1、矿渣微粉生产工艺技术2 今年是今年是“十二五十二五”的开局之年，工业信息化部关于水泥工的开局之年，工业信息化部关于水泥工业节能减排的指导意见中的重点任务明确指出：鼓励资源综合业节能减排的指导意见中的重点任务明确指出：鼓励资源综合利用，完善循环经济发展模式。我国水泥工业利用各种工业废利用，完善循环经济发展模式。我国水泥工业利用各种工业废弃物做原料或混合材，已经有数十年的历史，并且已达到了国弃物做原料或混合材，已经有数十年的历史，并且已达到了国内各工业部门中利用率的较高水平。目前年工业废弃物利用量内各工业部门中利用率的较高水平。目前年工业废弃物利用量已经超过了已经超过了4 4亿吨，平均吨水泥利用量
2、超过亿吨，平均吨水泥利用量超过200kg200kg。主要有炼铁。主要有炼铁厂高炉矿渣、电厂粉煤灰、电厂脱硫石膏、化工厂硫酸渣、煤厂高炉矿渣、电厂粉煤灰、电厂脱硫石膏、化工厂硫酸渣、煤矿煤矸石及其它金属矿山尾矿等等。矿煤矸石及其它金属矿山尾矿等等。 3一、国内矿渣综合利用现状一、国内矿渣综合利用现状 矿渣是钢铁工业的主要固体废弃物，加上历年累积矿渣是钢铁工业的主要固体废弃物，加上历年累积, ,我国我国高炉矿渣总贮存量为高炉矿渣总贮存量为2 2亿吨亿吨, ,占地占地3 3万亩。不仅严重影响生态万亩。不仅严重影响生态环境，而且造成明显的经济损失和资源浪费。据估算，以每环境，而且造成明显的经济损失和资
3、源浪费。据估算，以每吨冶炼废渣堆存的经济损失吨冶炼废渣堆存的经济损失14.2514.25元计，每年造成经济损失元计，每年造成经济损失28.528.5亿元。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国十亿元。所以，冶炼废渣的无害化、资源化处理是我国十分重视的焦点，也是我们推进循环经济的中心内容之一。分重视的焦点，也是我们推进循环经济的中心内容之一。4 矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段：矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段： 第一阶段（第一阶段（19951995年以前）粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材年以前）粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用。以混合粉磨为主。矿渣由于难磨，在水泥
4、中的掺量有限，使用。以混合粉磨为主。矿渣由于难磨，在水泥中的掺量有限，一般不超过一般不超过30%30%。 第二阶段（第二阶段（1995199520002000年）学习国外技术，矿渣粉作为高性年）学习国外技术，矿渣粉作为高性能混凝土的高掺合料，在建筑工程中推广使用。但要求矿渣粉能混凝土的高掺合料，在建筑工程中推广使用。但要求矿渣粉比表面积要达到比表面积要达到600m600m2 2/kg/kg以上，国内仅有几家粉磨站生产。主以上，国内仅有几家粉磨站生产。主要原因是：进口设备价格昂贵、生产线投资相当大。要原因是：进口设备价格昂贵、生产线投资相当大。 第三阶段（第三阶段（20002000年后）矿渣粉最
5、经济的粉磨细度应控制在年后）矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在400m400m2 2/kg/kg左右。这样的矿渣粉，既能直接供给混凝土搅拌站作左右。这样的矿渣粉，既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料，又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。随着循环掺合料，又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。随着循环经济的大力发展，矿渣粉的产量年年翻番，目前已接近一亿吨经济的大力发展，矿渣粉的产量年年翻番，目前已接近一亿吨/ /年，正在国内形成一个生产建材的新兴产业。年，正在国内形成一个生产建材的新兴产业。 5 二、什么是矿渣二、什么是矿渣 “矿渣矿渣”的全称是的全称是“粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣”。它是钢铁厂冶炼生铁时
