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江蘇鵬飛集團(tuán)股份有限公司. 2007-02-22 點(diǎn)擊2028次
一、什么是“綠色高性能生態(tài)水泥” 人口膨脹、資源短缺、環(huán)境惡化是當(dāng)今社會(huì)可持續(xù)發(fā)展面臨的三大問題。人類在創(chuàng)造社會(huì)文明的同時(shí)，也破壞了自身賴以生存的環(huán)境空間，自然資源的耗竭和貧化已成為阻礙世界經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定高速發(fā)展的主要因素之一。世界各國正在為此尋求各種有效的解決途徑，國際材料科學(xué)與工程界從材料的研究、制備和使用等方面為此已作了大量的工作。 1988年第一屆國際材料科學(xué)研究會(huì)提出了“綠色材料（Greenmaterials）”的概念。1992年國際學(xué)術(shù)界明確提出，綠色材料是指：在原料采取、產(chǎn)品制造、使用或者再循環(huán)以及廢料處理等環(huán)節(jié)中對(duì)地球環(huán)境負(fù)荷最小和有利于人類健康的材料。 1988年我國在生態(tài)環(huán)境材料研究戰(zhàn)略研討會(huì)上提出生態(tài)環(huán)境材料的基本定義為：具有滿意的使用性能和優(yōu)良的環(huán)境協(xié)調(diào)性，或者能夠改善環(huán)境的材料。所謂環(huán)境協(xié)調(diào)性是指：所用的資源和能源量最少，生產(chǎn)與使用過程對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響最小，再生循環(huán)率最高。 1994年，我國政府通過了《中國21世紀(jì)議程》，即：中國21世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書，明確指出：“人口劇增、資源過度消耗，環(huán)境污染，生態(tài)破壞和南北差距擴(kuò)大日益突出，成為全球性的重大問題，嚴(yán)重阻礙著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高，繼而威脅著全人類的未來和發(fā)展?！薄爸袊窃谌丝诨鶖?shù)大，人均資源少，經(jīng)濟(jì)和科技水平都比較落后的條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的，使本來就已短缺的資源和脆弱的環(huán)境面臨更大的壓力?！薄爸贫ê蛯?shí)施《中國21世紀(jì)議程》，走可持續(xù)發(fā)展之路是中國在未來和下一世紀(jì)發(fā)展的自然需要和必然選擇?！辈ⅰ吧a(chǎn)綠色產(chǎn)品，大力推廣清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)”、“努力實(shí)現(xiàn)廢棄物產(chǎn)出最小化和資源再生化，節(jié)約能源、提高效益”作為重點(diǎn)內(nèi)容。 1999年在我國首屆全國綠色建材發(fā)展與應(yīng)用研討會(huì)上提出了綠色建材的定義。“綠色建材是：采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，不用或少用天然資源和能源，大量使用工農(nóng)業(yè)或城市固態(tài)廢棄物生產(chǎn)的無毒害、無污染、無放射性，達(dá)到使用周期后，可回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)和人體健康的建筑材料?！? 目前部分水泥生產(chǎn)廠家對(duì)水泥的高性能化認(rèn)識(shí)不全面。在我國，水泥與混凝土分屬于兩個(gè)行業(yè)，生產(chǎn)水泥的技術(shù)人員不十分了解混凝土技術(shù)及進(jìn)展，更不注意如何使水泥的性能與配制混凝土技術(shù)相適應(yīng)，往往將高標(biāo)號(hào)、高比表面積的水泥認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)水泥的唯一標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果出現(xiàn)了水泥與外加劑相容性差，配制大體積混凝土?xí)r溫度應(yīng)力大、收縮大及耐久性差等問題，甚至出現(xiàn)不應(yīng)該發(fā)生的所謂“水泥質(zhì)量”糾紛。 水泥性能的優(yōu)劣必須從水泥在混凝土中的使用性能及效果來衡量。水泥的高性能化應(yīng)包括以下三方面的含義： （1）是用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的可大幅度提高各項(xiàng)物理性能的水泥。 （2）可滿足混凝土性能的不同要求，顯著改善混凝土的工作性能、力學(xué)性能、耐久性能，更有利于實(shí)現(xiàn)混凝土的對(duì)建筑工程質(zhì)量及各種施工條件的適應(yīng)性。 （3）在配制混凝土?xí)r，能夠用最少的水泥用量來達(dá)到最滿意的工程質(zhì)量要求的混凝土性能目標(biāo)。 綠色高性能水泥是水泥工業(yè)的發(fā)展方向。水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)“新型工業(yè)化”戰(zhàn)略目標(biāo)，中心課題是資源、能源和環(huán)境保護(hù)問題，而關(guān)鍵是圍繞水泥工業(yè)“綠化”進(jìn)程，利用高新技術(shù)合成綠色高性能生態(tài)水泥。所謂綠色高性能生態(tài)水泥，即：盡量降低不可再生自然資源、能源的消耗，減少對(duì)環(huán)境的污染，更多地利用工業(yè)廢渣和二次能源，生產(chǎn)出使用性能優(yōu)越的水泥產(chǎn)品。利用外加劑技術(shù)合成綠色高性能水泥是一項(xiàng)切實(shí)可行的有效技術(shù)措施，對(duì)于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變，走新型工業(yè)化道路，建立“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。 二、什么是“礦渣” “礦渣”的全稱是“?；郀t礦渣”。它是鋼鐵廠冶煉生鐵時(shí)產(chǎn)生的廢渣。在高爐煉鐵過程中，除了鐵礦石和燃料（焦炭）之外，為降低冶煉溫度，還要加入適當(dāng)數(shù)量的石灰石和白云石作為熔劑。它們?cè)诟郀t內(nèi)分解所得到的氧化鈣、氧化鎂、和鐵礦石中的廢礦、以及焦炭中的灰分相熔化，生成了以硅酸鹽與硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物，浮在鐵水表面，定期從排渣口排出，經(jīng)空氣或水急冷處理，形成粒狀顆粒物，這就是?；郀t礦渣，簡(jiǎn)稱：礦渣。每生產(chǎn)一噸生鐵，要排出0.3～1噸礦渣。我國部分鋼鐵廠的高爐礦渣化學(xué)成分列入表1，從表中可以看出，礦渣的化學(xué)成分與水泥熟料相似，只是氧化鈣含量略低。 未經(jīng)淬水的礦渣，其礦物形態(tài)呈穩(wěn)定形的結(jié)晶體，這些結(jié)晶體除少部分C2S尚有一些活性外，其它礦物基本上不具有活性。