如何，磨削SCM的方式，以及为什么

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近几十年来，水泥行业已经迈出了巨大的进步，以减少其碳排放。但是，虽然替代燃料的利用越来越多，但新技术在水泥制造过程中推动效率，但仍然存在粘附点：石灰石的煅烧是行业最大的排放来源。为了解决这个问题，水泥制造商必须减少混合中的熟料量，并用补充水泥材料或SCM替换它。

什么，何处以及全世界的人们采用多少

scm的采用取决于您所处的位置。例如，在印度和巴西，通常使用粉煤灰和矿渣将熟料系数降低至65%。在美国，熟料系数仍然很高，在95%左右。根据气候技术中心和网络的数据，在全球范围内，“平均熟料/水泥比约为0.81，其中包括石膏和其他添加剂，如高炉矿渣、粉煤灰和天然火山灰。”₁联合国环境规划署(unep)赞助的白皮书《生态高效水泥:低co₂水泥基材料行业潜在的经济可行解决方案》指出，到2050年，可以实现0.60的合理全球平均水平亚搏登录网

scm的可用性当然是一个因素，另外还有标准和法规，在一些国家，标准和法规的限制性比其他国家更强。但该行业也存在很多不确定性:哪种材料是“最好的”?scm最适合的磨削技术是什么?将新材料整合到现有工厂中有多容易?

凭借几十年在立式辊磨机、球磨机和液压辊压机中研磨各种不同材料的经验，flsmith能够分享我们的技术，帮助行业在减少碳足迹方面取得长足进步。yobo体育app官网

SCM的类型

SCM可以是天然存在的材料，或者作为其他工业过程的副产物出现。全球水泥和混凝土协会（GCCA）根据它们的硬化方式组合SCMS：液压SCMS在水（如波特兰水泥）存在下硬化，包括颗粒状高炉炉渣（GBFS）和烧焦的油页岩。Pozzolanic材料需要溶解溶解氢氧化钙（Ca（OH）2）的额外存在 - Portland水泥的水合的副产物 - 为了硬化。这些包括粉煤灰，二氧化硅烟，煅烧粘土，烧焦的稻壳和天然波佐。液压水泥具有更高的休龄龄强度，而Pozzolans继续获得更长的时间，具有更高的长期混凝土强度。两者都已被证明在施工申请中。石灰石没有被归类为液压或波兹洛替裔，而且还有助于混凝土的硬化，将其放在SCM类别中。表1提供了一般性概述和今天水泥制造中使用的不同SCM的一些背景信息。

表1。常见的scm类型

	类型的供应链管理	来源	可用性	磨削	评论
液压SCM	GBFS	副产品钢铁生产的	工业化国家可用，但随着钢铁生产效率的提高，GBFS的可用性将减少	高,之间变化120 -200%的熟料	可以替换到100％(通常为70%)。
火山灰scm	飞灰	副产品煤燃烧的动力	大约9亿tpy可以，但只有大约三分之一的水泥和混凝土的质量足够高。	低至中度， 3.0%熟料	作为C.卵圆形预计大量减少那飞灰不是一个长期的解决方案。
	煅烧粘土	自然发生的全球	随处可得，有时甚至作为陶瓷制造的废料储存起来	容易,熟料< 30%	以前，色彩控制是一个问题，但这已经解决了从flsmith的新技术的发展yobo体育app官网
	天然火山灰	自然发生的全球	可用性和适用性不同	不同，30％-100％熟料	可能非常研磨性，可能需要更细的颗粒尺寸
	石灰石	自然发生的全球	广泛使用	低，30%的熟料	作为一种填料的使用是在5 - 35%的不同数量上被调节的，并且已经被证明在适当的研磨条件下有更大的数量。

CM采用的当前例子

印度亚洲无限期

印度是scm的成功采用国，2017年的平均熟料系数为0.71。这在很大程度上要归功于2015年引入的复合水泥标准，这鼓励了市场的采用，以及来自火力发电厂的粉煤灰的广泛可用性。

2017年波特兰火山岛水泥（PPC）产量约为65％的市场，2017年2010年PPC的熟料因子也从0.68提高到0.65.波特兰渣水泥（PSC）占市场的10％左右并且还减少了熟料含量从0.55到0.40减少到0.40.2同时，通过使用从发电厂和钢制生产炉渣的粉煤灰使用粉煤灰实现了熟料因子低至44％的熟料因子。

