活化礦渣微粉，等量替代部分熟料或水泥用量，提高混凝土的綜合性能，可以達(dá)到降低生產(chǎn)成本、節(jié)能減排的目的。中小水泥企業(yè)如何利用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技改，使廉價(jià)的礦渣變廢為寶？江蘇鹽城市興誠(chéng)粉磨烘干技術(shù)研究中心XCMK專利技術(shù)可把現(xiàn)有的球磨機(jī)、生料磨改造成為超細(xì)礦渣磨，讓中小型水泥企業(yè)增加活力。
1、礦渣性能
冶煉鋼鐵的過(guò)程中產(chǎn)生的礦渣（俗稱水渣）的化學(xué)成分與硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分十分相似。礦渣是一種具有潛在水硬性的膠凝材料，將礦渣制成超細(xì)微粉，具有一定的水化活性，可作為水泥與高性能混凝土的活性混合材料。因而可大幅度提高其在水泥及混凝土中的摻入量，極大改善水泥與混凝土性能。近年來(lái)，隨著對(duì)比表面積400—600m2/kg左右的超細(xì)礦渣在水泥及混凝土中應(yīng)用研究的不斷深入，人們逐步認(rèn)識(shí)到超細(xì)礦渣具有獨(dú)特的功能，水泥、混凝土及其它行業(yè)對(duì)超細(xì)礦渣的需求量也不斷增加，因而超細(xì)礦渣磨的生產(chǎn)“錢景”十分廣闊。
    富通新能源銷售球磨機(jī)、雷蒙磨粉機(jī)等磨機(jī)機(jī)械設(shè)備。
2、單獨(dú)粉磨礦渣
    由于�；�高爐礦渣具有致密度較高、相對(duì)易磨性較小的特點(diǎn)，因而將其粉磨到400～600m2/kg具有較高的難度。目前，在國(guó)內(nèi)通常采用熟料和混合材分別計(jì)量，并同時(shí)粉磨的工藝技術(shù)路線。但由于礦渣和水泥熟料硬度和易磨性存在較大的差異性，導(dǎo)致混合磨水泥中礦渣組分平均粒徑較大，粉磨時(shí)礦渣易集中在粗粉中，僅起混合材作用。在球磨機(jī)中粉磨礦渣水泥比表面積為300～350m2/kg時(shí)，其中礦渣的實(shí)際比表面積僅250～270M2/kg左右，這嚴(yán)重制約了礦渣潛在水硬活性的發(fā)揮，在生產(chǎn)上則表現(xiàn)為礦渣摻量不能大幅度提高，或提高礦渣摻量而磨機(jī)產(chǎn)量降低、電耗劇增。
    單獨(dú)粉磨礦渣不僅可生產(chǎn)高比表面積礦渣粉，而且節(jié)能非常明顯：
    (1)礦渣的質(zhì)量系數(shù)不能全面評(píng)價(jià)礦渣的質(zhì)量。相近的質(zhì)量系數(shù)，由于水淬等因素的影響，其活性也不相同。如果礦渣不能達(dá)到理想細(xì)度，就會(huì)造成礦渣對(duì)水泥的早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)小，致使混凝土及其制品的早期強(qiáng)度低，發(fā)展?jié)摿Σ淮螅�礦渣作為填料使用不能充分發(fā)揮活性，浪費(fèi)資源。通過(guò)單獨(dú)粉磨后能充分發(fā)揮礦渣的活性，礦渣粉的活性指數(shù)能比較科學(xué)地反映它的內(nèi)在質(zhì)量。
    (2)礦渣硬度人、難粉磨，按普通磨生產(chǎn)中作為混合材用難以發(fā)揮其活性。如果要達(dá)到礦渣的理想細(xì)度，務(wù)必造成水泥熟料的過(guò)粉磨現(xiàn)象，使水泥的早期強(qiáng)度大，但發(fā)展?jié)摿π　?8天強(qiáng)度低，這也要求我們使用分別粉磨的方法。礦渣單獨(dú)粉磨才有可能實(shí)現(xiàn)它的超細(xì)化，從而實(shí)現(xiàn)高效利用。礦渣單獨(dú)粉磨成超細(xì)粉，大大提高了它的潛在活性，因此配制的水泥不僅早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)更高，不僅可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)礦渣水泥，還可廣泛用于混凝土攪拌站，建筑制品和砼工程領(lǐng)域。