如經(jīng)淬水急冷，由于液相粘度在很短的時(shí)間內(nèi)很快增大，阻滯了晶體成長(zhǎng)，形成了玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)，就使礦渣處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。因而具有較大的潛在化學(xué)能。出渣溫度愈高，冷卻速度愈快，則礦渣玻璃化程度愈高，礦渣的潛在化學(xué)能愈大，活性也愈高。因此，經(jīng)水淬急冷的高爐礦渣的活性比未經(jīng)水淬的礦渣活性高些。 三、礦渣化學(xué)成分對(duì)水泥質(zhì)量有什么影響 不同鋼鐵廠的礦渣的化學(xué)成分差異很大，同一鋼鐵廠不同時(shí)期排放的礦渣有時(shí)也不一樣，在應(yīng)用礦渣時(shí)要按批次檢測(cè)其化學(xué)成分的變化。礦渣中各氧化物對(duì)水泥質(zhì)量的影響如下： （一）氧化鈣 氧化鈣屬堿性氧化物，是礦渣的主要成分，一般占40%左右，他在礦渣中化合成具有活性的礦物，如：硅酸二鈣等。氧化鈣是決定礦渣活性的主要因素，因此，其含量越高，礦渣活性越大。 （二）氧化鋁 氧化鋁屬酸性氧化物，是礦渣中較好的活性成分，他在礦渣中形成鋁酸鹽或鋁硅酸鈣等礦物，有熔融狀態(tài)經(jīng)水淬后形成玻璃體。氧化鋁含量一般為5%～15%，也有的高達(dá)30%；其含量越高，活性越大，越適合水泥使用。 （三）氧化硅 氧化硅微酸性氧化物，在礦渣中含量較高，一般為30%～40%。與氧化鈣和氧化鋁比較起來，它的含量是過多了，致使形成低活性的低鈣礦物，甚至還有游離二氧化硅存在，使礦渣活性降低。 （四）氧化鎂 氧化鎂比氧化鈣的活性要低，其含量一般波動(dòng)在1%～18%，在礦渣中呈穩(wěn)定的化合物或玻璃體，不會(huì)產(chǎn)生安定性不良的現(xiàn)象。氧化鎂可以增加熔融礦物的流動(dòng)性，有助于提高礦渣?；|(zhì)量和提高礦渣活性。因此，一般將氧化鎂看成是礦渣的活性組份。 （五）氧化亞錳 氧化亞錳對(duì)水泥的安定性無害，但對(duì)礦渣的活性有一定的影響。其含量一般應(yīng)限制在1%～3%，如果超過4%～5%，礦渣活性明顯下降。在錳鐵?；郀t礦渣中可以放寬到15%，這是因?yàn)殄i鐵礦渣中氧化鋁的含量較高，而氧化硅含量較低。 （六）硫 礦渣中硫較多時(shí)，可使水泥強(qiáng)度損失較多；但硫化鈣與水作用，生成氫氧化鈣起堿性激發(fā)作用；氧化亞錳的存在不僅使硫化物形成有害的硫化錳，而且使硫化鈣相應(yīng)減少。 （七）氧化鈦 礦渣中的鈦以鈦鈣石存在，使礦渣活性下降。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定礦渣中的二氧化鈦含量不得超過10%。 （八）氧化鐵和氧化亞鐵 在正常冶煉時(shí)，礦渣中的氧化鐵和氧化亞鐵含量很少，一般為1%～3%，對(duì)礦渣的活性影響不大。 四、怎樣評(píng)價(jià)礦渣質(zhì)量的好壞 （一）質(zhì)量評(píng)定方法 1.化學(xué)分析法 用化學(xué)成分分析來評(píng)定礦渣的質(zhì)量是評(píng)定礦渣的主要方法.我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T203）規(guī)定?；郀t礦渣質(zhì)量系數(shù)如下： 式中：各氧化物表示其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量。 質(zhì)量系數(shù)K反映了礦渣中活性組份與低活性、非活性組份之間的比例關(guān)系，質(zhì)量系數(shù)K值越大，礦渣活性越高。 另外，礦渣化學(xué)成分中堿性氧化物與酸性氧化物之比值Mo，稱之為：堿性系數(shù)。 如果：Mo＞1表示堿性氧化物多于酸性氧化物，該礦渣稱之為：堿性礦渣； Mo=1表示堿性氧化物等于酸性氧化物，該礦渣稱之為：中性礦渣； Mo＜1表示堿性氧化物少于酸性氧化物，該礦渣稱之為：酸性礦渣。 2.激發(fā)強(qiáng)度試驗(yàn)法 目前有氫氧化鈉激發(fā)強(qiáng)度法、消石灰激發(fā)強(qiáng)度法、礦渣水泥強(qiáng)度比值R法等。但這些方法都存在一定的不足和局限性。近年來，國際上和國內(nèi)最常用的方法是：直接測(cè)定礦渣硅酸鹽水泥強(qiáng)度與硅酸鹽水泥強(qiáng)度的比值來評(píng)定磨細(xì)礦渣的活性。以摻加50%礦渣微粉的水泥膠砂強(qiáng)度與不摻礦渣微粉的硅酸鹽水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度的百分比率來表示礦渣微粉的活性系數(shù)。活性系數(shù)越大，礦渣微粉活性越好。我國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18046-2000）規(guī)定：對(duì)比樣品的對(duì)比水泥為符合GB/T175的PⅠ型42.5級(jí)（原525號(hào)）硅酸鹽水泥；試驗(yàn)樣品由對(duì)比水泥和礦渣粉按質(zhì)量比1:1組成。試驗(yàn)砂漿配比如表2所示： 試驗(yàn)方法按GB/T17671進(jìn)行。分別測(cè)定試驗(yàn)樣品的7天、28天的抗壓強(qiáng)度R7（MPa）、R28（MPa）和對(duì)比樣品7天和28天的抗壓強(qiáng)度R07（MPa）、R028（MPa）。然后，按下式計(jì)算礦渣粉的7天活性指數(shù)A7（%）和28天活性指數(shù)A28（%），計(jì)算結(jié)果取整數(shù)。 A7=R7÷R07×100（%） A28=R28÷R028×100（%） 在礦渣微粉的細(xì)磨研究中，某試驗(yàn)結(jié)果列入表3。 由表中可見，礦渣微粉的早期強(qiáng)度較低，而后其強(qiáng)度增進(jìn)率較快。隨著比表面積的提高，其活性系數(shù)（強(qiáng)度比）相應(yīng)明顯提高。當(dāng)?shù)V渣粉比表面積達(dá)到400m2/kg時(shí)，28天活性系數(shù)達(dá)98%，與水泥基本相當(dāng)；而當(dāng)?shù)V渣粉比表面積達(dá)到或超過600～800m2/kg時(shí)，其28天活性系數(shù)達(dá)114～127%，高于一般比表面積（350m2/kg）水泥熟料的活性。 （二）礦渣品質(zhì)要求 國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T203-94）對(duì)粒化高爐礦渣的質(zhì)量要求規(guī)定如下： 1.?；郀t礦渣的質(zhì)量系數(shù)K應(yīng)不小于1.2。 2.?；郀t礦渣中錳化合物的含量，以MnO計(jì)不得超過4%；錳鐵合金?；郀t礦渣的MnO允許放寬到15%；硫化物含量（以硫計(jì)）不得超過3%；氟化物含量（以氟計(jì)）計(jì)不得大于2%。 3.?；郀t礦渣的松散容重不大于1.2kg/L；最大直徑計(jì)不得超過100mm；大于10mm顆粒含量（以重量計(jì)）不大于8%。 4.粒化高爐礦渣不得混有外來夾雜物，鐵塵泥、未經(jīng)淬冷的塊狀礦渣等。 5.礦渣在未烘干前，其貯存期限，從淬冷成粒時(shí)算起，不宜超過3個(gè)月。 