實驗室球磨機(jī)粉磨對粉煤灰比表面積的影響

霍洪媛 向映丞

華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院（450045）

文章主要使用實驗室球磨機(jī)對原狀粉煤灰進(jìn)行粉磨，通過全面實驗設(shè)計制備磨細(xì)粉煤灰，確定球磨機(jī)三大參數(shù)對粉煤灰比表面積的影響。

1 球磨機(jī)粉磨粉煤灰的試驗設(shè)計

1.1 試驗原材料與設(shè)備

粉煤灰是電廠Ⅲ級普通粉煤灰，實驗室球磨機(jī)的規(guī)格為φ500×500 mm。

1.2 球磨機(jī)粉磨方案設(shè)計

本試驗選用球磨機(jī)的三個因素[1]，即粉磨時間、粉磨介質(zhì)裝填量（通過介質(zhì)的重量來換算）、段球比。主要設(shè)計參數(shù)如下：

粉煤灰的粉磨量都為1 Kg。

填充率采取三個水平， 分別是100%、80%、60%。

段球比分別設(shè)置三個因素：1∶0、2∶1、3∶1。

粉磨時間選取30 min、20 min、10 min。

2 粉煤灰比表面積分析

2.1 粉磨時間對粉煤灰比表面積的影響

圖1 粉磨時間對比表面積的影響

從圖1 來看，段球比及裝填量相同時，隨著粉磨時間的逐漸增加，粉煤灰的比表面積也在增加，得出時間越長、粉磨效果越好的結(jié)論。 但在同樣的段球比及裝填量下，隨著時間增長的幅度卻不同。 在全段、裝填量為60%時，隨著時間的增長，粉煤灰的比表面積在三個粉磨時間段的增長幅度都較大，幾乎成直線增長；而同樣的裝填量，段球比為3∶1 時10 min 和20 min 卻增長緩慢甚至下滑，但在30 min 卻恢復(fù)了增長速度[2]。

2.2 段球比對粉煤灰比表面積的影響

圖2 段球比對比表面積的影響

由圖2 可以看出，在球磨機(jī)的裝填量固定，裝填量分別為100%、80%的情況下，隨著段球比的減小，粉煤灰的比表面積也在減小。 這是由于鋼段與物料間的接觸方式為線接觸，加大了研磨介質(zhì)和粉煤灰的接觸面積，實現(xiàn)更好的研磨效果。 而鋼球和粉煤灰之間的接觸方式為點接觸，這樣的接觸方式不僅接觸面積小，且粉煤灰與鋼球間的碰撞面積小，概率也小，粉磨效果不如鋼段。在裝填量為60%時，出現(xiàn)球磨機(jī)的段球比2∶1 比1∶0 的粉煤灰的比表面積大的現(xiàn)象。 從圖像中也能注意到段球比為1∶0 和2∶1的粉煤灰的比表面積之間相差也不大，其原因可能是在測比表面積過程中，粉煤灰樣品沒有充分烘干及試驗中搗實粉煤灰的用力太大。 在段球比為3∶1時粉煤灰的比表面積下降，這也符合總體趨勢[3]。

2.3 裝填量對粉煤灰比表面積的影響

圖3 裝填量對比表面積的影響

由圖3 可以看出，在同樣的段球比下，隨著裝填量的增加，粉煤灰的比表面積呈現(xiàn)上升趨勢，增長幅度較大的是研磨介質(zhì)的段球比為3∶1 時， 在段球比較小時，其比表面積都較小，而隨著裝填量的增加，粉磨過程中有效的碰撞增加，粉磨效果更好，比表面積就緩慢增長[4]。 從圖中可以看出段球比在1∶0時，其裝填量為60%和80%間的比表面積變化較為平緩，但在100%時實現(xiàn)大幅度的增長，這可能是在60%和80%的裝填量時，由于粉磨過程中裝填量不大以及存在實驗的誤差所導(dǎo)致[5]。

3 結(jié)語

根據(jù)比表面積隨粉磨時間、段球比、裝填量、助磨劑的變化規(guī)律得出結(jié)論： 在相同的段球比和裝填量下，粉煤灰的比表面積隨著粉磨時間的增加而增大。 在裝填量固定時，粉煤灰的比表面積隨著段球比的減小而減小。裝填量為100%時，粉煤灰的比表面積隨著段球比的變化更為明顯，并且球段比對粉煤灰的比表面積的影響加大。