6、产生的废渣。在高它是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣。在高炉炼铁过程中，除了铁矿石和燃料（焦炭）炉炼铁过程中，除了铁矿石和燃料（焦炭）之外，为降低冶炼温度，还要加入适当数之外，为降低冶炼温度，还要加入适当数量的石灰石和白云石作为助熔剂。它们在量的石灰石和白云石作为助熔剂。它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁、和高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁、和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰分相熔铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰分相熔化，生成了以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成化，生成了以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物，浮在铁水表面，定期从排渣分的熔融物，浮在铁水表面，定期从排渣口排出，经空气或水急冷处理，形成粒状口排
7、出，经空气或水急冷处理，形成粒状颗粒物，这就是矿渣。颗粒物，这就是矿渣。 每生产一吨生铁，要排出每生产一吨生铁，要排出0.30.31 1吨矿渣。吨矿渣。 6表表1 1 我国部分钢铁厂的高炉矿渣化学成分我国部分钢铁厂的高炉矿渣化学成分7 未经淬水的矿渣，其矿物未经淬水的矿渣，其矿物形态呈稳定形的结晶体，这些形态呈稳定形的结晶体，这些结晶体除少部分结晶体除少部分C C2 2S S尚有一些活尚有一些活性外，其它矿物基本上不具有性外，其它矿物基本上不具有活性。如经淬水急冷，形成了活性。如经淬水急冷，形成了玻璃态结构，就使矿渣处于不玻璃态结构，就使矿渣处于不稳定的状态。因而具有较大的稳定的状态。因而具有
8、较大的潜在化学能。出渣温度愈高，潜在化学能。出渣温度愈高，冷却速度愈快，则矿渣玻璃化冷却速度愈快，则矿渣玻璃化程度愈高，矿渣的潜在化学能程度愈高，矿渣的潜在化学能愈大，活性也愈高。因此，经愈大，活性也愈高。因此，经水淬急冷的高炉矿渣的潜在活水淬急冷的高炉矿渣的潜在活性较好。性较好。 8 三、矿渣化学成分对其活性的影响 不同钢铁厂的矿渣的化学成分差异很大，同一钢铁厂不同不同钢铁厂的矿渣的化学成分差异很大，同一钢铁厂不同时期排放的矿渣有时也不一样。所以，要按进厂批次检测其化时期排放的矿渣有时也不一样。所以，要按进厂批次检测其化学成分的变化。学成分的变化。（一）氧化钙（一）氧化钙 氧化钙属碱性氧化物
9、，是矿渣的主要化学成分，一般占氧化钙属碱性氧化物，是矿渣的主要化学成分，一般占40%40%左右，他在矿渣中化合成具有活性的矿物，如：硅酸二钙等。左右，他在矿渣中化合成具有活性的矿物，如：硅酸二钙等。氧化钙是决定矿渣活性的主要因素，因此，其含量越高，矿渣氧化钙是决定矿渣活性的主要因素，因此，其含量越高，矿渣活性越大。活性越大。 （二）氧化铝（二）氧化铝 氧化铝属酸性氧化物，是矿渣中较好的活性成分，他在矿渣氧化铝属酸性氧化物，是矿渣中较好的活性成分，他在矿渣中形成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物，有熔融状态经水淬后形成玻中形成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物，有熔融状态经水淬后形成玻璃体。氧化铝含量一般为璃体。氧化铝