國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18046-2000）《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》有如下規(guī)定： 1.?；郀t礦渣粉（簡(jiǎn)稱礦渣粉）定義： 符合GB/T203標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粒化高爐礦渣經(jīng)干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉體。礦渣粉粉磨時(shí)允許加入助磨劑，加入量不得大于礦渣粉質(zhì)量的1%。 2.礦渣粉密度不小于2.8g/cm3；比表面積不小于350m2/kg。 3.礦渣粉共分為三級(jí)。S105、S95和S75，他們對(duì)應(yīng)的活性指數(shù)7天不小于95%、75%和55%，28天不小于105%、95%和75%。流動(dòng)度比小于85%、90%和95%。 4.礦渣粉含水量不大于1.0%； 5.三氧化硫不大于4.0%； 6.氯離子不大于0.02%； 7.燒失量不大于3.0%。 五、國內(nèi)礦渣綜合利用現(xiàn)狀 2004年全國工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量為12.0億噸，綜合利用率僅為55.7%，與國際先進(jìn)水平相比仍然較低。礦渣是黑色冶金工業(yè)影響環(huán)境負(fù)荷的主要固體廢棄物，2004年我國產(chǎn)鋼2.72億噸，冶煉廢渣產(chǎn)生14619萬噸, (其中鋼渣約為5000萬噸,高爐礦渣約9000萬噸),綜合利用12848萬噸，加上歷年累積,總貯存量為2億噸,占地3萬畝,這些露天儲(chǔ)存的冶煉廢渣堆存侵占土地，污染毒化土壤、水體和大氣，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，造成明顯或潛在的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。據(jù)估算以每噸冶煉廢渣堆存的經(jīng)濟(jì)損失14.25元計(jì)，每年造成經(jīng)濟(jì)損失28.5億元。所以，冶煉廢渣的無害化、資源化處理是我國乃至世界各國十分重視的焦點(diǎn)，也是我們推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的中心內(nèi)容之一。 目前我國對(duì)礦渣的深加工資源化處理比例偏低，2004年僅占4.3%，仍有95.7%即1.5億噸的礦渣需要粉磨深加工，任務(wù)繁重且具有廣闊的市場(chǎng)前景。目前，我國粉磨深加工資源化處理的技術(shù)及裝備，與發(fā)達(dá)國家相比，, 十分落后。 礦渣在水泥工業(yè)中的綜合利用主要經(jīng)過了三個(gè)階段。 1.第一階段主要是在1995年以前，?；郀t礦渣主要是作為水泥混合材使用。粉磨方式以熟料、石膏、礦渣按比例在一起混合粉磨為主。礦渣由于難磨，在水泥中的摻量有限，一般不超過30%。 2.第二階段是1995～2000年，國外磨細(xì)礦渣粉對(duì)高性能混凝土耐久性的影響，引起了國內(nèi)學(xué)者的重視和效仿。礦渣微粉作為混凝土的高摻合料，在建筑工程中逐步推廣使用。但由于要求礦渣微粉比表面積要達(dá)到600m2/kg以上，國內(nèi)僅有鵬飛集團(tuán)幾家生產(chǎn)。主要原因是：當(dāng)時(shí)，年產(chǎn)30萬噸規(guī)模的礦渣微粉生產(chǎn)廠，幾乎全是進(jìn)口國外的立磨生產(chǎn)線。進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴、生產(chǎn)線投資相當(dāng)大。以年產(chǎn)30萬噸礦渣微粉生產(chǎn)線為例，一次性投資至少在5000萬元左右。 3.第三階段是在2000年之后，粉磨設(shè)備節(jié)能技術(shù)和礦渣微粉應(yīng)用經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究的深入，使廣大水泥企業(yè)認(rèn)識(shí)到，礦渣微粉最經(jīng)濟(jì)的粉磨細(xì)度應(yīng)控制在400m2/kg左右。各種粉磨設(shè)備都能夠生產(chǎn)出市場(chǎng)不同需求的礦渣微粉，并獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策力度的加大，鵬飛集團(tuán)在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，礦渣微粉的產(chǎn)量年年翻番，目前已接近1000萬噸/年，建材行業(yè)內(nèi)一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)正逐步在形成。 六、怎樣激發(fā)礦渣的活性 礦渣是一種具有“潛在水硬性”的材料，即：其單獨(dú)存在時(shí)，基本無水硬性。但受到某些激發(fā)作用后，就呈現(xiàn)出水硬性。常用的激發(fā)方式有兩大類，一是物理激發(fā)：高細(xì)粉磨（采用助磨劑）；二是化學(xué)激發(fā)：采用對(duì)混凝土耐久性無害的化學(xué)物質(zhì)，激發(fā)礦渣水泥的活性?；瘜W(xué)激發(fā)方式，可分為：堿激發(fā)、硫酸鹽激發(fā)等多種激發(fā)形式。 （一）物理激發(fā) 固體物料在施加沖擊、剪切、摩檫、壓縮、延伸等機(jī)械力作用后，其內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)會(huì)不規(guī)則化和產(chǎn)生多相晶型轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致晶格缺陷發(fā)生、比表面積增大、表面能增加等，隨之物料的熱力學(xué)性質(zhì)、結(jié)晶學(xué)性質(zhì)、物理化學(xué)性質(zhì)等都會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化。機(jī)械粉碎是采用機(jī)械能使物料由大顆粒變成小顆粒的工藝過程。在粒徑減小的同時(shí)，自身的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生機(jī)械化學(xué)變化的主要方面包括： 1.被激活物料原子結(jié)構(gòu)的重排和重結(jié)晶；表面層自發(fā)地重組，形成非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。 2.外來分子（氣體、表面活性劑等）在新生成的表面上自發(fā)地進(jìn)行物理吸附和化學(xué)吸附。 3.被粉碎物料的化學(xué)組成變化及顆粒之間的相互作用和化學(xué)反應(yīng)。 4.被粉碎物料物理性能變化。 這些變化并非在所有的粉碎作業(yè)中都能顯著存在，它與機(jī)械力的施加方式、粉碎時(shí)間、粉碎環(huán)境以及被粉碎物料的種類、粒度、物理化學(xué)性質(zhì)等，都 有密切的關(guān)系。 