2015年5月27日，《中國(guó)建材報(bào)》頭版報(bào)道了濟(jì)南大學(xué)兩位中年教師在山水集團(tuán)球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)中，應(yīng)用陶瓷球替代鋼球、鋼鍛節(jié)電效果明顯的消息。我正在中國(guó)建材總院參加行業(yè)協(xié)會(huì)的學(xué)術(shù)會(huì)議，一位資深的水泥專家半開(kāi)玩笑地對(duì)我說(shuō)，你們水泥助磨劑行業(yè)遇到“奇襲”，“非金屬研磨體減少了靜電吸附，有利于提高粉磨效率”，這意味著：“有人開(kāi)始懷疑助磨劑是多余的了”?會(huì)場(chǎng)活躍起來(lái)，在座的同行們也隨之議論紛紛……

陶瓷球在水泥行業(yè)應(yīng)用并不是什么新鮮事，幾十年前在白水泥和彩色水泥生產(chǎn)中早有實(shí)例，但在通用硅酸鹽水泥生產(chǎn)中倒并不多見(jiàn)。應(yīng)用陶瓷球使球磨機(jī)裝載量減少、整體負(fù)荷下降，因此節(jié)電效果明顯。要不是這幾年水泥行情不好、利潤(rùn)太低，可能也沒(méi)人想到，節(jié)省這幾元錢的噸水泥生產(chǎn)成本(電費(fèi))。“言者無(wú)意、聽(tīng)者有心”，這突如其來(lái)的“挑戰(zhàn)”課題，還真就引起了我的關(guān)注：是應(yīng)該安排幾個(gè)試驗(yàn)，來(lái)求證一下這“陶瓷球”對(duì)目前并不景氣的助磨劑行業(yè)到底是禍?還是福?

我的試驗(yàn)從認(rèn)識(shí)陶瓷球與鋼球的差異性開(kāi)始。

鋼球是金屬材料、導(dǎo)體，而陶瓷球是無(wú)機(jī)非金屬材料、絕緣體;目前使用的陶瓷球常見(jiàn)Al2O3含量≥70%的耐磨氧化鋁球，最高含量達(dá)到99%，其體積密度：2.95～3.85g/cm3,氧化鋁含量越高，體積密度越高。按成型方法分為：壓制球和滾制球兩種。通過(guò)多次工業(yè)性試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)：相同材質(zhì)、相同規(guī)格的陶瓷球，壓制球破損率低于滾制球。

材料抵抗沖擊載荷的能力稱之為：沖擊韌性;計(jì)量單位：焦耳/平方厘米(J/cm2)。高鉻合金鋼球沖擊韌性≥4J/cm2，而陶瓷球的沖擊韌性≤1.5J/cm2;因此，在入磨物料平均粒徑≥5mm時(shí),陶瓷球使用在球磨機(jī)的沖擊粉碎倉(cāng)(一倉(cāng))，會(huì)引起過(guò)高的破損率;所以，要選對(duì)位置，盡其所能，陶瓷球適用于多倉(cāng)磨的尾倉(cāng)(研磨倉(cāng));或輥壓機(jī)-球磨機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)流程中，入磨物料平均粒徑小于1mm的球磨機(jī)研磨倉(cāng)(尾倉(cāng))。

在水泥企業(yè)常用的高鉻鑄球的莫氏硬度一般為4.5～6.0、粉磨P·O 42.5水泥時(shí)，球耗一般在40g/t左右，而陶瓷球的莫氏硬度一般為8.0～9.0，粉磨P·O 42.5水泥時(shí)，球耗僅≤15g/t。

利用實(shí)驗(yàn)室小磨粉磨P·O 42.5水泥，陶瓷球與鋼球?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比如下：

(1)相同裝載量、相同粉磨時(shí)間、鋼球與陶瓷球的差異
 

研磨體	填充率（%)	粉磨時(shí)間(min)	比表面積(m2/kg)	抗壓強(qiáng)度(MPa)
				3d	28d
陶瓷球	44.00	24	503	33.4	55.6
鋼球	24.20	24	477	34.5	55.6

研磨體填充率(%)粉磨時(shí)間(min)比表面積(m2/kg)抗壓強(qiáng)度(MPa)

3d28d

陶瓷球44.002450333.455.6

鋼球24.202447734.555.6