    (3)由于超細(xì)礦渣微粉活性高，隨著礦渣粉比表面積的增大，水泥中摻入礦渣粉的比例可以適當(dāng)提高，因此降低成本，可以任意調(diào)節(jié)水泥和礦渣粉的顆粒以滿足于更多的要求，達(dá)到最多的顆粒級(jí)配，實(shí)現(xiàn)成品的多元化。礦渣比表面積提高到400m2/kg以上時(shí)可大幅度增加在水泥中的摻量，可多達(dá)50%左右，對(duì)混凝上的性能也有益處。尤其是比表面積600m2/kg級(jí)的礦渣粉摻量可達(dá)70%，但水泥的凝結(jié)時(shí)間要延長(zhǎng)。為了解決這一問(wèn)題，一般可采取以下措施：一是調(diào)整生料配料方案，適當(dāng)降低熟料的硅酸率提高鋁氧率：二是減少石膏摻入量，控制水泥中S03的含量在1.50%左右。通過(guò)采取以上措施，凝結(jié)時(shí)間一般比原來(lái)縮短40～80min，其它性能指標(biāo)基本不受影響，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都很顯著。
3、超細(xì)礦渣磨機(jī)設(shè)備的選擇
    目前，礦渣微粉的生產(chǎn)設(shè)備國(guó)外普遍采用立式磨和選粉機(jī)組成圈流系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，國(guó)內(nèi)極個(gè)別企業(yè)采用這種生產(chǎn)工藝，絕大多數(shù)為球磨機(jī)開流系統(tǒng)。因?yàn)榱⑹侥ド�產(chǎn)的主要特點(diǎn)：?jiǎn)螜C(jī)產(chǎn)量高、能耗低，但一次性投資較大，國(guó)內(nèi)一般企業(yè)難以承受。而球磨機(jī)開路生產(chǎn)又存在單機(jī)產(chǎn)量低、能耗高、產(chǎn)品細(xì)度不易控制等缺陷。不過(guò)球磨機(jī)歷史悠久、技術(shù)成熟、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、操作簡(jiǎn)單，在水泥廠中普遍采用，這是它的優(yōu)勢(shì)所在。因此，我們可以通過(guò)XCMK技術(shù)將球磨機(jī)或閑置中小型管磨機(jī)改造成超細(xì)礦渣磨，它具有投資較低、產(chǎn)量和成品質(zhì)量穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)很符合中小型水泥企業(yè)節(jié)能降耗增效益的選擇。
4、礦渣磨及粉磨工藝的改造
    粉磨礦渣微粉而言，要想達(dá)到高細(xì)度、高比表面積、低電耗的效果，磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝參數(shù)的確定起著決定性的作用，即磨內(nèi)倉(cāng)位的設(shè)置、選粉裝置、出料篦板、襯板及研磨體級(jí)配的選擇是否合適，都會(huì)通過(guò)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、產(chǎn)品細(xì)度、比表面積反映出來(lái)。
4.1控制入磨礦渣水分及粒度
     由于礦渣微粉在磨內(nèi)粉磨過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，易使原料礦渣中的水分溢出．造成糊球、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響粉磨效率及電耗，因此入磨礦渣的含水量對(duì)其粉磨效果十分敏感，故在現(xiàn)有工藝系統(tǒng)中，要求嚴(yán)格控制入磨礦渣水分低于0.5%～1.0%。礦渣采取先進(jìn)先用方式，既可自然晾干水分，又可改善入磨礦渣粒度分布。新礦渣的易磨性低于舊陳礦渣，這是由于礦渣在堆積一段時(shí)間后，其玻璃體產(chǎn)生脆化，微觀結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力釋放，易磨性得到顯著的改善。
4.2工藝布置調(diào)整
    (1)礦渣原料中大顆粒含量很少，粒度相對(duì)均勻，粒徑多集中于0～8mm。因此，為了控制入磨粒度，以利于球倉(cāng)優(yōu)化級(jí)配，只需在磨前安裝10～15mm格篩進(jìn)行預(yù)選分即可。
    (2)礦渣對(duì)設(shè)備的磨損受礦渣中鐵的含量影響較大。由于鐵具有可塑性，故很難在粉磨設(shè)備中被細(xì)磨，在球段倉(cāng)直接影響粉磨效果和產(chǎn)質(zhì)量。礦渣中的鐵會(huì)漸漸附集在粉磨系統(tǒng)中，’造成設(shè)備進(jìn)一步的磨損。為了盡量避免這一不利因素，清除鐵質(zhì)是必須的。
    (3)烘干最好采用順流式烘干，烘干不當(dāng)會(huì)影響到礦渣微粉的活性。
4.3超細(xì)礦渣磨機(jī)磨內(nèi)倉(cāng)位及內(nèi)部結(jié)構(gòu)選擇
