陶瓷球在水泥行業應用并不是什么新鮮事，幾十年前在白水泥和彩色水泥生產中早有實例，但在通用硅酸鹽水泥生產中倒并不多見。應用陶瓷球使球磨機裝載量減少、整體負荷下降，因此節電效果明顯。要不是這幾年水泥行情不好、利潤太低，可能也沒人想到節省這幾元錢的噸水泥生產成本（電費）。

陶瓷球在水泥行業應用并不是什么新鮮事，幾十年前在白水泥和彩色水泥生產中早有實例，但在通用硅酸鹽水泥生產中倒并不多見。應用陶瓷球使球磨機裝載量減少、整體負荷下降，因此節電效果明顯。要不是這幾年水泥行情不好、利潤太低，可能也沒人想到節省這幾元錢的噸水泥生產成本（電費）。言者無意，聽者有心。這突如其來的“挑戰”課題，還真就引起了筆者的關注：是應該安排幾個試驗，來求證一下這陶瓷球對目前并不景氣的助磨劑行業來說到底是禍，還是福？

試驗從認識陶瓷球與鋼球的差異性開始。

鋼球是金屬材料、導體，而陶瓷球是無機非金屬材料、絕緣體。目前使用的陶瓷球常見的是Al2O3含量≥70%的耐磨氧化鋁球， 含量達到99%，其體積密度為2.95～3.85g/m3，氧化鋁含量越高，體積密度越高。按成型方法，可分為壓制球和滾制球兩種。通過多次工業性試驗，我們發現相同材質、相同規格的陶瓷球，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，其計量單位是焦耳/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，將陶瓷球用在球磨機的沖擊粉碎倉（一倉），會引起過高的破損率。所以，要選對位置，盡其所能。陶瓷球適用于多倉磨的尾倉（研磨倉），或輥壓機-球磨機聯合粉磨系統流程中，入磨物料平均粒徑小于1mm的球磨機研磨倉（尾倉）。

在水泥企業常用的高鉻鑄球的莫氏硬度一般為4.5～6.0，粉磨P·O42.5水泥時，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·O42.5水泥時，球耗僅≤15g/t。

利用實驗室小磨粉磨P·O 42.5水泥，陶瓷球與鋼球的實驗數據對比見表1、表2。

在水泥粉磨過程中，處于傾斜狀態的陶瓷球，由于其材質質量輕，會產生較松散的活動空間，相比鋼鍛的研磨倉，其物料流速快、通風阻力小。陶瓷球倉的適宜裝載量要低于鋼球（鋼鍛），而填充率要高于鋼球（鋼鍛）。經多次工業性試驗發現：陶瓷球倉風速高、風溫低、物料流速快，如果前倉裝鋼球、后倉裝陶瓷球，后倉要增加填充率2%～3%，才能保持前、后倉物料流速基本平衡，且有利于控制出磨物料的細度值。

通過以上小磨試驗和大磨試驗證實：在球磨機還是金屬襯板的條件下，為了減少破球，陶瓷球不適宜使用在 倉，目前只能應用在研磨體運動為傾瀉狀態的尾倉，以它的滑動和滾動來研磨物料。水泥球磨機是一種“加料-粉磨-出料”連續進行的設備，物料在磨內停留的時間有限，一般為15～20分鐘。盡管陶瓷球的硬度和耐磨性能都高于鋼球，但由于時間有限，對水泥物料的粉磨效果不及鋼球、鋼鍛。我們經多次工業性試驗發現，在尾倉停留時間內（10～12分鐘），陶瓷球粉磨80微米以下的熟料顆粒，降低細度的能力十分有限。為了滿足出磨物料達到工藝要求的目標值（開路系統R0.08≤1%、閉路系統R0.08≤10%），必須要向前倉的鋼球借力，即進入尾倉的物料粒度要求更細。為此，一方面要從鋼球級配設計上想辦法，另一方面就是要改善磨內物料的易磨性。這正是球磨機應用陶瓷球后，離不開水泥助磨劑的緣由所在。

水泥助磨劑是在水泥粉磨過程中，為提高水泥粉磨效率而摻入的起助磨作用而又不損害水泥性能的外加劑。水泥助磨劑的表面活性作用對粉體有很好的表面改性功能，它吸附于磨內物料顆粒表面或裂縫的內表面，使其受到不同種類應力的作用后，不斷地形成裂紋并加速裂紋擴展，然后使物料被粉磨得越來越細。

目前，我們在多家水泥企業成功應用陶瓷球的實例，證實了助磨劑與陶瓷球的相輔相成作用。球磨機添加了助磨劑，一方面使進入陶瓷球倉的物料平均粒徑更細、易磨性更好，另一方面使陶瓷球在磨內物料有限的停留時間內，足以研磨出合格的細度，達到粉磨系統要求的工藝指標。陶瓷球應用后，通風好、磨內溫度降低，有利于助磨劑發揮出 的助磨作用，水泥產品顆粒組成更加合理，與混凝土外加劑的相容性更好，共同實現了水泥粉磨過程的節能高產。