用于水泥工業(yè)的工業(yè)固體廢棄物，一般細(xì)粉的水化速度比水泥慢得多，經(jīng)測(cè)試表明：顆粒大小在80μm（比表面積300 m2/kg）左右時(shí)，高爐礦渣水化90天左右才能產(chǎn)生與硅酸鹽水泥熟料水化28天時(shí)相應(yīng)的強(qiáng)度；粉煤灰則需150天左右才能達(dá)到相應(yīng)的強(qiáng)度。對(duì)上述工業(yè)廢渣進(jìn)行粉磨到產(chǎn)品顆粒大小大部分在45μm（比表面積450 m2/kg）左右時(shí)，擴(kuò)大了水化反應(yīng)時(shí)的表面積，相應(yīng)地可以較大幅度地提高它們的水化速度，使它們能在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較高的強(qiáng)度。 （二）化學(xué)激發(fā) ?；郀t礦渣單獨(dú)與水拌合時(shí)，反應(yīng)極慢，得不到足夠的強(qiáng)度；但在氫氧化鈣溶液的中就能夠發(fā)生水化，而在飽和的氫氧化鈣溶液中反映更快，并產(chǎn)生一定的強(qiáng)度。這說明礦渣潛在能力的發(fā)揮，必須以含有氫氧化鈣的液相為前提。這種能造成氫氧化鈣液相以激發(fā)礦渣活性的物質(zhì)稱之為堿性激發(fā)劑。它生成堿性溶液能破壞礦渣玻璃體表面結(jié)構(gòu)，使水分儀與滲入并進(jìn)行水化反應(yīng)，造成礦渣克里的分散和解體，產(chǎn)生由膠凝性的水化硅酸鈣與水化鋁酸鈣。常用的激發(fā)劑有石灰和硅酸鹽熟料。 在含有氫氧化鈣的堿性溶液中，加入一定數(shù)量的硫酸鈣，就能使礦渣的潛在活性較為充分地發(fā)揮出來，產(chǎn)生比單獨(dú)加堿性激發(fā)劑高得多的強(qiáng)度，這一類物質(zhì)稱之為硫酸鹽激發(fā)劑。堿性介質(zhì)促使礦渣顆粒的分散、解體，并生成水化硫鋁酸鈣，促使強(qiáng)度進(jìn)一步地提高。常用的硫酸鹽激發(fā)劑有：二水石膏、半水石膏及無水石膏等。 七、為什么要采用“分別粉磨”工藝 在當(dāng)前的工業(yè)固體廢棄物的物理再循環(huán)利用中，水泥企業(yè)一般是將礦渣與熟料及其它組份物料，按配比一起加到球磨機(jī)中共同混合粉磨。由于各種物料易磨性的差異較大，當(dāng)出磨物料達(dá)到工藝要求時(shí)，其中某些工業(yè)廢渣組份的細(xì)度并沒有達(dá)到理想的指標(biāo)。如：粉磨礦渣水泥時(shí)，礦渣比水泥熟料難磨得多，水泥比表面積達(dá)到了300 m2/kg以上，水泥中的礦渣粉的比表面積只有200～250 m2/kg，其水化活性不能在水泥構(gòu)件或建筑工程中正常發(fā)揮。因此，專家們建議：有條件的水泥企業(yè)應(yīng)該將礦渣與熟料等其他組份物料分開，將礦渣單獨(dú)粉磨、熟料與石膏及其他混合材一起粉磨，然后再根據(jù)市場(chǎng)需求，配制合成不同強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥或復(fù)合水泥。這就是 “分別粉磨”工藝。均化合成的礦渣水泥28天抗壓強(qiáng)度一般可以提高3MPa以上（見表4），也可以實(shí)現(xiàn)一噸水泥熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)。 八、“分別粉磨”工藝實(shí)施方案 對(duì)?；郀t礦渣采用高細(xì)粉磨并采用分別粉磨的形式，是目前綜合利用中最適用的工藝流程。工藝流程形式多樣，可以是高細(xì)高產(chǎn)管磨機(jī)一級(jí)開路流程，也可以是普通球磨機(jī)、高效選粉機(jī)一級(jí)閉路流程；可以是立式磨一級(jí)閉路流程，也可以是輥壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨流程等等。這些流程的共同點(diǎn)是：必須將礦渣粉磨成高細(xì)粉（統(tǒng)稱：礦渣微粉），即礦渣微粉中的顆粒80%≤50μm、比表面積≥380m2/kg，其中，≤10μm的超細(xì)粉約占30～40%。然后可以直接給混凝土攪拌站提供摻合料，或再與熟料粉合成不同強(qiáng)度等級(jí)的品種水泥。不同粉磨設(shè)備的工藝流程經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表5。 注：表中高細(xì)礦渣粉比表面積：450 m2/kg；高細(xì)粉煤灰比表面積：550 m2/kg。 當(dāng)前，有許多立窯企業(yè)隨著國家宏觀調(diào)控政策的出臺(tái)，以及水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐進(jìn)程，需要調(diào)整自己的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改變生產(chǎn)低強(qiáng)度等級(jí)水泥為主的現(xiàn)狀，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)作一點(diǎn)工作，以工業(yè)廢渣綜合利用作為今后的發(fā)展目標(biāo)。也可以利用原水泥廠的閑置設(shè)備，進(jìn)行技術(shù)改造而成為礦渣微粉生產(chǎn)基地。或購買少量水泥熟料，生產(chǎn)高混合材摻量的32.5級(jí)礦渣水泥或復(fù)合水泥。部分企業(yè)改造后的情況見表6。 常見球磨機(jī)分別粉磨工藝流程圖如下： （一）球磨機(jī)分別粉磨合成水泥工藝流程（見圖1） 如圖1所示，用一臺(tái)球磨機(jī)將?；郀t礦渣粉磨成比表面積達(dá)到400m2/kg左右的礦渣微粉；用另一臺(tái)球磨機(jī)將水泥熟料及石膏等物料粉磨到比表面積350m2/kg以上；然后分別進(jìn)入水泥配料系統(tǒng)各自的儲(chǔ)存庫，根據(jù)市場(chǎng)需求和國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，將礦渣微粉和熟料、石膏粉，按比例計(jì)量、混合、均化、配制成不同強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥。這樣不僅使礦渣的活性得到充分發(fā)揮，水泥強(qiáng)度等級(jí)提高、使用性能得到改善；而且，礦渣的摻加量可以達(dá)到60%以上，水泥熟料既是堿激發(fā)劑，又是早期強(qiáng)度的保證；一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且增加了經(jīng)濟(jì)效益。 （二）輥壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨工藝流程 如圖2所示，配合料經(jīng)過輥壓機(jī)擠壓粉碎之后，不能直接入磨；而是先經(jīng)過打散分級(jí)機(jī)分選，細(xì)料（粒徑≤2mm）送入球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)；粗料（粒徑在2mm以上）返回輥壓機(jī)再次擠壓。球磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)可以是普通球磨機(jī)一級(jí)閉路流程，也可以是高細(xì)高產(chǎn)磨一級(jí)開路流程。 