    (1)倉(cāng)位長(zhǎng)度比例的調(diào)整。對(duì)兩倉(cāng)磨要適當(dāng)增加段倉(cāng)的長(zhǎng)度，加強(qiáng)研磨的作用；對(duì)于中長(zhǎng)磨可選用三倉(cāng)，而長(zhǎng)徑比小于3的磨機(jī)可直接用二倉(cāng)即可。
    (2) XCMK礦渣磨磨內(nèi)襯板。一般對(duì)礦渣粉磨來(lái)說(shuō)，首先要對(duì)所用礦渣進(jìn)行易磨性能指數(shù)試驗(yàn)，測(cè)得準(zhǔn)確的依據(jù)，有利于指導(dǎo)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及研磨體的選用。對(duì)易碎性礦渣選用襯板形式時(shí)，應(yīng)考慮不需帶料能力過(guò)強(qiáng)，適當(dāng)選用大波紋襯板；隨著磨內(nèi)礦渣細(xì)度的變化，襯板形式也應(yīng)與之作相應(yīng)變化，以滿足研磨體變小而接觸面積增大的特性，這時(shí)，可適當(dāng)選用小波紋襯板和平襯板相結(jié)合，或適當(dāng)考慮分級(jí)襯板。第三倉(cāng)應(yīng)增加活化襯板，來(lái)調(diào)整物料流速及料層厚度，以利于礦渣比表面積的提高。普通球磨機(jī)粉磨水泥時(shí)，襯板的材質(zhì)一般為錳合金鋼。但由于粉磨礦渣時(shí)磨損大，普通材質(zhì)使用壽命較短，一般不超過(guò)8個(gè)月。為此可采用鉻錳鉬多元合金作為襯板材料，使用壽命提高3--4倍。
    (3) XCMK選粉裝置。由于礦渣的易磨性很差，所以磨內(nèi)篩分特別重要，只有用單位體積研磨表面積大的小研磨體對(duì)物料進(jìn)行研磨才能加強(qiáng)磨機(jī)的研磨能力，而小研磨體對(duì)粒徑較大的礦渣物料研磨能力不足，所以要獲取好的效果，必須保證進(jìn)入研磨倉(cāng)物料的粒徑要小且整齊。為此需采用XCMK型復(fù)合式篩分裝置，針對(duì)超細(xì)礦渣磨機(jī)專門設(shè)計(jì)適合于超細(xì)礦渣磨開流系統(tǒng)的篩孔篩板：①保證篩分裝置通過(guò)能力；②使細(xì)碎后的礦渣強(qiáng)制篩分，較小粒徑的礦渣物料迅速進(jìn)入后倉(cāng)，較大粒徑礦渣返回前倉(cāng)重新破碎研磨；③粗篩分篦板篦孔要合理，不僅充分發(fā)揮前倉(cāng)破碎研磨能力，同時(shí)最大限度減少過(guò)粉磨現(xiàn)象，進(jìn)一步提高研磨體粉磨效率。由于經(jīng)過(guò)篩分進(jìn)入后倉(cāng)的都是小顆粒的物料，所以可以采用較小的鋼球或微段進(jìn)行研磨。XCMK型篩分隔倉(cāng)裝置的粗粉篩板可采用鉻錳鉬多元耐磨合金鋼，篩板采用耐磨合金鋼，其它材料均采用耐磨合金板。
    (4)磨尾出料裝置。由于研磨倉(cāng)采用小鋼段或小鋼球作為研磨體及運(yùn)行過(guò)程中的碎段雜物，所以出磨裝置如果采用普通磨機(jī)的出料篦板，則會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。所以我們采用具有料段分離功能的出料裝置，可以使混合粉強(qiáng)制出磨，而研磨體則返回段倉(cāng)。
4.4調(diào)整研磨體級(jí)配及裝載量
    磨機(jī)的粉磨效率與研磨體的裝載量、填充系數(shù)及其級(jí)配密切相關(guān)。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(lái)說(shuō)，最大球的球徑在∮60~∮80mm。根據(jù)磨機(jī)的倉(cāng)位，減大球、換小球。兩倉(cāng)磨，還應(yīng)該將隔倉(cāng)板前移，增加細(xì)磨倉(cāng)長(zhǎng)度，并將隔倉(cāng)板篦縫縮小到適宜尺寸；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5%～10%，不要超過(guò)15%。用小球作研磨體，平均球徑縮小，易增加產(chǎn)品的比表面積，使出磨水泥顆粒分布及其形狀得以改善。同樣重量段的表面積比球高，故研磨能力比球強(qiáng)，實(shí)際使用中可利用兩者優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行互補(bǔ)，即在該研磨倉(cāng)磨中，使用鋼球和鋼段作為研磨介質(zhì)。因礦渣難磨的特點(diǎn)建議選用可采用高鉻或中鉻合金作為鋼球（段）。
5、注意事項(xiàng)