10、含量一般为5%5%15%15%，也有的高达，也有的高达30%30%；其含量越；其含量越高，活性越大，越适合水泥使用。高，活性越大，越适合水泥使用。 910 （三）氧化硅（三）氧化硅 氧化硅微酸性氧化物，在矿渣中含量较高，一般为氧化硅微酸性氧化物，在矿渣中含量较高，一般为30%30%40%40%。与氧化钙和氧化铝比较起来，它使矿渣活性降低。与氧化钙和氧化铝比较起来，它使矿渣活性降低。 （四）氧化镁（四）氧化镁 氧化镁比氧化钙的活性要低，其含量一般在氧化镁比氧化钙的活性要低，其含量一般在1%1%18%18%，在矿，在矿渣中呈稳定的化合物或玻璃体，不会产生安定性不良的现象。渣中呈稳定的化合物或玻璃体
11、，不会产生安定性不良的现象。因此，一般将氧化镁看成是矿渣的活性组份。因此，一般将氧化镁看成是矿渣的活性组份。 （五）氧化亚锰（五）氧化亚锰 氧化亚锰对水泥的安定性无害，但对矿渣的活性有一定的影氧化亚锰对水泥的安定性无害，但对矿渣的活性有一定的影响。其含量一般应限制在响。其含量一般应限制在1%1%3%3%，如果超过，如果超过4%4%5%5%，矿渣活性，矿渣活性明显下降。明显下降。 （六）硫（六）硫 矿渣中硫较多时，可使水泥强度损失较大；但硫化钙与水作矿渣中硫较多时，可使水泥强度损失较大；但硫化钙与水作用，生成氢氧化钙起碱性激发作用。用，生成氢氧化钙起碱性激发作用。 （七）氧化钛（七）氧化钛 矿渣
12、中的钛以钛钙石存在，使矿渣活性下降。国家标准中规矿渣中的钛以钛钙石存在，使矿渣活性下降。国家标准中规定矿渣中的二氧化钛含量不得超过定矿渣中的二氧化钛含量不得超过10%10%。 11 四、怎样评价矿渣质量的好坏四、怎样评价矿渣质量的好坏 （一）质量评定方法（一）质量评定方法 1.1.化学分析法化学分析法 用化学成分分析来评定矿渣的质量是评定矿渣的主要方法用化学成分分析来评定矿渣的质量是评定矿渣的主要方法. .我国国家标准（我国国家标准（GB/T203-2008GB/T203-2008）规定粒化高炉矿渣质量系数如）规定粒化高炉矿渣质量系数如下：下： 式中：各氧化物表示其质量百分数含量。式中：各氧化
13、物表示其质量百分数含量。 质量系数质量系数K K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系，质量系数间的比例关系，质量系数K K值越大，矿渣活性越高。值越大，矿渣活性越高。 2232TiOMnOSiOOAlMgOCaOK12 2. 2.碱度经验法碱度经验法 矿渣的活性组分含量之和与主要非活性组分的比值，称矿渣的活性组分含量之和与主要非活性组分的比值，称为：碱度，代号：为：碱度，代号：B B 碱度计算：碱度计算： 式中：各氧化物表示其质量百分数含量。式中：各氧化物表示其质量百分数含量。 B1.6B1.6的矿渣属于活性矿渣，的矿渣属于活性矿渣，
14、B B越大潜在水硬性越好。越大潜在水硬性越好。232SiOOAlMgOCaOB13（二）矿渣品质要求（二）矿渣品质要求 国家标准（国家标准（GB/T203-2008)GB/T203-2008) 1. 1.粒化高炉矿渣的质量系数粒化高炉矿渣的质量系数K K应不小于应不小于1.21.2。 2.2.粒化高炉矿渣中锰化合物的含量，以粒化高炉矿渣中锰化合物的含量，以MnOMnO计不得超过计不得超过4%4%；锰铁合金粒化高炉矿渣的锰铁合金粒化高炉矿渣的MnOMnO允许放宽到允许放宽到15%15%；硫化物含量（以；硫化物含量（以硫计）不得超过硫计）不得超过3%3%；氟化物含量（以氟计）不得大于；氟化物含量（