通過打散分級(jí)機(jī)可以調(diào)控球磨機(jī)的入料粒度和系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷，輥壓機(jī)和球磨機(jī)各自承擔(dān)的的粉碎功能界限十分明確，通過優(yōu)化各自的操作參數(shù)，使整個(gè)粉磨系統(tǒng)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。這種流程最大的特點(diǎn)是消除了輥壓機(jī)的邊緣效應(yīng)，滿足了輥壓機(jī)過飽和喂料的要求；同時(shí)可以采用“低壓大循環(huán)工藝”，減小輥壓機(jī)的工作壓力，延長(zhǎng)輥套使用壽命，提高運(yùn)轉(zhuǎn)率；不必刻意追求輥壓機(jī)出料中的合格細(xì)粉含量，充分發(fā)揮打散分級(jí)機(jī)的調(diào)控作用。實(shí)踐證明：該工藝流程比普通球磨機(jī)一級(jí)閉路流程增產(chǎn)60%以上，降低單產(chǎn)電耗15～20%，不僅經(jīng)濟(jì)效顯著，而且運(yùn)行費(fèi)用降低、維護(hù)檢修工作量大為減小。 （三）立式磨水泥粉磨一級(jí)閉路流程 如圖3所示，立式磨水泥粉磨一級(jí)閉路流程，主要分為粉磨功能區(qū)和混合功能區(qū)兩大部分。粉磨功能區(qū)主要實(shí)現(xiàn)水泥熟料和混合材的分別粉磨；混合功能區(qū)主要實(shí)現(xiàn)按不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各品種水泥的合成配置。立式磨在磨體內(nèi)自成閉路粉磨系統(tǒng)。由于水泥立式磨的操作參數(shù)與生料粉磨不盡相同。容易產(chǎn)生水泥顆粒組成不合理，微細(xì)粉偏少，水泥早期強(qiáng)度低，泌水現(xiàn)象嚴(yán)重等問題；另外，水泥組份比生料易磨性差，磨輥、磨盤磨損嚴(yán)重。因此，立式磨粉磨水泥對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求高，分級(jí)裝置結(jié)構(gòu)應(yīng)有所改進(jìn)；操作維護(hù)具有一定的難度。直到2000年7月，我國國內(nèi)第一條應(yīng)用于水泥粉磨的立式磨終粉磨系統(tǒng)在安徽朱家橋水泥公司建成投產(chǎn)。采用德國制造的萊歇磨LM46，年產(chǎn)礦渣水泥70萬噸，工藝流程如圖3，實(shí)質(zhì)上是一條熟料、礦渣分別粉磨、然后再合成水泥的工藝線；這樣避免了氣流分級(jí)過程中，水泥多組份顆粒分布不易控制的難題，對(duì)于確保水泥質(zhì)量提供了方便條件。 （四）立式磨與球磨機(jī)分別粉磨合成水泥工藝流程 采用立式磨單獨(dú)粉磨礦渣，可以利用立磨熱風(fēng)爐提供的熱氣，實(shí)現(xiàn)礦渣的烘干兼粉磨過程，合格的礦渣微粉進(jìn)入礦渣粉庫。省掉礦渣烘干機(jī)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。 熟料、石膏或其它混合材用球磨機(jī)一級(jí)閉路系統(tǒng)粉磨，合格細(xì)粉進(jìn)入熟料、石膏粉庫。在水泥合成車間，根據(jù)市場(chǎng)需求和國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，將礦渣微粉和熟料、石膏粉，按比例計(jì)量、混合、均化、配制成不同強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥或復(fù)合水泥。目前國內(nèi)大型鋼鐵集團(tuán)一般都采用這種工藝流程，一次性投資都在3000～5000萬元以上，但經(jīng)濟(jì)效益的回報(bào)也是十分可觀的。 九、“分別粉磨”工藝主要注意事項(xiàng) （一）粉磨平衡 一般來說，物料在粉磨過程中，粉磨時(shí)間越長(zhǎng)，出磨產(chǎn)品粒度越細(xì)、單位產(chǎn)品的電耗越高。但是，隨著粉磨時(shí)間的延長(zhǎng)，物料比表面積逐漸增大，其比表面能也增大，因而，微細(xì)顆粒相互聚集、結(jié)團(tuán)的趨勢(shì)也逐漸增強(qiáng)。經(jīng)過一段時(shí)間后，磨內(nèi)會(huì)處于一個(gè)“粉磨?團(tuán)聚”的動(dòng)態(tài)平衡過程，達(dá)到所謂的“粉磨極限”。在這種狀態(tài)下，即使再延長(zhǎng)粉磨時(shí)間，也難以將產(chǎn)品粉磨得更細(xì)，有時(shí)甚至使產(chǎn)品的表觀粒度變粗。同時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量明顯減少、粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。這種現(xiàn)象在普通粉磨時(shí)并不明顯，但在高細(xì)粉磨和超細(xì)粉磨中經(jīng)常出現(xiàn)，也是粉磨生產(chǎn)必須認(rèn)真解決的問題之一。最好的解決辦法是：添加助磨劑。無機(jī)物一類非極性助磨劑，能形成物料顆粒表面的包裹薄膜，使表面達(dá)到飽和狀態(tài)，不再互相吸引粘結(jié)成團(tuán)塊，增大磨內(nèi)物料的流動(dòng)性。并通過裂紋形成和擴(kuò)展過程中的防“閉合”和吸附，降低顆粒硬度、減弱顆粒的強(qiáng)度，改善細(xì)顆粒的易磨性。由于磨內(nèi)粉磨物料明顯提高了物料連續(xù)通過磨機(jī)的速度；也改善了研磨介質(zhì)的粉磨作用；助磨劑通過保持顆粒的分散，來阻止顆粒之間的聚結(jié)或團(tuán)聚。粉磨粒度越細(xì)，使用助磨劑的效果越顯著。 （二）粉磨工藝參數(shù)調(diào)整 粉磨礦渣時(shí)，由于入磨物料粒度的減小，球磨機(jī)磨內(nèi)研磨體的平均球徑必然要隨之減小。一般來說，最大球的球徑不要超過φ60。根據(jù)磨機(jī)的倉位，減大球、換小球。兩倉磨，還應(yīng)該將隔倉板前移，增大細(xì)磨倉長(zhǎng)度。由于礦渣難磨，研磨體的裝載量應(yīng)適當(dāng)高于磨機(jī)設(shè)計(jì)裝載量，約增加10%左右，不要超過15%。 山東LB水泥制造有限公司將一臺(tái)φ2.2×7米閉路球磨機(jī)改為開路篩分磨單獨(dú)粉磨礦渣微粉，產(chǎn)品比表面積≥400 m2/kg，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)到6t/h，當(dāng)加入5%左右的粉煤灰后，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高到7t/h。綜合電耗為65～70kwh/t。球磨機(jī)由雙倉磨改為三倉磨，各倉比例為：L1:L2:L3=1:1:2.8；研磨體總裝載量為33.5噸，級(jí)配與填充率見表7。 采用助磨劑后，必須使設(shè)備的工藝條件與之適應(yīng)。物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間減少，因此必須改變研磨體與物料的比，即：料球比和循環(huán)負(fù)荷等。助磨劑在開流磨中使用，能增加細(xì)粉含量。在一般情況下，添加助磨劑使物料的流速加快，使物料細(xì)度相對(duì)流速的變化更加敏感。