表2.孟加拉国沙水泥的水泥生产

水泥类型	OPC	PPC	PSC	矿渣	PCC.
饲料混合	95%熟料+ 5%石膏	65%熟料+ 5%石膏+ 30%粉煤灰	65%熟料+ 5%石膏+ 30%矿渣	100%矿渣	45％熟料+ 5％石膏+ 25％飞灰+ 25%矿渣
细度(布莱恩)	2800 - 3200布莱恩	3400 - 3800布莱恩	3600 - 4000布莱恩	4000 - 4200 Blaine	3600 - 4000布莱恩

在亚大陆印度地区Flsmidth提供了各种类型的磨坊的磨削系统。yobo体育app官网安装在过去10年中最常见的研磨系统是具有半成品布置中的球磨机的VRMS或HRP。由于更好的总功率效率和降低维护成本，用于水泥研磨趋势的VRMS数量更高。一个例子是吉尼斯世界纪录最大的VRM在孟加拉国的Shah水泥上的水泥研磨。该轧机定期生产PPC和PSC水泥，如表2所示。

在整个亚洲，混合水泥或波特兰复合水泥(PCC)包括许多不同的添加剂材料，包括火山渣，这是非常难以磨碎的采石场覆盖层。即使使用这种困难的材料，OK轧机也证明了稳定可靠的运行。表3显示了OK磨粉机在熟料系数为71%时的典型操作。

表3。在亚洲用OK工厂生产硅酸盐复合水泥的例子

水泥	71％Cl. 2%的骗子 16%的火山灰 LS的7% 3%的灰
产品			PCC.
生产	tph energy		253
磨坊DP.	曼巴里		37
振动	MM / S.		0．2
布莱恩	cm²/ g		3650.
残留	45m		5.4
具体的功耗:
磨	千瓦时/ t	14．3
分隔器	千瓦时/ t	0．4
风扇	千瓦时/ t	7.0
全部的	千瓦时/ t	21.7

巴西

巴西水泥行业在生产混合水泥方面有着悠久的历史(超过70年)，全国平均熟料与水泥的比例低于70%。在巴西，₅目前最广泛使用的SCM是炼钢厂的高炉炉渣，₆，尽管混合中也有煅烧粘土和粉煤灰。然而，这种平衡很可能会改变，因为该国的目标是将水泥熟料数量从目前的水平显著减少到2030年的59%，2050年的52%鉴于渣和飞灰可用性将不太可能跟上需求，业界正在寻求石灰石填料和煅烧粘土以满足这些目标。

在巴西，VRM一直是过去10年以上新水泥磨削的标准，ok工厂自2015年以来的全国全水泥生产总产量的30％。这是由于工厂的灵活性和效率。在桌子4和5中可以看到在巴西操作的OK工厂的一些例子。

表4。巴西复合火山灰水泥生产实例(72%氯14%粉煤灰10%石灰石4%石膏)

ok mill 30-4	实际
生产能力(tph energy)	142
功耗（磨机，风扇和分离器）（kWh /吨）	22.6
细度(R % # 325)	9.0
布莱恩(m²/公斤)	390

表5所示。巴西VRM和球磨机(75%熟料，5%石膏，15%矿渣，5%石灰石)复合矿渣水泥生产实例

	VRM 好的33-4 （3.000 kW）	球磨机（CC） Ø4,0x 12米 (2.720千瓦) O-Sepa 2.000
生产能力(t / h)	114	50
磨机能耗 (千瓦小时/吨)	23	47
粉碎机和风机的联合功耗(千瓦小时/吨)	36	52
布莱恩(m²/公斤)	440	440

美国

在美国，scm的使用被认为是混合水泥USGA₈。掺合水泥是指在水泥厂或其终端生产的成品掺合水泥。2020年，混合水泥仅占水泥总产量的3.2%。这种低水平的SCM使用很大程度上是因为美国水泥厂通常遵循ASTM C-150标准(美国测试和材料协会)，该标准定义了5%的石灰石限制(实际上通常是3%)。

然而，3.2％不包括在混凝土厂生产的混纺水泥。事实上，准备好的混合行业将其产品混合在更多样化的标准中，通常引入各种添加剂甚至再循环混凝土亚博2020最新版，以满足当地市场和特定应用的需求。这与砌筑水泥的经验（1％的年水泥生产，高70％的石灰岩添加），和III型水泥（95％熟料，5％石膏，但具有+ 5000 Blaine的产品细度） - 都是suitable for production in VRMs – should give the industry and end users the confidence that different ‘recipes’ can be successful, and that handling a wide range of product characteristics is perfectly possible as expanded cement standards are adopted.