15、以氟计）不得大于2%2%。 3.3.粒化高炉矿渣的松散容重不大于粒化高炉矿渣的松散容重不大于1.2kg/L1.2kg/L；矿渣颗粒直径；矿渣颗粒直径不得超过不得超过50mm50mm；10mm10mm的颗粒含量不得超过的颗粒含量不得超过8%8%。 4.4.粒化高炉矿渣不得混有外来夹杂物，铁尘泥、未经淬冷的粒化高炉矿渣不得混有外来夹杂物，铁尘泥、未经淬冷的块状矿渣等。块状矿渣等。 5.5.矿渣在未烘干前，其贮存期限，从淬冷成粒时算起，不宜矿渣在未烘干前，其贮存期限，从淬冷成粒时算起，不宜超过超过3 3个月。个月。14 五、怎样激发矿渣的活性五、怎样激发矿渣的活性 矿渣是一种具有矿渣是一种具有“潜在
16、水硬性潜在水硬性”的的材料，即：其单独存在时无水硬性。材料，即：其单独存在时无水硬性。但受到某些激发作用后，就呈现水硬但受到某些激发作用后，就呈现水硬性。性。 常用的激发方式有三大类，常用的激发方式有三大类， 1.1.物理激发：也就是采用高细粉物理激发：也就是采用高细粉磨和超细粉磨的方法，用机械力使矿磨和超细粉磨的方法，用机械力使矿渣的热力学性质、结晶学性质、物理渣的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等都会发生规律性变化。化学性质等都会发生规律性变化。 2.2.化学激发：采用对水泥或混凝化学激发：采用对水泥或混凝土性能无害的化学物质，用化学反应土性能无害的化学物质，用化学反应激发矿渣水化的活
17、性。激发矿渣水化的活性。 化学激发方式，可分为：碱激发、化学激发方式，可分为：碱激发、硫酸盐激发等多种激发形式。硫酸盐激发等多种激发形式。 15 3. 3.复合助磨剂激发复合助磨剂激发 复合助磨剂激发简称：复合激发。通常单复合助磨剂激发简称：复合激发。通常单独采用一种激活措施，不能显著地提高矿渣体独采用一种激活措施，不能显著地提高矿渣体系的活性，在实际应用时，需要综合各种物理系的活性，在实际应用时，需要综合各种物理和化学的激活方法，在粉磨矿渣的过程中，掺和化学的激活方法，在粉磨矿渣的过程中，掺入入“矿渣专用的复合助磨剂矿渣专用的复合助磨剂”，使磨细的矿渣，使磨细的矿渣粉在水化前具备激活的充分条
18、件。这是目前最粉在水化前具备激活的充分条件。这是目前最广泛、最经济适用的复合激发方法。广泛、最经济适用的复合激发方法。 矿渣专用复合助磨剂品种多样。我们曾经矿渣专用复合助磨剂品种多样。我们曾经用三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶用三乙醇胺、聚羧酸减水剂和氢氧化钙饱和溶液，经磁化装置活化处理的一种液，经磁化装置活化处理的一种“多功能复合多功能复合助磨剂助磨剂”，既激发了矿渣的活性，又提高了矿，既激发了矿渣的活性，又提高了矿渣粉的比表面积和磨机台时产量。渣粉的比表面积和磨机台时产量。 16 用于水泥工业的工业固体废弃物，用于水泥工业的工业固体废弃物，一般细粉的水化速度比水泥慢得多，一般细粉的水
19、化速度比水泥慢得多，经测试表明：颗粒大小在经测试表明：颗粒大小在80m80m（比表面积（比表面积300 m300 m2 2/kg/kg）时，高炉矿）时，高炉矿渣水化渣水化9090天左右才能产生与硅酸盐天左右才能产生与硅酸盐水泥熟料水化水泥熟料水化2828天时相应的强度；天时相应的强度；粉煤灰则需粉煤灰则需150150天左右才能达到相天左右才能达到相应的强度。应的强度。 工业废渣粉磨到大部分在工业废渣粉磨到大部分在45m45m（比表面积（比表面积450 m450 m2 2/kg/kg）时，扩大了）时，扩大了水化反应时的表面积，可以较大幅水化反应时的表面积，可以较大幅度地提高它们的水化速度，使它们
20、度地提高它们的水化速度，使它们能在较短时间内产生较高的强度。能在较短时间内产生较高的强度。17 矿渣单独与水拌合时，反应极慢，得矿渣单独与水拌合时，反应极慢，得不到足够的强度；但在氢氧化钙溶液的中不到足够的强度；但在氢氧化钙溶液的中就能够发生水化，而在饱和的氢氧化钙溶就能够发生水化，而在饱和的氢氧化钙溶液中反映更快，并产生一定的强度。这种液中反映更快，并产生一定的强度。这种能造成氢氧化钙液相以激发矿渣活性的物能造成氢氧化钙液相以激发矿渣活性的物质称之为碱性激发剂。常用激发剂有石灰质称之为碱性激发剂。常用激发剂有石灰和硅酸盐熟料。和硅酸盐熟料。 在含有氢氧化钙的碱性溶液中，加入在含有氢氧化钙的碱
