礦渣活化微粉水泥的初步研究與生產 利用30%左右的少量熟料摻入70%左右的礦渣活化微粉生產的礦渣水泥，與傳統的礦渣水泥生產技術相比較，可以減少40%左右的熟料用量；生產礦渣水泥每噸可以節約煤炭0.05噸左右，節約電能5kwh左右，降低生產成本30元左右。如果本技術能在全國推廣應用生產1.0億噸礦渣水泥的產量，每年可節約煤炭500萬噸左右，節約電能5.0億kwh左右；因此，應用少熟料技術生產水泥不但能降低水泥的生產成本，還節約大量的能源，減少環境污染，亦是對實現“十一五”計劃節約4%能源總體目標的一個有力的舉措。 1 目前礦渣水泥的粉磨狀況國內多數企業在生產礦渣水泥時，采用熟料、礦渣、石膏共同粉磨的工藝。但是，由于礦渣易磨性較熟料差，水泥中礦渣得不到充分細磨，當礦渣水泥比表面積為300m2/kg時，水泥中的礦渣比表面積僅達到220～230m2/kg，平均粒度偏大，使得礦渣的潛在活性得不到有效發揮，影響了水泥的早期強度，限制了水泥中礦渣摻量的提高。如果為提高礦渣水泥中的礦渣比表面積，無疑，要較大地提高礦渣水泥的比表面積，這樣不但降低磨機的臺時產量，還會出現熟料的過粉磨現象，因為熟料部分3um以下的顆粒占較大比例時，將會今日焦點： • 新型四閥脈管制冷機的試驗研究 • 水泥行業受政策扶持 • 江蘇:人造板合格率僅為52.38％ • 燃料再次制約著中國陶瓷業 降低水泥的后期強度。因此，混合粉磨時，兩者細度難以兼顧，不是影響磨機的臺時產量、降低水泥的后期強度，就是無法激發礦渣的潛在活性。因此，我們提倡生產礦渣水泥時，熟料與礦渣分別粉磨的生產工藝，達到兩者兼顧的目的。 2 熟料與礦渣分別粉磨單獨粉磨熟料，在技術上沒有較大的區別，不作詳細論述。由于礦渣的易磨性較差，利用不同的礦渣粉磨技術，其質量、產量及效益差別很大。現在國內大多數水泥生產企業生產礦渣微粉均采用球磨機設備，在正常的球磨機生產中，單獨粉磨礦渣的平均電耗是粉磨水泥的2～3倍。產品比表面積達到450㎡/kg時，粉磨電耗較高；北京某鋼廠、通化某鋼廠、福建等企業的礦渣粉磨系統電耗均在100kwh/t左右。部分企業技術指標，見表1 表1 傳統的開路磨機生產普通礦渣微粉產量指標磨機規格 φ1.83m×7m φ2.4m×13m φ2.6m×13m 系統電耗產量指標 1.5～1.8t/h 7.0～7.5t/h 9.0t/h 100kwh/t 粉磨過程中，礦渣比表面積增長十分緩慢，當礦渣比表面積大于450㎡/kg時，會產生過粉磨，由于靜電吸附造成顆粒聚集、糊球現象，磨機產量大幅降低，電耗大幅增加。有的企業為了提高產量降低電耗，在礦渣粉磨的同時加入5～10%的粉煤灰，達到助磨作用，其結果是產量有所提高，水泥的強度卻下降了，礦渣微粉的摻入量大大的減少。當粉磨的礦渣比表面積低于450㎡/kg時，礦渣微粉的活性并沒有完全發揮出來，摻入水泥后雖然后期強度有所增長，但是，3d強度卻降低1～3Mpa。這種粉磨方式存在：磨機產量低、礦粉比表面積低、摻入水泥的比例少、其經濟價值也較低的問題。 3 問題的解決試驗結果表明，礦渣的比表面積只有達到480㎡/㎏左右時，大多數顆粒分布在2～40um之間，其活性才能發揮出來，對混凝土強度的發揮起決定性作用。因此，我們探討利用球磨機生產礦渣微粉時，采用活化技術生產礦微粉，可以提高磨機產量、提高礦渣的比表面積，提高礦渣的活性。由四平市宏橋水泥技術研究所開發研制的礦渣微粉活化技術，適用于在球磨機上生產礦渣活化微粉。是在充分利用原有設備條件的情況下，通過改變磨內結構、研磨體級配及利用礦渣專用活化劑通過粉磨時激發礦渣的活性；生產的礦渣活化微粉具有磨機產量高、電耗低、產品質量高、成本低等特點 · 中國建材網-建材一點通 · 排名三甲，傲視同行 · 風雨同舟，共度五年 · 優秀建材企業網站展播 ： 3.1 比傳統的磨機生產普通礦渣微粉提高產量100%～200%；在比表面積450㎡/kg～550㎡/㎏的情況下，電耗是傳統生產方式的50%左右。