水泥熟料烧成工艺设备分为立窑和回转窑两类。立窑一直使用无烟煤作为燃料，将煤和石灰石原料共同粉磨制备全黑生料，成球后在立窑内煅烧熟料。而回转窑则使用烟煤作燃料，并制备成煤粉，喷入窑内燃烧发出热量煅烧熟料。在煤炭破碎、煤粉粉磨中，重点研究的是水泥厂的煤炭破磨问题。一般无烟煤与烟煤比较，其易磨性差，质地坚硬，难于细磨。然而，根据窑用煤的细度要求，无烟煤比烟煤磨的还要细。煤的加工工艺性能和产品指标影响着磨机衬板等部件的使用寿命。在耐磨材料与抗磨技术中，重点研究的是煤的加工工艺性能的问题。煤的加工工艺性能一般有黏结性、结焦性、发热量、化学反应性、热稳定性、透光率、机械强度、可选性、硬度、可磨性、磨损性等。掌握煤炭的加工性能，更好地使用它，可有效降低破磨设备耐磨部件的磨损（本文不讨论降低熟料热耗）。

煤炭的工艺性能

煤炭是由泥炭或腐泥转变形成的，是泥炭或腐泥没入水中，不断被上层沉积物覆盖受到压力和温度作用，并经过物理与化学变化而形成的有机生物岩。

煤的加工工艺性能有很多，结合目前水泥工业的实际用煤情况及水泥企业对煤的破磨加工，本文重点分析煤的机械强度、硬度、可磨性、磨损性。

1.煤炭的机械强度

同其他非金属材料一样，煤炭受到外力的作用时，如破碎、粉磨和研磨设备的部件与介质的冲击、挤压、搓揉等，其颗粒形态大小会发生变化，比表面积增加，颗粒产生新的裂缝的现象反映出煤炭的机械强度。煤炭的机械强度是指规定粒度的块煤，在一定的高度自由落体到专用试验钢板上的抗破碎能力。试验用块煤粒度为60~100mm，落体高度为2m。煤炭的机械强度与其含有的矿物数量及其结构和抗断裂能力有直接的关系。因此，水泥企业可以将煤炭的机械强度作为选择破磨设备及耐磨部件的一个条件。

2.煤炭的显微硬度

煤炭显微硬度的试验方法与某些材料的显微硬度试验方法类似。煤炭显微硬度与其含有的高塑性物质的多少等因素有关，如褐煤中富含高塑性的腐殖质，它的显微硬度很低，但表现出很高的韧性，给破磨带来困难，尤其不易细磨，但它对耐磨部件的磨损相对降低。显微硬度与煤的可磨性呈现一定的连带关系，通过显微硬度可初步推测煤的可磨性。

3.煤炭的可磨性

煤炭的可磨性表示煤炭被粉碎成细粉的难易程度。煤炭的可磨性受煤炭的种类、水分含量和煤中矿物质的成分、组织结构及分布状态的影响。测定可磨性有两种方法：前苏联的全苏热工研究所(BTN)法和美国的哈特格洛夫法。我国现在使用后者，记为HGI（哈氏可磨性指数）。其计算公式如下：HGI=13+6.93W，W是指通过0.071mm方孔筛的煤样质量，单位是g。

由上式可知，HGI值越大，煤炭越好磨。

煤炭的灰分对煤炭可磨性的影响与煤炭的种类有关，5%左右灰分时，难磨的、中等的和易磨的煤炭的可磨性指数HGI差别很大；但是随着灰分的增长，可磨性指数HGI的差别逐步缩小；当各类煤炭灰分含量达到70%左右时，可磨性指数HGI趋近75。煤炭灰分对可磨性的特殊影响作用，应当引起水泥企业在设备选型和生产管理时的注意。

此外，煤炭中的水分对其可磨性的影响也很大，如果水分高了，台时产量就会下降。

4.煤炭的磨损性

煤炭在运输、加工、使用过程中，对金属耐磨部件的磨损，可以认为是煤炭的磨损性，以磨损指数来表示磨损大小的程度，磨损指数记为AI。

煤炭的可磨性指数HGI和磨损指数AI之间不存在显著的相关关系，前者表明的是煤炭被粉碎的难易程度，后者表明的是煤炭被粉碎时对设备耐磨部件磨损程度的大小。

被粉磨煤的可磨性和磨损性是设计制造粉磨设备的基础，也是操作管理中必须关注的问题。煤中的杂物灰分高且灰分含有难磨矿物，即要求粉磨煤粉的细度值越小，则粉磨装置的功耗和耐磨部件的磨损率越高。

立式辊磨在粉磨煤粉时，兼有挤压摩擦磨损和冲刷磨损。挤压磨损主要发生在粉磨部件表面受到的压力以及产生滑移时物料和部件之间的摩擦，冲刷磨损主要发生在气流携带粉尘所及之处。前者如立式辊磨的磨辊、磨盘衬板，后者如喷口环。立磨壳体选粉机部件、进出口管等这种固体摩擦产生的磨损会导致设备出力下降，其现象是衬板的工作面磨损变形和变薄，直接影响粉磨能力。受到磨损或磨损达到一定程度的部件要进行更换。近年来采用的堆焊修复技术，延长部件的使用寿命达20000小时，比起整体更换耐磨部件，金属磨损度大为降低。