21、性溶液中，加入一定数量的硫酸钙，能使矿渣的潜在活性一定数量的硫酸钙，能使矿渣的潜在活性较为充分地发挥出来，产生比单独加碱性较为充分地发挥出来，产生比单独加碱性激发剂高得多的强度，这一类物质称之为激发剂高得多的强度，这一类物质称之为硫酸盐激发剂。常用的硫酸盐激发剂有：硫酸盐激发剂。常用的硫酸盐激发剂有：二水石膏；半水石膏；二水石膏；半水石膏；无水石膏等无水石膏等 。18 六、矿渣高细粉磨工艺实施方案六、矿渣高细粉磨工艺实施方案 对粒化高炉矿渣采用分别粉磨的形式、将其粉磨成高细粉对粒化高炉矿渣采用分别粉磨的形式、将其粉磨成高细粉是目前综合利用中最适用的工艺流程。工艺流程形式多样：是目前综合利用中最
22、适用的工艺流程。工艺流程形式多样： 1.1.高细高产管磨机一级开路流程；高细高产管磨机一级开路流程； 2.2.普通球磨机、高效选粉机一级闭路流程；普通球磨机、高效选粉机一级闭路流程； 3.3.立式磨一级闭路流程；立式磨一级闭路流程； 4.4.辊压机与球磨机联合粉磨流程。辊压机与球磨机联合粉磨流程。 这些流程的共同点是：将矿渣磨细成矿渣粉（统称：高细这些流程的共同点是：将矿渣磨细成矿渣粉（统称：高细粉），即矿渣粉中的颗粒粉），即矿渣粉中的颗粒80%50m80%50m、比表面积、比表面积350m350m2 2/kg/kg，其中，其中，10m10m的超细粉约占的超细粉约占303040%40%。 然后
23、可以直接与熟料粉合成不同强度等级的矿渣水泥，或然后可以直接与熟料粉合成不同强度等级的矿渣水泥，或给商混搅拌站提供作混凝土掺合料。给商混搅拌站提供作混凝土掺合料。19表表2 2 生产矿渣粉不同工艺流程的经济技术指标生产矿渣粉不同工艺流程的经济技术指标20熟料石膏水泥混合机成品矿渣微粉粉收尘器选粉机球磨机粗粉回料 排风机配合料排空矿渣球磨机排风机收尘器排空熟料熟料石膏图图1 1 球磨机分别粉磨合成水泥工艺流程球磨机分别粉磨合成水泥工艺流程 21收尘器矿渣微粉排风机高炉粒化矿渣排空料仓辊压机打 散分级机高细高产管磨机磨头仓或U型分级机图图2 2 辊压机与球磨机联合粉磨工艺流程辊压机与球磨机联合粉磨工
24、艺流程22热风成品计量配料立式磨袋收尘器外循环主风机混合材粉熟料石膏粉水泥混合机熟料石膏混合材图图3 3 立式磨水泥粉磨一级闭路流程立式磨水泥粉磨一级闭路流程 23 七、矿渣水泥七、矿渣水泥 “分别粉磨分别粉磨”工艺工艺 水泥企业一般是将矿渣与熟料及其它组份物料，按配比一水泥企业一般是将矿渣与熟料及其它组份物料，按配比一起加到球磨机中共同混合粉磨。由于各种物料易磨性的差异起加到球磨机中共同混合粉磨。由于各种物料易磨性的差异较大，当出磨物料达到工艺要求时，其中矿渣的细度并没有较大，当出磨物料达到工艺要求时，其中矿渣的细度并没有达到理想的指标。达到理想的指标。 矿渣比水泥熟料难磨，混合粉磨时，水泥
25、比表面积达到了矿渣比水泥熟料难磨，混合粉磨时，水泥比表面积达到了300 m300 m2 2/kg/kg以上，水泥中的矿渣粉的比表面积只有以上，水泥中的矿渣粉的比表面积只有200200250 250 m m2 2/kg/kg，其水化活性不能正常发挥。因此，专家们建议：有条，其水化活性不能正常发挥。因此，专家们建议：有条件的水泥企业应该将矿渣与熟料等其他组份物料分开，将矿件的水泥企业应该将矿渣与熟料等其他组份物料分开，将矿渣单独粉磨、熟料与石膏及其他混合材一起粉磨，然后再根渣单独粉磨、熟料与石膏及其他混合材一起粉磨，然后再根据市场需求，提供各种具有不同特殊性能和用途的水泥产品，据市场需求，提供各种
