2015年5月27日，《中國建材報》頭版報道了濟南大學兩位中年教師在山水集團球磨機水泥粉磨系統(tǒng)中，應用陶瓷球替代鋼球、鋼鍛節(jié)電效果明顯的消息。我正在中國建材總院參加行業(yè)協(xié)會的學術(shù)會議，一位資深的水泥專家半開玩笑地對我說，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：“有人開始懷疑助磨劑是多余的了”?會場活躍起來，在座的同行們也隨之議論紛紛……
陶瓷球在水泥行業(yè)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(chǎn)中早有實例，但在通用硅酸鹽水泥生產(chǎn)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(jié)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(jié)省這幾元錢的噸水泥生產(chǎn)成本(電費)。“言者無意、聽者有心”，這突如其來的“挑戰(zhàn)”課題，還真就引起了我的關注：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(yè)到底是禍?還是福?
我的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Al2O3含量≥70%的耐磨氧化鋁球，最高含量達到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。通過多次工業(yè)性試驗，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,陶瓷球使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(lián)合粉磨系統(tǒng)流程中，入磨物料平均粒徑小于1mm的球磨機研磨倉(尾倉)。
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，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，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?qū)嶒灁?shù)據(jù)對比如下：
(1)相同裝載量、相同粉磨時間、鋼球與陶瓷球的差異
| 研磨體 | 填充率（%) | 粉磨時間(min) | 比表面積(m2/kg) | 抗壓強度(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(%)粉磨時間(min)比表面積(m2/kg)抗壓強度(MPa)
3d28d
陶瓷球44.002450333.455.6
鋼球24.202447734.555.6
