隨著我國(guó)粉煤灰綜合利用技術(shù)的日益成熟和推廣，粉煤灰綜合利用已經(jīng)不僅限于環(huán)保的要求，粉煤灰綜合利用的巨大的經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)得以體現(xiàn)。在我國(guó)東南沿海及一些發(fā)達(dá)地區(qū)粉煤灰成品細(xì)灰甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。現(xiàn)國(guó)內(nèi)大量燃煤電廠所排放的粉煤灰原灰，其細(xì)度值一般在20%～50%之間變化（325目篩余），達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB196-2005）規(guī)定的一級(jí)灰和二級(jí)灰要求。各電廠一般采用粉煤灰干法分選技術(shù)將原灰進(jìn)行粗細(xì)分離以獲得成品細(xì)灰，獲得一定經(jīng)濟(jì)效益。但分選后的粗灰（一般細(xì)度值65%左右），并未得到充分利用，一般仍就地排放或者低價(jià)售出，甚至成為企業(yè)的包袱。利用粉煤灰專(zhuān)用超細(xì)磨機(jī)將原灰或分選后的粗灰為主的混合料進(jìn)行超細(xì)研磨，使之具有一定的水硬活性，生產(chǎn)出能配制高性能砼的高級(jí)摻合超細(xì)灰，達(dá)到粉煤灰完全利用的目的，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益
一. 目前粉煤灰磨細(xì)技術(shù)現(xiàn)狀
但目前國(guó)內(nèi)粉煤灰的粉磨普遍存在效率低、消耗高，產(chǎn)品細(xì)度難以控制、需水量超標(biāo)等問(wèn)題。例如，當(dāng)前國(guó)內(nèi)技術(shù)條件下，采用管磨機(jī)粉磨Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰的平均電耗分別為30～35kwh/t和25～30kwh/t，僅耗電一項(xiàng)成本就高達(dá)15 ～21 元/噸，造成國(guó)內(nèi)粉煤灰粉磨利潤(rùn)空間縮小，經(jīng)濟(jì)效益不理想。粉煤灰管磨機(jī)效率普遍低下的原因是多方面的，現(xiàn)分析如下：
1 磨內(nèi)物料流速過(guò)快
入磨粉煤灰粒度一般在1mm以下，比表面積130㎡/㎏以上，粉煤灰進(jìn)入第二倉(cāng)細(xì)度更細(xì)，比表面積在300㎡/㎏以上，加上粉煤灰表面光滑，含有大量球形玻璃體，流動(dòng)性能好。
經(jīng)測(cè)試某電廠排放的粉煤灰經(jīng)分選后得到的粗灰,經(jīng)測(cè)試其比表面積為138.0㎡/㎏，45μm篩余為63.6%。它含有大量的球形物料，發(fā)揮“滾珠”效應(yīng)，經(jīng)實(shí)測(cè)，在Ф2.4×8m普通開(kāi)流粉煤灰管磨機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間僅4分鐘,即在管磨機(jī)內(nèi)的前進(jìn)速度平均為2m/min。
粉煤灰流動(dòng)速度快，容易造成：
⑴粉煤灰在管磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間過(guò)短，一般只有幾分鐘，研磨時(shí)間不足，產(chǎn)品細(xì)度容易跑粗；
⑵磨內(nèi)料球比嚴(yán)重偏低，研磨體粉磨能力難以發(fā)揮。在正常生產(chǎn)時(shí)停磨打開(kāi)磨門(mén)檢查，常常只見(jiàn)研磨體而看不到粉煤灰，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)球砸球，球砸襯板現(xiàn)象嚴(yán)重，造成能量的損失，也增大了襯板、研磨體等金屬材料的消耗。