26、具有不同特殊性能和用途的水泥产品，配制合成不同强度等级的矿渣水泥或复合水泥，更好地满足配制合成不同强度等级的矿渣水泥或复合水泥，更好地满足客户的不同使用要求。这就是客户的不同使用要求。这就是 “分别粉磨分别粉磨”工艺。工艺。 24 矿渣粉磨到一定细度（比表面积矿渣粉磨到一定细度（比表面积380 m380 m2 2/kg/kg）后，其玻璃）后，其玻璃体晶体结构被破坏，促使矿渣中的体晶体结构被破坏，促使矿渣中的CaOCaO、SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3活性发挥出活性发挥出来，这些活性组份水化时，在碱性溶液的激发下，进一步生成来，这些活性组份水化时，在碱性溶液的激发下，进一步生成水
27、化硅酸钙等水硬性物质，有利于矿渣水泥后期强度增进率的水化硅酸钙等水硬性物质，有利于矿渣水泥后期强度增进率的提高。实践证明，分别粉磨后均化合成的矿渣水泥，提高。实践证明，分别粉磨后均化合成的矿渣水泥， 2828天抗压天抗压强度一般可以提高强度一般可以提高5MPa5MPa以上（见表以上（见表3 3）。）。 表表3 3 矿渣分别粉磨对水泥质量的影响矿渣分别粉磨对水泥质量的影响25 八、矿渣粉生产要点关注八、矿渣粉生产要点关注 （一）矿渣质量检验与分选（一）矿渣质量检验与分选 不同钢铁企业由于自己钢铁产品生产的需要，使其排放的不同钢铁企业由于自己钢铁产品生产的需要，使其排放的高炉粒化矿渣化学成分不尽相
28、同，加上冶炼环境、水淬条件不高炉粒化矿渣化学成分不尽相同，加上冶炼环境、水淬条件不一样，同一工厂不同时段排放的矿渣，质量的差异有时也波动一样，同一工厂不同时段排放的矿渣，质量的差异有时也波动相当大。如：质量系数的变化对矿渣粉的活性影响十分明显；相当大。如：质量系数的变化对矿渣粉的活性影响十分明显；水淬条件的不同，使矿渣的易磨性系数在水淬条件的不同，使矿渣的易磨性系数在202026KWh/t26KWh/t波动，波动，以及矿渣中的大颗粒、氧化铁和碎铁块含量对矿渣粉生产的节以及矿渣中的大颗粒、氧化铁和碎铁块含量对矿渣粉生产的节能高产都有敏感的反应。因此，有条件的地方应按国家标准选能高产都有敏感的反应
29、。因此，有条件的地方应按国家标准选择性地订购矿渣资源，对于进厂的矿渣必须按每一批次进行检择性地订购矿渣资源，对于进厂的矿渣必须按每一批次进行检验，以便生产线对工艺参数实施控制与调整；矿渣入磨之前一验，以便生产线对工艺参数实施控制与调整；矿渣入磨之前一定要经过筛选分流、并在输送过程中安装除铁器处理。定要经过筛选分流、并在输送过程中安装除铁器处理。 26（二）粉磨平衡（二）粉磨平衡 一般来说，物料粉磨时间越长，产品越细。但是，物料磨得一般来说，物料粉磨时间越长，产品越细。但是，物料磨得越细，其比表面能也越大，因而，微细颗粒相互聚集、结团的越细，其比表面能也越大，因而，微细颗粒相互聚集、结团的趋势也
30、逐渐增强。磨内会处于一个趋势也逐渐增强。磨内会处于一个“粉磨粉磨团聚团聚”的动态平衡的动态平衡过程，达到所谓的过程，达到所谓的“粉磨极限粉磨极限”。在这种状态下，即使再延长。在这种状态下，即使再延长粉磨时间，反倒粉磨时间，反倒“越磨越粗越磨越粗”。同时，粉磨能耗成倍增加、产。同时，粉磨能耗成倍增加、产量降低。这种现象在矿渣粉生产中经常出现。解决办法是：添量降低。这种现象在矿渣粉生产中经常出现。解决办法是：添加助磨剂，它的分散作用可以阻止颗粒之间的团聚。要求产品加助磨剂，它的分散作用可以阻止颗粒之间的团聚。要求产品越细，使用助磨剂的效果越显著。越细，使用助磨剂的效果越显著。 27（三）粉磨工艺参
31、数调整（三）粉磨工艺参数调整 矿渣比水泥熟料难磨，矿渣粉的比表面积又比水泥要求高，矿渣比水泥熟料难磨，矿渣粉的比表面积又比水泥要求高，因此，在相同工艺装备条件下，用球磨机生产矿渣粉，比水泥因此，在相同工艺装备条件下，用球磨机生产矿渣粉，比水泥磨的产量降低磨的产量降低50%50%。在单独粉磨矿渣时，关键技术是严格控制。在单独粉磨矿渣时，关键技术是严格控制矿渣在磨内的停留时间。矿渣在磨内的停留时间。 1 1、研磨体级配。由于经筛分处理后的入磨矿渣粒度小，、研磨体级配。由于经筛分处理后的入磨矿渣粒度小，球磨机磨内研磨体的平均球径应随之减小。一般来说，最大球球磨机磨内研磨体的平均球径应随之减小。一般来