所以在開流磨中要特別注意對(duì)助磨劑添加方法的合理控制：一方面，通過對(duì)添加量的調(diào)整使物料流速不至于失控(即跑粗料)，另一方面，還要注意添加的穩(wěn)定性和均勻性。在不改變磨內(nèi)結(jié)構(gòu)的條件下，還可以適當(dāng)降低通風(fēng)量以降低物料流速。 在圈流粉磨系統(tǒng)，要使選粉機(jī)與之匹配，保持成品細(xì)度不變，則可提高產(chǎn)量。在某一特定閉路磨機(jī)中，成品細(xì)度不變的情況下，循環(huán)負(fù)荷的大小決定于出磨物料的細(xì)度，反應(yīng)了物料在磨機(jī)中停留時(shí)間的長(zhǎng)短。循環(huán)負(fù)荷大，表明物料在磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間短，出磨物料粗。循環(huán)負(fù)荷小，表明物料在磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，出磨物料細(xì)。使用助磨劑后物料流速的加快會(huì)使物料在磨內(nèi)通過的時(shí)間縮短。如果原系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷較大，物料停留時(shí)間較短，添加助磨劑后不對(duì)磨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，就容易造成磨內(nèi)物料流速失控，使助磨劑的助磨作用降低或消失。同時(shí)，由于流速過快，物料得不到“充分”研磨致使出磨物料細(xì)度跑粗，循環(huán)負(fù)荷逐漸增加．時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)造成出磨物料量的成倍增加，磨尾提升機(jī)容易過載而使生產(chǎn)受到影響。 原系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷適中或者較小的磨機(jī)，不用調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用助磨劑就可以達(dá)到滿意的助磨效果。添加助磨劑后，在控制成品細(xì)度及磨機(jī)產(chǎn)量不變的情況下，如果循環(huán)負(fù)荷逐漸減小，表明原系統(tǒng)運(yùn)行在合理的循環(huán)負(fù)荷下；如果循環(huán)負(fù)荷不降反而逐漸升高，表明原系統(tǒng)在高于合理循環(huán)負(fù)荷下運(yùn)行，這時(shí)，如果不進(jìn)行適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)調(diào)整，使用助磨劑后不但不會(huì)增產(chǎn)反而會(huì)影響正常生產(chǎn)。 在一般情況下，只要磨機(jī)運(yùn)行狀況良好，助磨劑就可以達(dá)到預(yù)期的助磨效果。如果要更充分的發(fā)揮助磨劑的作用效果，可以根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，調(diào)整的原則就是既要控制物料流速，又要使系統(tǒng)在合理的循環(huán)負(fù)荷下達(dá)到最佳產(chǎn)量。在閉路磨機(jī)中使用助磨劑主要可以實(shí)現(xiàn)以下幾方面的效果。首先，在保持磨機(jī)產(chǎn)量不變的情況下，可以調(diào)節(jié)選粉機(jī)，使磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷恢復(fù)或者稍高于原來水平，從而使磨機(jī)總的喂料量逐漸穩(wěn)定，這時(shí)產(chǎn)品的篩余細(xì)度下降，比表面積增加。其次，在此基礎(chǔ)上，不改變選粉運(yùn)行參數(shù)，保持產(chǎn)品細(xì)度不變，就可以增加喂料量，提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。 十、“分別粉磨”工藝應(yīng)用實(shí)例 （一）應(yīng)用實(shí)例一 北京市PG水泥二廠始建于1976年，經(jīng)過技術(shù)改造，生產(chǎn)規(guī)模由投產(chǎn)時(shí)的一條8.8萬噸機(jī)立窯生產(chǎn)線發(fā)展到現(xiàn)在三條機(jī)立窯生產(chǎn)線（3臺(tái)Ф3×10米機(jī)立窯）和一條日產(chǎn)2000噸新型干法窯外分解生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力達(dá)到200萬噸。通過不斷優(yōu)化工藝配置、技術(shù)改造，水泥產(chǎn)、質(zhì)量取得了巨大的提高。同時(shí)，該廠積極尋求采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備等技術(shù)節(jié)能改造，達(dá)到了提高效益、提高質(zhì)量和環(huán)境治理的目的，擠身于北京市100家最佳經(jīng)濟(jì)效益工業(yè)企業(yè)和中國500家最大建材工業(yè)企業(yè)之一。 1.市場(chǎng)展望 該廠離首鋼、唐山較近，有大量的礦渣資源，鐵路運(yùn)輸方便，價(jià)格便宜；同時(shí)，2008年在北京舉辦奧運(yùn)會(huì)，許多基礎(chǔ)設(shè)施工程正在施工興建，需要大量的水泥材料，因此，水泥市場(chǎng)非常好，可以說是供不應(yīng)求。 2.企業(yè)存在的問題 由于水泥廠在改造過程中，有意識(shí)地加大了粉磨能力，現(xiàn)有水泥磨10臺(tái)，其中φ2.2×7米3臺(tái)，φ2.2×6.5米2臺(tái)，φ2.4×8米1臺(tái)，φ3.0×12米4臺(tái)，造成自己生產(chǎn)的熟料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠水泥磨供料要求，需要外購一部分熟料，不然就制約了水泥磨的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，廠領(lǐng)導(dǎo)一直在尋找一種能多用礦渣，增加產(chǎn)量降低成本的先進(jìn)技術(shù)方法。 3.水泥助磨劑的選擇 2002年該廠對(duì)國內(nèi)外的多種助磨劑進(jìn)行了試驗(yàn)，但效果都不理想，沒有達(dá)到他們的目的，最后，他們通過網(wǎng)上查找和市場(chǎng)調(diào)研，確定對(duì)HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。 HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑是由多種原料經(jīng)特殊工藝加工而成的灰色粉狀中性物質(zhì)，不含堿、不含鹽，各種性能完全符合JC/T667-2004標(biāo)準(zhǔn)要求，是中國水泥協(xié)會(huì)推薦產(chǎn)品之一。 4.