為了控制粉煤灰的流動(dòng)速度，達(dá)到合理的料球比和一定的研磨時(shí)間，可在粉煤灰管磨機(jī)內(nèi)使用減慢物料流速的技術(shù)裝置，如可控流速型隔倉(cāng)板、溢流型出口篦板、溢流圈等。廣州運(yùn)宏粉煤灰公司、河南洛拓建材公司、杭州電廠等單位的粉煤灰管磨機(jī)使用這些技術(shù)措施后,粉煤灰流速都降到了0.7m/min以下,有效改善了磨內(nèi)工況，提高了磨機(jī)產(chǎn)、質(zhì)量，減少了研磨體消耗，并大幅降低了生產(chǎn)噪音，改善了工作環(huán)境。
2 嚴(yán)重的過(guò)粉磨
在普通粉煤灰管磨機(jī)內(nèi)還存在嚴(yán)重的過(guò)粉磨問(wèn)題，導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)、質(zhì)量下降。從粉磨工藝來(lái)考察，在粉磨過(guò)程中，物料在磨內(nèi)沿著磨機(jī)從磨頭到磨尾的縱長(zhǎng)方向上的細(xì)度發(fā)展，由粗到細(xì)，直至出磨細(xì)度為合格料，似乎形成一個(gè)合理的細(xì)度梯度。若進(jìn)一步深入分析，從縱向的每一點(diǎn)的橫截面上來(lái)看，物料顆粒粗細(xì)懸殊，細(xì)度極不均勻。在粉煤灰管磨機(jī)后倉(cāng)內(nèi)的每一個(gè)橫截面上，45μm以下的合格料都占大多數(shù)，但同時(shí)也存在一定量的不合乎細(xì)度要求的粗物料。為了達(dá)到出磨細(xì)度的要求，只好用過(guò)長(zhǎng)的粉磨時(shí)間來(lái)完成。這樣，在磨內(nèi)沿著磨機(jī)縱向的粉磨物料，在細(xì)度發(fā)展過(guò)程中，由磨頭到磨尾合格料的百分含量越集越大，但必須要等待全部物料達(dá)到細(xì)度指標(biāo)合格后，方可排出磨外。
經(jīng)檢測(cè)杭州電廠Ф1.5×5.7m普通粉煤灰管磨機(jī)磨內(nèi)篩余曲線，清楚可見(jiàn)的是第二倉(cāng)各個(gè)橫截面上45μm以下的物料都占大多數(shù)，但必須等到整體細(xì)度在45μm篩余小于25%時(shí)才可排出磨外，否則就達(dá)不到Ⅱ級(jí)粉煤灰的細(xì)度要求。
由于合格料不能及時(shí)排出磨外，它們對(duì)較粗的物料的進(jìn)一步粉磨起緩沖和阻磨作用，耗費(fèi)過(guò)多的粉磨時(shí)間，而使粉磨效率無(wú)法提高。同時(shí)，由于部分粉煤灰被過(guò)度粉磨，產(chǎn)品比表面積過(guò)高，需水量超標(biāo)，粉煤灰產(chǎn)品的性能及經(jīng)濟(jì)價(jià)值下降。
減少粉煤灰過(guò)粉磨的關(guān)鍵：一是研磨體級(jí)配要恰當(dāng)，避免將粉煤灰中大量的玻璃微珠過(guò)度粉碎。二是要采取有效的技術(shù)措施，及時(shí)排出磨內(nèi)合格細(xì)粉。
3 各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)不合理
粉煤灰管磨機(jī)的重要技術(shù)參數(shù)包括： 前后倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)比、研磨體級(jí)配和填充率、磨內(nèi)風(fēng)速等。普通粉煤灰管磨機(jī)常見(jiàn)的問(wèn)題是：
⑴前后倉(cāng)倉(cāng)長(zhǎng)比不合理，粗磨能力有余而細(xì)磨能力不足；
⑵第一倉(cāng)研磨體級(jí)配有誤，最常見(jiàn)的是使用的球徑偏大，粉磨能量過(guò)多地消耗在球砸球，球砸襯板上；
