的移动促进细料的排气，减少辊压机的气振现象，稳定辊压机的运行。

实际上，辊压机的喂料溜子上还有一对对称于两侧的斜插板，其作用除调节喂料量以外，还有一定的调整入料横坐标的功能，只是调整幅度有限。那么，能否强化一下斜插板的调节功能呢？

在入料横坐标众说纷纭、莫衷一是的情况下，目前，已有了一种折中的解决方案，成都宇博公司开发了一种新型双向调节进料装置，可根据实际情况随时调整入料横坐标。天瑞商丘公司就采用这种设施对其2#水泥磨进行了改造，改造后的运行显示：辊压机的压力稳定了、运行电流提高了，水泥磨的台时产量提高了10～15t/h。

辊压机的效率，还与其入料钳角有关，辊子上的堆焊花纹有利于将物料强制咬入挤压区，这一点应该引起足够的重视，当花纹磨损到剩余1/3时就应该及时堆焊了。而我们往往由于“生产不允许”，花纹已经磨光了还顾不上堆焊，导致辊压机效率的大幅度下降。

还有一点需要强调的是，由于在线堆焊具有较短的维修时间、较低的维修费用和诸多的方便，所以，目前大家采用在线堆焊的居多。但是必须指出，由于堆焊条件和焊接环境的巨大差异，在线堆焊和离线堆焊在质量上是无法相比的。

另外，由于在线堆焊的质量较低，堆焊频次势必要增加，这将加速辊子基层的剥落现象，加速辊子的失效报废。

图10～图15是辊压机喂料装置的几张图片，供大家参考：

图10 天瑞卫辉公司1#水泥磨天津院辊压机喂料装置

图11 可调式进料装置装配图（《水泥工业机械设备》于天佑等主编）

图12 洪堡公司调整滑块式喂料装置（熊会思等《选型手册》）

图13 洪堡公司组合闸门喂料装置（带放气膨胀箱、细料定量阀）

图14 成都宇博新型双杠杆调节式进料装置（可随时调整入料横坐标）

图15 天瑞商丘公司2#水泥磨采用的宇博双向调节进料装置

45 强度高的水泥市场竞争力就一定强吗

用户是上帝，只有用户满意的产品才是好产品。水泥也不例外，有利于生产混凝土的水泥才是好水泥，才有竞争力。

生产混凝土对水泥的要求是多方面的，首先要满足国家标准要求的各项技术指标，除了水泥强度以外，混凝土企业更关注水泥的需水量。如果任其需水量增高，就难以保证混凝土的标号；如果使用减水剂保证混凝土标号，就要增加混凝土的生产成本，牺牲混凝土企业的利益。

所用水泥的需水量，关系到混凝土企业的利益，势必影响到水泥企业的产品竞争力。多数水泥企业已经注意到了这个问题，一般将水泥的需水量控制在了24%～26%之间；也有一些企业给予了高度关注，已经把降低水泥需水量，作为了提高产品竞争力的措施。

比如，台湾亚东水泥，在中国大陆，水泥需水量的控制指标为22.5%；如广东的塔牌水泥，水泥需水量的控制指标为23.0%。他们的水泥产品因此受到了混凝土企业的青睐，有效促进了销售增长。

有资料介绍，比表面积每增加±10m2/kg能使水泥强度提高±0.5～1.0MPa。部分水泥企业看到了这个关系，为了降低水泥中熟料的掺加量，采取了提高比表面积的措施，个别企业甚至将水泥的比表面积提高到了400m2/kg以上，也确实取得了熟料掺加量的降低。

事情并没有如此简单，对于水泥性能，比表面积不是越高越好。提高比表面积能加快水泥的水化速度，加大水泥的早期水化热，提高水泥的需水量，这些对混凝土的生产和质量都是不利的。

这等于把水泥企业的效益建立在了混凝土企业的成本之上，实际上是在与自己的用户争夺利益，最终导致了混凝土企业提出限制水泥比表面积的措施。用户是上帝吗，他可是有这个权利！

实际证明，比表面积低的水泥，其耐久性也更好。通过提高比表面积，而不是去努力提高熟料质量，掺加过多的混合材，以降低水泥生产成本，这对水泥构筑物来讲，是一种严重的短期行为，应该综合考虑。