在未来，希望最终用户在购买水泥时，更注重性能而不是配方。这将给水泥和混凝土公司更大的灵活性与他们的混合物，并将使它更容易降低熟料系数。与此同时，波特兰石灰石水泥₁₀(7,8)一直被波特兰水泥协会推崇为OPC的低碳替代品，它利用石灰石填料减少熟料含量，从而降低了10%的水泥对环境的影响。

环境署赞助的白皮书的生态效率水泥：本文早些时候引用的低二氧化碳基础材料行业的经济上可行的解决方案还包括石灰石加入世界各地各种市场的石灰石水泥的参考。亚搏登录网图2显示了从2000年到2015年通过国家灰色水泥的石灰石替代品百分比。从包括美国最低的替代水平的国家的各个国家的各种变化展示了与波特兰进一步采用的潜在改善石灰石水泥。

如何 - 哪种磨坊最适合SCM？

为了获得成功使用scm所需的粒度分布，研磨操作是至关重要的。一些材料可以和其他水泥混合料一起研磨(所谓的“相互研磨”)，而另一些材料可以从单独的研磨操作中受益。同样，水需求(增加可加工性)可能会带来另一个可持续性问题，需要额外的工艺处理(如化学添加剂)来解决。亚博电竞提快

在轧机类型方面，答案几乎总是垂直滚筒磨机（VRMS）。在过去的几十年中，该行业一直逐渐向使用VRMS进行RAW和水泥研磨，这主要是由于与球磨机相比降低的能耗：节省了30％和50％。随着SCM的采用增加，这一转变将证明至关重要，从实际和经济和环境的角度来看。VRMS提供更大的灵活性来研磨许多不同的材料，在不同的水泥混合物之间切换，并调整到改变材料特性 - 所有在保护质量。

例如，我们使用OK轧机的客户磨损100％炉渣，原料饲料含有20％以上的水分水分水分小于1％。球磨机或卷筒用带球电路的滚动压机是不可能的，而不会加入额外的闪蒸干燥设备，因为它们没有VRM的干燥能力。这种灵活性迫切需要SCM采用。

最终，产品质量由水泥强度的发展和凝固时间定义。为了达到最佳效果，您需要在水泥内最佳的粒度分布和石膏的脱水。为此，VRM的精确运行控制是对其他工厂类型的明显优势，使您能够优化系统的温度曲线，磨机气流，分离器速度和研磨压力，以获得最佳效率和生产率。

为什么使用VRMs ?

通过对操作变量的更大控制，更容易适应不同的材料类型。
由于停留时间短，与一个产品混合改变为另一个产品，是与球磨机相比相对较快简单的过程。
干燥是整合和高效的。

要直言不讳地说，如果水泥行业真正希望到2050年的净零碳，VRMS是唯一一个到达水泥研磨的方法。

数字化让它变得更容易

数字技术简化了SCM的采用，并在未来增加了更大的熟料更换的潜力。数字技术的能力不断推进 - 为SCM的未来提供更多原因 - 但即使现在有许多数字工具优化了性能和生产力：

工艺专家控制解决方案使运营商更好地控制其工厂的亚搏登录网操作参数。先进的自动化使实时调整能够优化性能并确保最高效率。
传感器持续监控磨机操作，使您能够看到任何稳定性下降，因为它发生和反应迅速。当你从一种材料转换到另一种材料时，这有助于避免性能下降。
自动化实验室在整个过程中实现了最佳的质量控制，使您有机会实时调整轧机进料。
状态监控服务和远程服务支持可以让你全天候获得专家的帮助，所以如果有任何问题，他们没有机会升级。

预测维护持续性能

使用更广泛的材料通常对磨损率和轧机稳定性有负面影响，这可能导致更高的维护负担。然而，事实并非如此。有了在线状态监控这样的工具，就可以更容易地主动进行维护，从而可以消除意外的停机时间，并大大减少维护预算。

例如，通过监控设备性能，可以开发基于实时操作数据的预测性维护程序。您可以识别出现的磨损以及为什么佩戴，准备必要的响应（例如，在备件中的订单，计划修复工作围绕峰值运行时间），并在合适的时间进行正确的维修，以实现生产率的最小损失。最终，预测的维护方法是防范机械故障和上升维护成本的最佳方法，否则采用这些新的磨损材料是固有的。

结论

随着水泥行业的努力减少碳足迹，必须在未来的技术上进行投资，能够适应改变水泥混合和监管要求。在研磨过程中，水泥制造商需要以最佳方式操作和维护的灵活，高效的系统。通过最新的VRM技术，先进的数字产品和状态监控服务，Flsmidth认为该行业已准备好实现更多广泛使用SCM并实现其碳减少目标。yobo体育app官网

本文首次出版世界水泥, 2021年5月。