⑶磨內(nèi)風(fēng)速過(guò)高，細(xì)度跑粗，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。 根據(jù)我們的試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)制定合理的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，完全可以解決上述各種問(wèn)題，大幅節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如上海海笠建材公司、廣州運(yùn)宏粉煤灰公司、杭州電廠等粉煤灰微粉公司，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)在作了合理的調(diào)整后，粉煤灰管磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)、質(zhì)量都有明顯的提高。
二.粉煤灰磨細(xì)與水泥粉磨的區(qū)別
經(jīng)過(guò)多年的研究，我們發(fā)現(xiàn)粉煤灰與水泥的粉磨在多個(gè)方面都有各自不同的特點(diǎn)和規(guī)律。
首先，從粉磨的物料來(lái)看，水泥熟料中占70%以上的阿利特、貝利特是離子晶體結(jié)構(gòu)，對(duì)它們的粉磨需要破壞高強(qiáng)度的離子鍵；而粉煤灰中占50～80%的是相互粘連在一起的玻璃微珠，物料的粉碎主要是打斷細(xì)小球形玻璃體之間的粘連。其次，從產(chǎn)品性能要求來(lái)看，水泥最看重的是粉磨對(duì)提高早期強(qiáng)度的效果，對(duì)比表面積、水泥顆粒分布有特別的要求，而粉煤灰作為混凝土摻合料，被看重的是對(duì)混凝土工作性及耐久性的改善和提高，對(duì)需水性有特別的要求，因此二者在細(xì)度、顆粒級(jí)配上的要求是不同的。最后，從粉磨機(jī)理來(lái)看，粉煤灰的粉磨只有體積粉碎與表面粉碎兩種模型，粉磨對(duì)于45μm以下細(xì)粉煤灰（玻璃微珠）幾乎不起作用，這與水泥的粉磨又是不同的。水泥與粉煤灰粉磨的這些特點(diǎn)，決定了它們?cè)诜勰スに囘^(guò)程、研磨體級(jí)配、倉(cāng)位布置等等方面各有其規(guī)律。把握和恰當(dāng)運(yùn)用這些規(guī)律，才能達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的目的。
然而，由于粉煤灰粉磨在國(guó)內(nèi)還剛剛起步，人們對(duì)其特點(diǎn)與規(guī)律的認(rèn)識(shí)還比較膚淺，加上粉煤灰管磨機(jī)大多是由水泥管磨機(jī)轉(zhuǎn)變而來(lái)，因此，目前國(guó)內(nèi)粉煤灰管磨機(jī)，無(wú)論是磨內(nèi)結(jié)構(gòu)還是各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，與水泥磨比較都沒(méi)有大的改變，缺乏針對(duì)性。粉煤灰管磨機(jī)完全套用水泥管磨技術(shù)，在理論上是不科學(xué)的，實(shí)踐上不可能達(dá)到應(yīng)有的效率。比如，磨內(nèi)篩分技術(shù)應(yīng)用于水泥粉磨能取得良好的效果，但一些企業(yè)用之于生產(chǎn)粉煤灰效果并不理想。這是因?yàn)榉勖夯胰肽ノ锪狭６然拘∮?mm，經(jīng)過(guò)第一倉(cāng)的粗磨后，細(xì)度更細(xì)，一般能達(dá)到0.5mm以下，篩分裝置根本起不到篩分的作用，反而會(huì)加快粉煤灰的流動(dòng)速度，惡化磨內(nèi)工況。又比如，粉煤灰管磨機(jī)第一倉(cāng)研磨體對(duì)物料的粉磨，要求既要有較強(qiáng)的沖擊力，又要有較強(qiáng)的研磨能力，這樣才能與粉煤灰的粉磨機(jī)理相適應(yīng)，才能有較好的效果，套用水泥磨的階梯襯板、溝槽襯板或小波襯板等，都無(wú)法滿足要求。
2）.具體改造措施：
⑴ 采用粉煤灰專(zhuān)用雙層篩分隔倉(cāng)板替代原隔倉(cāng)板，隔倉(cāng)板篦縫為5mm，中間不銹鋼篩板篩縫為1.2mm，這樣可有效地控制進(jìn)入二倉(cāng)顆粒的粒徑，加速一倉(cāng)合格顆粒導(dǎo)入二倉(cāng)進(jìn)行高效研磨，減少一倉(cāng)內(nèi)的過(guò)粉磨現(xiàn)象。