工業(yè)性試驗(yàn) 2005年～2006年該廠在立窯線上進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，目的是：為了驗(yàn)證HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑的效果是否能滿足生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的要求；并實(shí)現(xiàn)一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)。 （1）試驗(yàn)步驟 試驗(yàn)分三個(gè)階段： 第一階段（A）從8時(shí)到16時(shí)，不用助磨劑，按正常生產(chǎn)配比進(jìn)行空白試驗(yàn)。 第二階段（B）從16時(shí)到24時(shí)，根據(jù)實(shí)際要求，調(diào)整了水泥配比，石膏增加2%，礦渣增加13%，助磨劑摻加1%，熟料降低16%進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)過程中控制臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不變。 第三階段（C）采用分別粉磨。其中φ2.2×7米3臺(tái)閉路磨粉磨熟料與石膏；其余7臺(tái)磨機(jī)開路粉磨礦渣微粉。礦渣到廠價(jià)40元/噸；烘干后成本約60元/噸；水泥混合粉磨電耗28～30kwh/t；礦渣微粉單獨(dú)粉磨電耗為70～75kwh/t。 （2）試驗(yàn)結(jié)果 三個(gè)階段的試驗(yàn)結(jié)果如下：（見表8） 從8時(shí)～16時(shí)不用助磨劑和16時(shí)～24時(shí)使用助磨劑，兩個(gè)階段的試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，使用HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑后，在熟料降低 16%的情況下，水泥3天強(qiáng)度和28天強(qiáng)度都還有提高，凝結(jié)時(shí)間縮短。采用分別粉磨工藝后，實(shí)現(xiàn)了一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)。由于熟料粉與礦渣微粉比表面積都有所增加，所以合成礦渣水泥的強(qiáng)度指標(biāo)都得到提高，完全達(dá)到了預(yù)期目的。 （4）使用注意事項(xiàng) ①由于助磨劑的用量很少，所以計(jì)量設(shè)備一定要準(zhǔn)確，要經(jīng)常標(biāo)定，盡量減少誤差；礦渣入磨粒度小、難磨，所以礦渣微粉磨機(jī)的工藝參數(shù)要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。 ②入磨物料要干燥，綜合水份小于1.5%； ③為保證合成礦渣水泥的早期強(qiáng)度，盡量降低細(xì)度，提高比表面積，熟料、石膏混合粉一般比表面積要≥350m2/kg；而礦渣微粉應(yīng)≥380 m2/kg。 ④在水泥中SO3不超國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量提高石膏的摻加量。 5.結(jié)論 單獨(dú)粉磨礦渣微粉有利于礦渣活性系數(shù)的提高，不僅實(shí)現(xiàn)了一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)，而且解決了熟料供給緊張的問題；同時(shí)在保證水泥質(zhì)量的前提下，降低了水泥生產(chǎn)成本。按生產(chǎn)100萬噸礦渣水泥計(jì)算，采用分別粉磨工藝比原來混合粉磨每年可多獲得經(jīng)濟(jì)效益100×3.8 =380（萬元）。 （二）應(yīng)用實(shí)例二 SG水泥廠原年產(chǎn)10萬噸水泥生產(chǎn)線。經(jīng)過各地考察，多次反復(fù)論證，于1999年決定采用Φ2.2m×6.5m水泥磨及配套O-Sepa選粉機(jī)的閉路粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)礦渣微粉。 1.調(diào)整磨機(jī)工藝參數(shù) 為了獲得較高比表面積的礦渣微粉產(chǎn)品，一倉研磨體采用球段混裝，二倉研磨體采用鋼段，原磨機(jī)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，縮短一倉(隔倉板靠近磨門)，增加二倉長(zhǎng)度，以加強(qiáng)細(xì)磨倉研磨能力，并將隔倉板和磨尾襯板篦孔進(jìn)行改進(jìn)，篦縫調(diào)整為8mm，以保證磨損后的鋼段核不至于泄漏，并有利于通風(fēng)良好。 2.調(diào)整O-Sepa（N-350）選粉機(jī)的風(fēng)量 隔倉板和磨尾襯板篦縫縮小后通風(fēng)阻力增大，為了有利于磨內(nèi)通風(fēng)，將二次風(fēng)調(diào)節(jié)門關(guān)閉；根據(jù)粗粉回料中合格細(xì)粉含量的多少，適當(dāng)關(guān)小或增大三次風(fēng)；系統(tǒng)一次風(fēng)使用全風(fēng)。利用轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速器旋鈕，改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)礦渣微粉的比表面積，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求；細(xì)度調(diào)節(jié)、靈活方便。 3.工藝流程的特點(diǎn) 本系統(tǒng)為球磨機(jī)一級(jí)閉路流程；選用平面渦流籠型選粉機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品分級(jí)；采用氣箱脈沖袋除塵器組成一級(jí)細(xì)粉收集系統(tǒng)，進(jìn)行成品礦渣微粉收集；細(xì)粉收集系統(tǒng)即是通風(fēng)除塵系統(tǒng)，全部粉磨過程處于負(fù)壓運(yùn)行，凈化后的含塵氣體排入大氣，排放濃度≤30mg/m3,機(jī)房中無粉塵飛揚(yáng)，符合清潔生產(chǎn)要求。 4.預(yù)期指標(biāo) （1）比表面積:400～450m2/kg； （2）臺(tái)時(shí)產(chǎn)量:5.5～7t/h； （3）系統(tǒng)電耗:≤80kWh/t。 5.系統(tǒng)設(shè)備表（見表10） 6.應(yīng)用效果 設(shè)備安裝完畢，利用庫存干礦渣（含水率≤1.5%）進(jìn)行全系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。礦渣微粉成品經(jīng)測(cè)試，結(jié)果如下：礦渣微粉比表面積為420～430m2/kg，系統(tǒng)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量5.5t/h。 礦渣粉磨系統(tǒng)于2002年5月正式投入生產(chǎn)，生產(chǎn)正常。新建Φ2.2m×18m烘干機(jī)投入使用，為磨機(jī)提供足夠的干礦渣創(chuàng)造了條件，全線投入使用后生產(chǎn)情況如下: ?。?）入磨礦渣水分:≤1.5%； （2）礦渣微粉比表面積:460～470m2/kg； ?。?）