泰安中联水泥有限公司（简称泰安中联）具有一条5000t/d的水泥熟料生产线，水泥粉磨采用立磨终粉磨系统。泰安中联水泥粉磨系统，其工艺流程见图1，设备配置见表1。

  在生产过程中，出现水泥与外加剂适应性差的问题。经集团、公司技术攻关，采取熟料矿物的优化，有害成分的控制，熟料的熳烧控制，立磨操作参数优化，颗粒级配的调整等针对性的调整措施，改进了水泥适应性，满足了客户的真实需求。本文就此过程进行总结。

  取市场反映较好的球磨水泥与立磨水泥进行混凝土性能测试，从试验结果来看，立磨水泥拌制的混凝土初始泌水，20～30min后泌水回吸，初始扩展度满足规定的要求；但落度损失较快，砂浆流动速度慢。后经调整外加剂配料，在不增加成本的情况下，外加剂添加量增加10%～20%。

  上述现象，反映了水泥适应性差。泰安中联在集团组织的专家的帮助下，对存在的问题进行了全面分析。

  两种水泥化学成分SiO2、Al2O3、CaO、MgO及混合材掺加量的差别，反映对比水泥掺加矿渣粉量、炉渣量较立磨水泥高，标准稠度增加。对比熟料与泰安中联熟料相比，C3A较低，饱和比、游离氧化钙偏高，碱含量、硫碱比基本相同。

  通过观察部分水泥样品的电镜500、4000倍对比水泥与立磨水泥颗粒形貌，对比水泥颗粒较圆滑、棱角少；立磨水泥样品颗粒，形貌略差，棱角较多。如图2～图5。

  从表5数据看出，立磨水泥与对比水泥中位粒径Ds0相近，对比水泥3μm、45μm粒度数据明显高于立磨水泥，立磨水泥3～32um粒度数据高于对比水泥。粒度跨度Span值对比水泥要大于立磨水泥。粒度分布图如图6，图中蓝色代表立磨水泥1，红色代表立磨水泥2，绿色代表对比水泥3，紫色代表对比水泥4。

  两种熟料岩相图见图7、图8。泰安中联熟料与对比熟料比较，熟料熳烧不充分，部分样品中同时存在大量B矿和f-CaO；生料均化差且存在粗颗粒；窑内存在还原气氛。

  综合对比分析，立磨水泥颗粒圆形度差，针片状颗粒多，在混凝土中水泥颗粒与砂颗粒滑动摩擦阻力增加，造成砂浆流动速度慢；立磨水泥颗粒堆积不紧密，3μm颗粒和45μm颗粒含量不足，水泥保水性能差，出现泌水；水泥的颗粒形貌造成同比增加颗粒棱角数量，与对比水泥相比C3A含量高，早期水化速度过快，生成较多的水化产物，水化产物吸附较多的外加剂，落度损失较快。同时立磨水泥混合材掺量低，使用的熟料具有还原气氛，综上造成水泥的适应性较差。

  水泥和外加剂适应性的影响因素最重要的包含：水泥熟料的矿物组成、石膏的种类和掺量、混合材的种类和掺量、碱含量、游离氧化钙、水泥的细度和颗粒组成。针对这几个方面因素，泰安中联技术攻关人员利用窑系统的优势弥补立磨粉磨工艺固有劣势，优化控制措施，现将调整过程作一总结。

  稳定熟料烧，控制熟料的C3A含量不大于7.0%，控制熟料碱含量不高于0.80%，控制熟料的硫碱比0.7～1.0。应用多因素回归分析方法，分析熟料的流动度经时损失率与碱含量、C3A、硫碱比、游离氧化钙、LOI的关系。

  （1）初始流动度及60min流动度都较好。这种熟料平均C3A6.64%，碱含量0.72%，硫碱比0.96，游离氧化钙1.13%，L0I0.29%，碱含量低是突出的原因；

  由上述可见，LOI、碱含量逐渐增加，游离氧化钙、C3A有所变化。碱含量的增加对经时损失率影响最大，烧失量、硫碱比次之，游离氧化钙、C3A再次，游离氧化钙增加经时损失率降低有点异常。

  通过多元回归分析，调整熟料的适应性可采取如下措施：控制熟料碱含量0.75以内，C3A可在现有基础上，提高到6.5%～7.0%，以便于窑炉操作，加强熟料熳烧，降低熟料LOI。