⑵ 根據(jù)粉煤灰的易磨程度及水份確定磨機(jī)一倉(cāng)的長(zhǎng)度，通常一倉(cāng)采用φ20～φ50的鋼球進(jìn)行配球，二倉(cāng)采用φ8～φ16小規(guī)格鋼鍛，因微鍛表面積相對(duì)較大，可對(duì)細(xì)顆粒料進(jìn)行高效研磨，同時(shí)降低研磨體直徑可延緩磨內(nèi)物料的流速，增加物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間，加強(qiáng)研磨。
⑶ 在磨機(jī)尾倉(cāng)內(nèi)增加活化襯板，可有效減緩物料在尾倉(cāng)內(nèi)的流速，同時(shí)可增強(qiáng)小鍛的研磨功能，提高產(chǎn)品的比表面積。
⑷ 磨尾出料篦板為小篦縫5mm專(zhuān)用出料篦板（可在原基礎(chǔ)上進(jìn)行改造），調(diào)整揚(yáng)料板直徑以控制物料出磨流速。雙層隔倉(cāng)板反端面采用帶有通風(fēng)篦縫的護(hù)板，既保護(hù)了不銹鋼篩板不被研磨體磨蝕又加強(qiáng)了磨內(nèi)通風(fēng)，促進(jìn)合格細(xì)粉被及時(shí)排出磨機(jī)，減少過(guò)粉磨現(xiàn)象。
⑸ 選擇合適的磨內(nèi)通風(fēng)速度，適宜風(fēng)速0.8～1.0m/s，縮短合格細(xì)物料在磨內(nèi)停留時(shí)間，促進(jìn)微粉和粉磨產(chǎn)生的熱量及時(shí)排出磨機(jī)，提高粉磨效率。
⑹ 磨尾下料處需加設(shè)翻板鎖風(fēng)裝置且鎖風(fēng)裝置應(yīng)靈活動(dòng)作。
一般采用圈流工藝，可以明顯提高系統(tǒng)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，減小單位產(chǎn)品的電耗，降低生產(chǎn)成本。磨機(jī)采用脈沖布袋除塵器除塵，風(fēng)機(jī)電機(jī)采用變頻調(diào)速，以調(diào)節(jié)磨內(nèi)風(fēng)速，控制物料流速和細(xì)度。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，目前國(guó)內(nèi)粉煤灰管磨機(jī)普遍存在的問(wèn)題是：磨內(nèi)物料流速過(guò)快，料球比偏低、嚴(yán)重的“過(guò)粉磨”、各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)不合理以及研磨體級(jí)配、襯板、隔倉(cāng)板、出口篦板結(jié)構(gòu)缺乏針對(duì)性，它們是粉煤灰管磨機(jī)效率低、電耗高的主要原因。針對(duì)這些問(wèn)題，我司成功開(kāi)發(fā)了“閉路粉煤灰微粉管磨機(jī)技術(shù)”，對(duì)粉煤灰管磨機(jī)粉磨過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的改造，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，已在國(guó)內(nèi)數(shù)十家企業(yè)得到應(yīng)用，證明一般能提高粉煤灰管磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量35～40%，節(jié)電25%以上，并能提高粉煤灰的質(zhì)量等級(jí)，應(yīng)用前景廣闊。我們?cè)概c致力于粉煤灰加工領(lǐng)域的同仁一道，為我國(guó)的資源再利用，生態(tài)環(huán)境保護(hù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展盡綿薄之力。
