近日，由濟(jì)南大學(xué)材料學(xué)院研發(fā)的一項(xiàng)水泥粉磨新型材料及其應(yīng)用技術(shù)——基于特種非金屬研磨體的水泥磨機(jī)新型粉磨技術(shù)，在山水集團(tuán)山東水泥廠有限公司聯(lián)合粉磨系統(tǒng)上得到成功應(yīng)用。該成果是對(duì)水泥球磨機(jī)研磨材料和粉磨技術(shù)的一次革命性創(chuàng)新，改變了長(zhǎng)期以來(lái)水泥球磨機(jī)依靠金屬研磨材料的現(xiàn)狀，能有效降低水泥粉磨系統(tǒng)電耗，節(jié)約水泥生產(chǎn)成本，同時(shí)減少水泥中的鉻含量。

  該成果是濟(jì)南大學(xué)在水泥制造方面的最新科研進(jìn)展之一，由濟(jì)南大學(xué)材料學(xué)院副院長(zhǎng)葉正茂教授帶領(lǐng)侯憲欽副教授、朱暉工程師等人組成的科研團(tuán)隊(duì)，通過(guò)近兩年的研究開(kāi)發(fā)取得成功。

  眾所周知，水泥球磨機(jī)是將水泥熟料、石膏、混合材等進(jìn)行粉碎制備水泥的關(guān)鍵設(shè)備。當(dāng)球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，研磨體由于慣性和離心力作用、摩擦力作用，被帶到一定的高度，依靠重力作用而拋落，將筒體內(nèi)的物料擊碎，從而實(shí)現(xiàn)水泥粉磨。研磨體一般為鋼球或鋼鍛，并按不同直徑和一定比例裝入各倉(cāng)中。

  該科研團(tuán)隊(duì)結(jié)合水泥球磨機(jī)的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)磨機(jī)內(nèi)研磨體的運(yùn)動(dòng)軌跡和能量變化規(guī)律，運(yùn)用高等算法，計(jì)算出研磨體的受力臨界閾值，對(duì)研磨體求出受力邊界條件。本技術(shù)的核心之一是新型特種非金屬研磨體材料，通過(guò)改變非金屬研磨體的材料配比、元素調(diào)控、成型制備工藝等改性技術(shù)，制備出了適合水泥磨機(jī)條件的新型特種非金屬研磨體材料。與傳統(tǒng)金屬研磨材料相比，其優(yōu)點(diǎn)是比重小，約為鋼球的1/2；磨耗低，為鋼球的1/3左右。

  針對(duì)這種新型非金屬研磨體，該科研團(tuán)隊(duì)還結(jié)合磨機(jī)內(nèi)部構(gòu)造情況以及“球、料、風(fēng)”的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過(guò)對(duì)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)調(diào)整，并配合輥壓機(jī)和選粉機(jī)，制定精準(zhǔn)的改造方案和與調(diào)控措施，實(shí)現(xiàn)水泥粉磨系統(tǒng)降低電耗、節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。

  其諸多優(yōu)勢(shì)還包括：由于非金屬研磨體不含鉻離子，減少了水泥中的鉻含量，比含鉻的鋼球或鋼鍛更加綠色環(huán)保。同時(shí)由于粉磨做功方式的差別，改善了水泥過(guò)粉磨現(xiàn)象，調(diào)整優(yōu)化了水泥粒徑中3~32μm的分布，改善了水泥水化質(zhì)量；非金屬研磨體還能減少靜電吸附，有利于提高粉磨效率；由于新型特種非金屬研磨體較鋼球比重小，裝載量大大降低了磨機(jī)負(fù)荷，軸承軸瓦溫度也隨之降低，可對(duì)電機(jī)系統(tǒng)起到保護(hù)作用，維修率和故障率也大大降低。

  目前，該科研成果已經(jīng)申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利。同時(shí)該科研團(tuán)隊(duì)還針對(duì)性開(kāi)展了相關(guān)不同研磨介質(zhì)形態(tài)和研磨部件的研發(fā)，并已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，正在進(jìn)行工業(yè)中試。