  强化熳烧，加强窑内通风，关注煤粉质量，调节合适的燃烧器，煤粉充分燃烧，增强篦冷机冷却效果，避免窑内出现还原气氛，影响水泥与外加剂相容性。

  2018年5月13日，篦冷机冷却风机F1A由原来的216A，逐渐降低到200A左右，水泥立磨台时14日由180t/h逐渐降低到160t/h左右。查找原因，公司正处于杨絮漫天飞舞时，篦冷机风机进风口被杨絮堵塞（见图9），造成篦冷机冷却效果变差，熟料产生黄心料，熟料易磨性变差，直接引发水泥适应性变差，水泥净浆流动度60min后打不开。我公司立即对篦冷机周测安装纱门纱窗，对进风口进行清理洗涤，增强篦冷机冷却效果，熟料无黄心料后，水泥的适应性也恢复了正常。

  按着水泥立磨操作指南，从挡料圈高度、磨辊研磨压力、喷咀环风速、选粉机转速方面，来调整立磨水泥的性能。

  立磨液压缸工作所承受的压力8～11MPa，压力设定在11MPa，对挡料圈高度来优化调整，从160mm、170mm、180mm、190mm，观察颗粒级配、磨机台时及料层的稳定性，选择挡料圈高度170mm。

  调整不同选粉机、尾排风机转速，与标准稠度、比表面积、颗粒级配等之间的关系（见表7）。统计这些操作。

  参数与水泥颗粒级配及性能之间的关系，尾排风机转速与选粉机转速对水泥颗粒级配跨度调整没有相关性，说明通过选粉机转速、尾排风机转速拓宽颗粒级配效果不大。尾排风机转速对45μm筛余调整无相关性，对水泥水泥比表面积弱负相关，选粉机转速与45μm筛余、水泥比表面积都弱负相关，能够最终靠选粉机、尾排风机转速配合调整，实现45μm筛余、水泥比表面积的匹配。水泥标准稠度与尾排风机转速及选粉机转速都是弱正相关，两者之间的二元回归关系，标准稠度=7.52+0.000489×选粉机+0.020543×尾排，尾排风机转速对水泥标准稠度影响更大一些。尾排排风机转速的高低，对喷口环风速、选粉机分级区速度产生一定的影响，是一个敏感操作参数，其对水泥标准稠度的影响如图10，在真实的操作中根据水泥品种，选择适当范围调整。

  利用石灰石的易磨性好，窑灰、矿渣粉颗粒含量高，填补小于3μm的颗粒；利用矿渣比熟料易磨性差的特性，用矿渣颗粒替补熟料颗粒，并提高32um以上颗粒含量，来拓宽水泥颗粒级配，提高水泥的密实性，立磨水泥达到并超过对比水泥的粒径跨度，混凝土外加剂适应性的对比试验，立磨水泥与对比水泥具有相同的使用效果。混凝土落度试验如表8。

  在粉磨过程中由电能转变成热能，水泥温度逐渐提高。球磨机内温度一般在90～120℃范围内，立磨磨内温度一般控制60℃以内。二水石膏加热到65℃时，开始释放出结构水，但脱水速度比较慢，在107℃左右水蒸气压达R20.123 2971mmHg时，脱水速度变快，170～190℃很快脱水为α-半水石膏或β-半水石膏。由于温度的不同造成石膏的脱水程度不同，脱水后将会提高石膏的可溶性，加快水化硫铝钙反应，阻止了C3A进一步水化。由于立磨物料温度低，石膏的脱水程度比较低，通过BrukerD8EA28X衍射仪检测立磨水泥与球磨水泥的石膏矿物种类如表9，半水石膏含量球磨水泥高于立磨水泥。

  为了弥补立磨水泥石膏的溶解量，采用提高水泥中石膏掺加量，不同石膏掺加量的试验结果如表10、11。通过试验确定出磨水泥S0,控制指标在2.80%～3.20%，远高于球磨水泥。

  从水泥的成分、颗粒形貌、级配及使用的熟料的成分、岩相作对比，全面分析了造成水泥性能差别的原因，采取了优化配料方案，控制适宜的指标范围；强化熟料熳烧，避免还原气氛；优化立磨操作控制参数及控制思路；水泥用原材料的优化，拓宽颗粒级配；选择适宜三氧化硫指标，缓解水化速度。通过以上技术措施和质量管理，解决了立磨水泥外加剂适应性问题，为立磨终粉磨使用提供借鉴。返回搜狐，查看更加多