32、说，最大球的球径不要超过的球径不要超过6060，平均球径一般不超过，平均球径一般不超过45mm45mm。根据磨机的。根据磨机的仓位，减大球、换小球。仓位，减大球、换小球。 2 2、研磨体装载量。由于矿渣难磨，研磨体的装载量应适、研磨体装载量。由于矿渣难磨，研磨体的装载量应适当高于磨机设计装载量，约增加当高于磨机设计装载量，约增加5 510%10%，不要超过，不要超过15%15%，正规，正规的设备制造厂家已给球磨机预留了这部分电机功率。开路磨的的设备制造厂家已给球磨机预留了这部分电机功率。开路磨的研磨体装填形式应保持后仓高于前仓，闭路磨则保持后仓略低研磨体装填形式应保持后仓高于前仓，闭路磨则保持
33、后仓略低或前后仓基本持平。或前后仓基本持平。 28 3 3、隔仓板形式。单层隔仓板应适当缩小篦缝宽度，一般为、隔仓板形式。单层隔仓板应适当缩小篦缝宽度，一般为5 57mm7mm；双层隔仓板篦缝宽度控制在；双层隔仓板篦缝宽度控制在10mm10mm左右；双仓磨，还应左右；双仓磨，还应该将隔仓板前移，增加细磨仓长度。该将隔仓板前移，增加细磨仓长度。 4 4、衬板形式。矿渣的流动性好、磨琢性强，磨机采用环沟、衬板形式。矿渣的流动性好、磨琢性强，磨机采用环沟衬板较好，尤其是细磨仓。粉磨时，环沟衬板的沟槽内，不同衬板较好，尤其是细磨仓。粉磨时，环沟衬板的沟槽内，不同程度的存有一部分物料，所形成的料垫既增加
34、了物料的研磨机程度的存有一部分物料，所形成的料垫既增加了物料的研磨机会，又减少了磨内金属消耗，延长了衬板使用寿命。会，又减少了磨内金属消耗，延长了衬板使用寿命。 5 5、出磨回转筛篦缝。经过磨前筛分和有效控制延长粉磨时、出磨回转筛篦缝。经过磨前筛分和有效控制延长粉磨时间，应将磨尾回转筛的篦缝缩小到间，应将磨尾回转筛的篦缝缩小到3mm3mm以下，以便及时清除出以下，以便及时清除出磨物料中的金属杂物。磨物料中的金属杂物。 6 6、优选轴承磨和高细磨。根据目前统计数据表明，采用球、优选轴承磨和高细磨。根据目前统计数据表明，采用球磨机粉磨系统生产矿渣粉的单产电耗一般为磨机粉磨系统生产矿渣粉的单产电耗一
35、般为606080 kwh/t80 kwh/t。其。其中轴承磨和高细磨节能高产效果较为明显，其磨内结构形式对中轴承磨和高细磨节能高产效果较为明显，其磨内结构形式对矿渣粉生产的适应性比普通球磨机强，经济效益明显。矿渣粉生产的适应性比普通球磨机强，经济效益明显。29（四）添加助磨剂（四）添加助磨剂 在采用球磨机生产矿渣粉的过程中，添加助磨剂是必不可少在采用球磨机生产矿渣粉的过程中，添加助磨剂是必不可少的环节。一方面可以改善矿渣的易磨性、提高磨机产量，另一的环节。一方面可以改善矿渣的易磨性、提高磨机产量，另一方面也可以消除方面也可以消除“粉磨平衡粉磨平衡”现象、把矿渣粉按比表面积要求现象、把矿渣粉按比
36、表面积要求磨细。为了解决矿渣粉早期强度偏低的问题，还可以选用磨细。为了解决矿渣粉早期强度偏低的问题，还可以选用“多多功能复合助磨剂功能复合助磨剂”，在磨细过程中起到助磨兼激发的作用。，在磨细过程中起到助磨兼激发的作用。 采用助磨剂后，物料流速加快，在磨内的停留时间缩短，采用助磨剂后，物料流速加快，在磨内的停留时间缩短，为了满足矿渣粉出磨的合理细度要求，必须改变研磨体的平均为了满足矿渣粉出磨的合理细度要求，必须改变研磨体的平均球径、填充率、隔仓板篦缝宽度、磨内通风量（风速）及闭路球径、填充率、隔仓板篦缝宽度、磨内通风量（风速）及闭路系统的循环负荷等，保证矿渣在磨内有足够的粉磨时间，使设系统的循环
37、负荷等，保证矿渣在磨内有足够的粉磨时间，使设备的工艺条件与之适应。备的工艺条件与之适应。30（五）矿渣粉的质量要求（五）矿渣粉的质量要求 国家标准（国家标准（GB/T18046-2008GB/T18046-2008）规定：）规定： 1.1.定义：以粒化高炉矿渣为主要原料，可掺加少量的石膏磨定义：以粒化高炉矿渣为主要原料，可掺加少量的石膏磨制成一定细度的粉体，称作粒化高炉矿渣粉，简称：矿渣粉。制成一定细度的粉体，称作粒化高炉矿渣粉，简称：矿渣粉。 2.2.粉磨允许加入助磨剂，加入量不得大于矿渣粉质量的粉磨允许加入助磨剂，加入量不得大于矿渣粉质量的0.5%0.5%。 3.3.矿渣粉共分为三级。矿渣