見表2 表2 開路磨機生產礦渣活化微粉產量指標磨機規格 φ1.83m×7m φ2.4m×13m φ2.6m×13m 系統電耗產量指標 4.5～5.0t/h 14.5～15.0t/h 17.0～18.0t/h 55.0kwh/t 3.2 激發礦渣活性和提高微粉質量，比表面積可以達到450～550㎡/kg；摻入礦渣活化微粉的水泥強度比摻入普通礦渣微粉的水泥強度高于3Mpa～5Mpa；可以實現： 3.2.1 水泥摻入50%左右的礦渣活化微粉，安定性好，水泥3d強度增加1～3Mpa，28d強度增加3～8Mpa，摻加礦渣活化微粉后的水泥強度大于摻加礦渣活化微粉前的水泥強度指標； 3.2.2 利用60～80%的礦渣活化微粉，生產32.5～42.5級水泥，達到國家水泥新標準；可降低水泥生產成本20～40元/噸； 山水集團某公司利用四平水泥所礦渣活化技術在φ500㎜×500㎜試驗磨機的現場試驗數據。見表3 水泥強度Mpa 熟料54%+活化微粉40% 熟料44%+活化微粉50% 熟料34%+活化微粉60% 42.5水泥+活化微粉20% 42.5水泥+活化微粉30% 42.5水泥+活化微粉40% 3d抗折 4.7 4.4 4.0 5.4 5.2 4.9 3d抗壓 22.0 18.9 17.5 25.2 23.6 21.2 28d抗折 8.6 9.0 8.7 9.1 8.8 8.5 28d抗壓 56.4 55.9 54.2 52.6 53.4 53.2 表3 在φ500㎜×500㎜試驗磨機的現場試驗數據根據各地礦渣的化學成分不同及對活性的影響，利用活化技術生產的礦渣活化微粉3d抗壓強度可以達到9～17Mpa。如廣西大化利用80%的礦渣活化微粉與熟料粉生產的水泥，3d抗壓強度達到25.9Mpa；華北邢臺、邯鄲等地的礦渣活性次之，利用60～75%的礦渣活化微粉與熟料粉生產的水泥，水泥3d抗壓強度亦達到15.0～20.0Mpa。 河北邢臺某水泥有限公司利用四平水泥所礦渣活化技術在φ500㎜×500㎜試驗磨機進行了現場試驗，實驗目的：1、摻入30～50%活化微粉的水泥，與未摻入活化微粉的水泥質量對比；2、用55～75%活化微粉生產的水泥與未摻入活化微粉的水泥質量對比。見表4 表4 在φ500㎜×500㎜試驗磨機的現場試驗數據形式 實 驗 項 目 3d強度 28d強度 凝結時間 抗折 抗壓 抗折 抗壓 初凝 終凝成品 32.5級水泥 細度4% 2.5 13.0 勾兌 32.5級水泥65%+礦渣活化微粉35% 3.9 20.2 10.7 47.2 3：21 6：06 勾兌 32.5級水泥55%+礦渣活化微粉45% 4.0 19.0 10.9 52.8 3：37 6：35 勾兌 32.5級水泥45%+礦渣活化微粉55% 3.6 18.6 10.1 54.1 3：27 5：31 粉磨 100%熟料 熟料粉細度4%、382㎡/㎏ 勾兌 熟料粉25%+礦渣活化微粉75% 3.1 14.0 11.2 58.7 2：59 6：32 勾兌 熟料粉35%+礦渣活化微粉65% 3.90 18.9 10.2 59.7 2：30 6：09 勾兌 熟料粉45%+礦渣活化微粉55% 3.4 17.4 9.4 64.4 2：45 5：31 檢驗結果：1、摻入35～55%活化微粉的水泥，比摻入活化微粉前的水泥3d抗壓強度提高6.3Mpa；28d抗壓強度平均達到51.4Mpa；2、用55～75%的礦渣活化微粉生產的水泥，比未摻入礦渣活化微粉的水泥3d強度提高3.8Mpa；28d抗壓強度平均達到60.9Mpa；河北邢臺某水泥有限公司利用四平水泥所礦渣微粉活化技術在2.4m×9m磨機試生產，試生產目的：摻入30～50%活化微粉的水泥，與未摻入活化微粉的水泥質量對比；摘錄幾組運行數據見表5表5 2.4m×9m磨機生產質量檢驗報告形式 實 驗 項 目 3d抗折強度Mpa 3d抗壓強度Mpa 合計成品 32.5級水泥 細度4% 2.60 12.1 14.7 1# 30%礦渣活化微粉＋70%水泥 3.70 16.8 20.5 2# 30%礦渣活化微粉＋70%水泥 3.6 17.0 20.6 檢驗結果：摻入30%活化微粉的水泥，比摻入活化微粉前的水泥3d強度提高5.9Mpa 4 結論利用30%左右的少量熟料摻入70%左右的礦渣活化微粉生產的礦渣水泥（含石膏），主要是通過礦渣的活化技術激發礦渣的活性生產礦渣活化微粉，實現礦渣活化微粉等量代替混凝土中的部分水泥用量、等量代替水泥中的部分熟料用量。利用活化微粉生產水泥可以減少大量的熟料用量，節約大量的能源，同時又減少了環境的污染。因此，有礦渣資源的鋼鐵企業、水泥企業生產礦渣活化微粉，實現利用少熟料生產符合國家新標準的32.5～42.5級礦渣水泥，具有顯著的經濟效益和較好的社會效益。 信息來源于：化工信息港