    (1)作好濕礦渣的篩分工作。由于礦渣微粉系由�；�高爐礦渣經(jīng)磨細(xì)而成，其中含有少量的焦炭及黑色塊狀重礦渣，不但活性差而且易磨性差，直接影響磨機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)、質(zhì)量，必須予以剔除。在渣場(chǎng)進(jìn)料口處設(shè)置對(duì)角線70mm的鋼筋粗篩網(wǎng)，初步過(guò)濾去除黑色重礦渣及焦炭。濕礦渣經(jīng)皮帶傳送入烘干機(jī)前，再設(shè)置一道對(duì)角線30mm的細(xì)篩網(wǎng)，確保烘干后的礦渣無(wú)大塊雜質(zhì)，為穩(wěn)定后續(xù)磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量及礦渣微粉質(zhì)量創(chuàng)造良好的先決條件。
    (2)定期補(bǔ)充磨內(nèi)研磨體。粒化高爐礦渣的顯微硬度(HV650)高于水泥熟料(HV550左右)、韌性好、易磨性差，噸礦渣粉研磨體消耗約為水泥磨的兩倍左右。為使礦渣微粉具有穩(wěn)定的比表面積，需定期向磨內(nèi)各倉(cāng)補(bǔ)充研磨體，以使磨機(jī)能夠長(zhǎng)期保持較高而穩(wěn)定的粉磨效率及出磨礦渣微粉的比表面積。
    (3)粉磨平衡。物料在粉磨過(guò)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(guò)一段時(shí)間后，磨內(nèi)會(huì)處于一個(gè)“粉磨—一團(tuán)聚”的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)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)。這種情況需要避免因磨機(jī)溫度過(guò)高存在的靜電吸附問(wèn)題，或通過(guò)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整和風(fēng)量變化的辦法合理解決。
6、XCMK超細(xì)礦渣粉磨的技術(shù)優(yōu)勢(shì)效果
    隨著礦渣微粉在建筑施工和重點(diǎn)工程中的應(yīng)用，生產(chǎn)超細(xì)礦粉的經(jīng)濟(jì)效益越來(lái)越明顯。把現(xiàn)有的水泥磨、生料磨通過(guò)XCMK技術(shù)改造成為超細(xì)礦粉生產(chǎn)線，是實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本、提高效益的有效手段。
    (1)石家莊眾鑫水泥有限公司∮2.4×13m開路超細(xì)礦渣磨，生產(chǎn)比表面積410～420m2/kg的礦渣粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在15.5～16t/h，噸礦渣粉電耗53.2kWh/t。
    (2)江陰華西超細(xì)礦粉有限公司先后在三臺(tái)∮2.4×13m開路超細(xì)礦渣磨采用了興誠(chéng)XMK專用礦粉專利技術(shù)，礦渣粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高了2—3T/h，比表面積增加了20m2/kg以上。
    (3)江陰海豹水泥有限公司中2.6×13m開路超細(xì)礦渣磨，生產(chǎn)比表面積420m2/kg的礦渣粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在15.5～16t/h，噸礦渣粉電耗降低8—lOkWh/t。
    (4)林州林鋼水泥有限公司∮2,2×7m開路超細(xì)礦渣磨，生產(chǎn)比表面積420m2/kg的礦渣粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在7.5t/h，噸礦渣粉電耗58kWh/t。
    (5)許昌中電投龍?jiān)此�泥有限公司與新鄉(xiāng)電力集團(tuán)三臺(tái)∮3.2×13m閉路超細(xì)礦渣磨，生產(chǎn)比表面積420m2/kg的礦渣粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在32～33t/h。
    (6)大連財(cái)圣水泥有限公司∮2.4×13m開路超細(xì)礦渣磨，生產(chǎn)比表面積410～420 m2/kg的礦渣粉臺(tái)時(shí)產(chǎn)量在14～15t/h。