38、粉共分为三级。S105S105、S95S95和和S75S75，他们对应的活性指，他们对应的活性指数数7 7天不小于天不小于95%95%、75%75%和和55%55%，2828天不小于天不小于105%105%、95%95%和和75%75%；比；比表面积不小于表面积不小于500500、400400、300m300m2 2/kg/kg；流动度比不小于；流动度比不小于95%95%。 4.4.矿渣粉密度不小于矿渣粉密度不小于2.8g/cm2.8g/cm3 3； 5.5.矿渣粉含水量不大于矿渣粉含水量不大于1.0%1.0%； 6.6.三氧化硫不大于三氧化硫不大于4.0%4.0%； 7.7.氯离子不大于氯离
39、子不大于0.06%0.06%； 8.8.烧失量不大于烧失量不大于3.0%3.0%； 9.9.玻璃体含量不小于玻璃体含量不小于85%85%； 10.10.放射性合格。放射性合格。31（六）矿渣粉的主要用途（六）矿渣粉的主要用途 1.1.配制矿渣水泥或复合水泥。可以节省水泥熟料，提高水泥配制矿渣水泥或复合水泥。可以节省水泥熟料，提高水泥后期强度，降低水泥生产成本。在水泥闭路粉磨系统中，采用后期强度，降低水泥生产成本。在水泥闭路粉磨系统中，采用从选粉机直接掺入矿渣粉的方法，经济适用、质量稳定。从选粉机直接掺入矿渣粉的方法，经济适用、质量稳定。 2.2.作配制混凝土的掺合料。配制普通混凝土可以替代作配
40、制混凝土的掺合料。配制普通混凝土可以替代10%10%40%40%的水泥，提高和易性、可泵性、并抑制碱集料反应、提高的水泥，提高和易性、可泵性、并抑制碱集料反应、提高耐久性，同时降低生产成本；配制各种高性能混凝土，如：抗耐久性，同时降低生产成本；配制各种高性能混凝土，如：抗海水浸蚀的混凝土、适用于大体积工程的低热混凝土等等。海水浸蚀的混凝土、适用于大体积工程的低热混凝土等等。 3.3.作墙体材料和水泥制品的添加剂。增加混凝土的致密度、作墙体材料和水泥制品的添加剂。增加混凝土的致密度、改善抗渗性，用于大型水泥管道、喷补工程等等。改善抗渗性，用于大型水泥管道、喷补工程等等。 4.4.作碱激发胶凝材料
41、、无熟料水泥等。作碱激发胶凝材料、无熟料水泥等。32 九、矿渣粉磨站实例九、矿渣粉磨站实例 LZLZ水泥厂有一条水泥厂有一条5000t/d5000t/d新型干法水泥生产线和新型干法水泥生产线和6060万吨万吨/ /年年矿渣粉磨站。在生产高品质通用硅酸盐水泥的同时，也可以矿渣粉磨站。在生产高品质通用硅酸盐水泥的同时，也可以生产以矿渣粉为主的生产以矿渣粉为主的S95S95级的混凝土掺合料，将掺合料供给预级的混凝土掺合料，将掺合料供给预拌混凝土厂或工地，掺合料专供配制不同要求的高性能混凝拌混凝土厂或工地，掺合料专供配制不同要求的高性能混凝土。该厂还可将水泥、矿渣粉掺合料、集料、外加剂配制成土。该厂还
42、可将水泥、矿渣粉掺合料、集料、外加剂配制成干粉砂浆，直接向用户供货。用户在工地加水即可拌用，使干粉砂浆，直接向用户供货。用户在工地加水即可拌用，使水泥的生产、销售与使用协调起来。水泥的生产、销售与使用协调起来。 矿渣粉生产成本矿渣粉生产成本 （元（元/ /吨）吨）33 配制配制C30C30水泥混凝土，每立方混凝土掺水泥混凝土，每立方混凝土掺30%30%矿渣粉，可替代矿渣粉，可替代147kg147kg水泥，水泥市场平均价格水泥，水泥市场平均价格260260元元/ /吨；吨； 1.1.每立方水泥混凝土降低成本：（每立方水泥混凝土降低成本：（260-160260-160）0.147=14.70.147=14.7元元 2.2.矿渣粉磨站年效益：（矿渣粉磨站年效益：（260-160260-160）60 = 600060 = 6000万元万元