月平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量:6.25t/h； （4）單位產(chǎn)品電耗:78kWh/t； ?。?）粉磨系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷率為：86%；選粉效率為：76.8%。 7.經(jīng)濟(jì)效益分析 （1）設(shè)備投資 磨機(jī)改造與研磨體購置費(fèi):18萬元，配套選粉機(jī):38萬元，安裝費(fèi)用:2.8萬元，合計(jì):58.8萬元。 （2）經(jīng)濟(jì)效益 SG水泥廠隸屬GD省SG鋼鐵集團(tuán)公司，具有獨(dú)特的資源優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)需求量大，每噸礦渣微粉可獲凈利80元左右，當(dāng)年收回全部投資。 8.改進(jìn)意見 （1）由于研磨體改用鋼段以后，接觸面增大，摩擦升溫加劇，磨機(jī)筒體、出磨物料及含塵氣體，溫度較高，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)及降溫措施； （2）為延長(zhǎng)選粉機(jī)和袋除塵器的使用壽命，在機(jī)內(nèi)易磨損處，應(yīng)貼耐磨陶瓷片加以保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)較高的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。 （三）應(yīng)用實(shí)例三 上海市BT公司采用日本川崎重工提供的CK-310立磨生產(chǎn)礦渣微粉。 ?；郀t礦渣用作水泥混合材，在我國已有近半個(gè)世紀(jì)的歷史。也曾有過分別粉磨的實(shí)踐，但因能耗過高、需增加磨機(jī)能力以及混合不均等因素制約而未能堅(jiān)持。直至輥壓機(jī)、立磨等非球磨機(jī)粉磨節(jié)能系統(tǒng)的開發(fā)，才實(shí)現(xiàn)了將粒化高爐礦渣單獨(dú)粉磨至400m2/kg比表面積以上，較大地提高了礦渣活性，即可摻入水泥生產(chǎn)高強(qiáng)度等級(jí)、大摻量的礦渣水泥，而并不過多地增加電耗；又可在制備混凝土?xí)r等量或超量替代水泥并改善混凝土的性能。因此，磨細(xì)高爐礦渣微粉被視為節(jié)能、改善環(huán)境和混凝土性能的有效途徑。 1.立磨技術(shù)優(yōu)勢(shì) 由表5可見，在礦渣微粉質(zhì)量均達(dá)到GB/T18046-2000要求的前提下: （1）立磨的電耗節(jié)省50%以上； ?。?）立磨技術(shù)耐磨材料的消耗比球磨系統(tǒng)低130倍以上； ?。?）立磨工藝采用邊烘干邊粉磨的技術(shù)，減少了烘干機(jī)的設(shè)備和土建投資，簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了燃料消耗。 2.立磨技術(shù)生產(chǎn)礦渣微粉的特點(diǎn) （1）采用立磨技術(shù)粉磨高爐礦渣工藝流程簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，控制簡(jiǎn)便； （2）采用立磨技術(shù)粉磨高爐礦渣具有明顯的高效節(jié)能效應(yīng)，是一項(xiàng)符合全球環(huán)保政策的新型環(huán)保綠色技術(shù)； ?。?）采用立磨技術(shù)粉磨高爐礦渣，完全能生產(chǎn)不同比表面積的礦粉產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)不同產(chǎn)品的需求； 3.采用立磨技術(shù)生產(chǎn)礦渣微粉，應(yīng)重視以下幾個(gè)問題: （1）控制比表面積是礦粉生產(chǎn)中的最直觀手段，并具有相當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)意義； ?。?）應(yīng)充分研究控制礦渣微粉的顆粒組成，并以此作為質(zhì)量控制目標(biāo)，確保礦渣微粉活性的充分發(fā)揮； ?。?）選擇合適的顆粒級(jí)配測(cè)定儀，減少測(cè)試誤差，以免誤導(dǎo)生產(chǎn)； ?。?）重視基準(zhǔn)水泥化學(xué)成分和物理性能對(duì)礦渣微粉活性的影響，在標(biāo)準(zhǔn)制定中應(yīng)考慮基準(zhǔn)水泥成分的控制要求。 （四）應(yīng)用實(shí)例四 山西省長(zhǎng)治RC水泥有限公司年產(chǎn)100萬噸礦渣水泥生產(chǎn)線，由熟料粉磨、礦渣粉磨、水泥合成及包裝、散裝幾大部分組成。 熟料粉磨采用RP120-80輥壓機(jī)與φ3.8×13m球磨機(jī)和N－1500型O-Sepa選粉機(jī)組成的擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)；設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為：75t/h，實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到：90t/h。 礦渣粉磨系統(tǒng)采用從德國進(jìn)口的LM56.2萊歇立式磨，是國內(nèi)最大的萊歇磨，運(yùn)行三年來，故障率極低。礦渣微粉生產(chǎn)能力潛力很大，目前僅控制在90～120t/h，比表面積穩(wěn)定在460～480m2/kg，活性指數(shù)7d為：83%，28d為：102%。 水泥合成采用德國CP公司的連續(xù)式單軸機(jī)械混合機(jī)，生產(chǎn)能力為：200t/h，合成水泥均勻性變異系數(shù)≤6%。 生產(chǎn)車間各揚(yáng)塵點(diǎn)粉塵排放濃度≤15mg/Nm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求。 分別粉磨工藝后，合成水泥可以通過調(diào)整礦渣微粉的摻配量，跟蹤市場(chǎng)需求，來靈活的調(diào)節(jié)水泥品種和質(zhì)量。與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的礦渣水泥相比，有如下特點(diǎn)： 1.早期強(qiáng)度高。由于礦渣微粉的作用，改善了水泥的顆粒組成，3d強(qiáng)度比同品種傳統(tǒng)礦渣水泥高2～3MPa。 2.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小。由于合成水泥中，礦渣微粉顆粒能夠改善水泥水化產(chǎn)物的顆粒堆積和空隙結(jié)構(gòu)，因而明顯地降低了標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。 3.出廠水泥質(zhì)量穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差小。經(jīng)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，出廠的各強(qiáng)度等級(jí)的礦渣水泥，28d抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差都≤0.6MPa。