李红亮 曹炳国 姚公来

（山东鲁碧建材有限公司， 山东 莱芜 271103）

（盐城市兴诚建材环保设备有限公司 224001）

在新常态下，水泥生产质量的要求越来越严格。水泥颗粒分布对水泥强度影响的研究已有几十年，水泥颗粒的分布也逐渐受到水泥与混凝土工业的重视。通过改善水泥颗粒形态及颗粒分布，不仅是提高水泥早期强度和增加混合材掺加量及降低成本的方法，也是后期强度增加及降低生产成本最有效的方法之—。本文重点讨论一下水泥颗粒分布对水泥强度的影响，并对各因素采取相应措施，从而达到水泥目标强度的效果。

1 水泥颗粒对水泥强度的影响

1.1 颗粒化学组成对水泥强度的影响

当今研究已经证明，水泥的力学性能主要由水泥中颗粒的化学组成和大小决定，且化学组成对强度的影响比水泥颗粒粗细对强度的影响要大得多。水泥中主要包含四种矿物质：C2S、C3S、C3A 和C4AF 。—般情况下，水化浆体的主要强度来自于水泥中含有的C2S 和C3S， 占到了总质量分数的72％左右，但相对而言C3S 的含量高于C2S，且C3S 对水泥早期强度增加比较快，但后期增长较低。

1.2 颗粒形状对水泥强度的影响

水泥颗粒形状是水泥最基本的特征参数之一，常用圆形系数（f)表示，圆形颗粒的f 值为1，其它形状f 值均小于1，颗粒越圆则f 值越接近1。通过水泥强度试验发现，水灰比相同时，球形化水泥的抗压强度无论早期还是中后期都要比一般水泥高，表现为3d 强度差异较小，中后期强度差异逐渐增加，28d 强度差距约6MPa，60d 两者强度差距可达10MPa。因此应尽量使水泥颗粒球形化，由于水泥颗粒形状越圆，颗粒间相互填充更加紧密，这样不仅能起到减水的效果，还使水泥粉体颗粒的堆积更加密实。此外球形化水泥的中位孔径更 小，大孔及超大孔含量少，更加有利于改善水泥的结构，因此对于提高水泥混凝土的抗渗性、强度和性都非常有利。

1.3 颗粒细度对水泥强度的影

一般情况下，水泥颗粒越细，水泥强度越大。研究发现：当水泥颗粒的比表面积大时，表现为水化速度更快、早期强度更高等特点。一方面当颗料细度控制在2.0～3.5％和1.0～2.0％时效果相对较好，之所以用颗粒细度表示是由于：颗粒比表面积虽然相同，但颗粒的粒径分布却不一定相同，所以用比表面积来表示水泥的细度不能很精确地说明水泥颗粒的形态。另一方面，虽然水泥的比表面积增大，强度也随之增加，但从颗料细度对水泥强度增加效果可以看出，在早期水泥中矿物较大的固体表面积与水发生反应，形成大量的水化产物，颗粒越细时对水泥后期强度增加效果更加明显。

2 改善水泥颗粒状态的措施

2.1 改进研磨工艺配置

水泥的粉磨工艺是否高效，将会对水泥颗粒的活性产生巨大的影响。实际生产中，由于水泥颗粒的粒径不可能完全是理想粉体，这不利于提高研磨效率，因此改进研磨工艺不但能够提高粉磨效率，还能从根本上解决水泥颗粒细度偏粗、细粉颗粒含量偏低等问题。一方面可采用磨机并联、磨机串联甚至磨机混联等方式，有效地改进粉磨工艺，提高水泥强度；另一方面，应用锻球混装研磨体，因为锻球混装不但有球形研磨体较大的冲击能力，还具有锻形研磨体面积大的优点。

通过比较不同形状研磨体在生产中的效果可以看出，重量相同时，锻球混配研磨体能显著提高对颗粒的研磨能力，改善水泥颗粒的状态，最终提高水泥强度。

2.2 磨机仓位、球段级配及选粉效率的协调

无论开流磨还是闭路磨，仓位合理长度非常重要。对闭路磨而言，由于不同类型的选粉机生产的水泥，其均匀性系数（n)—般不同，水泥的n 值越大，则水泥的颗粒分布越集中。目前应用较多的选粉机器主要有：离心式选粉机、旋风式选粉机和新型高效选粉机（0-sepa 选粉机），0-sepa 选粉机的均匀性系数可达1.3-1.5，而离心式选粉机和旋风式选粉机有1.2-1. 3，此外在循环负荷率相同条件下，0-sepa 选粉机能调整笼子转速和风量，抑制过细研磨，明显提高水泥颗粒分配。 通过合理分配磨机仓位、改变破碎仓与研磨仓的合理比例，也是改善颗粒级配分布的合理方法.

2.3 用XCM 复合式选粉装置及料段分离装置取代原 "隔仓板和出料篦板”对颗粒级配分布达到理想效果有很大的帮助。

老式的隔仓板及出料篦板，只是为了按功能划分仓室、隔离大小钢球和阻挡研磨体不被排出。XCM 复合筛分隔仓板是一种能对通过隔仓板的物料进行粗细分级的新型双层高效筛粉选粉组合式隔仓板。其结构是：（1）、前侧隔仓板，在其一端设置有固定后侧隔仓板的装置，篦缝为射线或同心圆状。（2）、中间为弧形扬料板，正面装有筛板，侧面用钢板做成，它兼有扬料、选粉、筛粉的功能，并设有细粉导入后仓的导料装置。 (3)、后侧隔仓板兼有导料作用，具有将进入隔仓板间被选出的粗颗粒料返回前仓的功能。（4)、后侧隔仓板篦缝为射线状，远小于微锻的长径尺寸，用于隔绝微锻进入隔仓板之间，其内侧用螺栓固定筛板。物料随磨机转动从前侧隔仓板的篦缝进入两层隔仓板之间，细小颗粒在风力作用下通过后侧隔仓板上的筛缝进入后仓，其他物料随磨机转动被选粉室筛板带起，在重力离心力的作用下从侧筛板进入细粉仓，另一部分从选粉室的专用通道滑落到细粉仓。由于筛板的通孔面积 大，物料流程长，作用力多，隔仓板的进料通孔面积大，因而通料能力大，选粉效率高，料流畅通不易堵塞，工作稳定。（5）、给磨机增设的XCM 料锻分离装置，具有控制物料流速功能，既能使水泥成品顺利出磨而小钢锻不溢出磨外，同时起控制物料流速，保持适当存料对颗粒组成合理提供必要的措施之一。

3 结束语

通过改变研磨工艺，磨机仓位、球锻级配及选粉效率的使用，用XCM 复合式选粉装置及料锻分离装置取代原“隔仓板和出料篦板”，可以促进水泥颗粒球形化，优化水泥颗粒级配，起到改善水泥颗粒组成形态特征的目的，达到显著提高水泥性能和强度的目的。