熟料、礦渣分別粉磨提高綜合效益

　　三明三水泥有限公司現(xiàn)有6臺(tái)2.2水泥磨，設(shè)計(jì)年產(chǎn)水泥60萬(wàn)t，其主要產(chǎn)品為野三三冶牌32.5R、42.5R等級(jí)普通硅酸鹽水泥和礦渣水泥，原公司采用熟料、礦渣和石膏進(jìn)行混合配料粉磨。近年來(lái)，熟料和電力價(jià)格上漲使水泥制造成本升高。因此，如何在保證質(zhì)量的前提下，提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和多摻混合材就成為急待解決的攻關(guān)課題。通過(guò)論證和反復(fù)試驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到熟料與礦渣兩者的易磨性存在差異，混合粉磨時(shí)，兩者細(xì)度難以兼顧，不是影響磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，就是無(wú)法激發(fā)礦渣的潛在活性，所以決定對(duì)水泥粉磨工段進(jìn)行技術(shù)改造，采用熟料、礦渣分別粉磨方案。達(dá)到磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和混合材摻入量的突破，獲得了令人滿意的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1 分別粉磨工藝可行性分析

　　1.1 水淬高爐礦渣的性能

　　礦渣全部取用三鋼冶煉銅鐵的廢渣，經(jīng)水急冷處理成為粒狀顆粒成?；郀t礦渣，其玻璃體含量多，一般含有80%~90%的玻璃相，礦渣的化學(xué)成分一般為CaO35%~45%、SiO2 25%~40%、Al203 6%~15%、FeO0.5%~1%。礦渣的質(zhì)量系數(shù)(CaO+MgO+ Al203)/( SiO2+MnO+TiO2)約在1.5左右。礦渣的結(jié)構(gòu)處在高能量狀態(tài)不穩(wěn)定，潛在活性大，需經(jīng)磨細(xì)才能使其潛能發(fā)揮出來(lái)。高爐礦渣制備成比表面積400m2/kg以上的礦渣粉，大幅度提高了礦渣的活性。

　　1.2 混合粉磨與分別粉磨的差別

　　水淬高爐礦渣被用作水泥混合材，常與硅酸鹽水泥熟料混合粉磨生產(chǎn)水泥。由于礦渣的邦德功指數(shù)為22kWh/t，水泥熟料為15kWh/t，所以礦渣的易磨性相對(duì)比熟料較差。眾所周知，水泥強(qiáng)度除與其顆粒級(jí)配，顆粒形象有關(guān)外，細(xì)度也是一個(gè)重要指標(biāo)，水泥顆粒大小與水泥水化和硬化有著直接聯(lián)系，不同粒徑的水泥水化速度和程度差異很大，水泥中3--30um的顆粒對(duì)強(qiáng)度起重要作用，其重量比例應(yīng)占65%左右，尤其16～24um顆粒更應(yīng)多些，約3um的顆粒應(yīng)在10%以下，因?yàn)?gt;60um的顆粒對(duì)水泥水化及強(qiáng)度的作用甚微，基本上僅起填空作用，而小于3um的顆粒的水化速度很快，在漿體硬化之前即已完成。所以僅對(duì)早期強(qiáng)度有利，另外顆粒分布要求窄些(即n大些)，顆粒分布越窄，水泥強(qiáng)度越高，對(duì)混凝土的影響亦是如此。然而混合粉磨的礦渣粉的粒徑大部分在60um以上，水化時(shí)得不到全部水化，活性也沒(méi)有得到充分發(fā)揮，限制了水泥中礦渣摻量的提高。鑒于礦渣與水泥熟料易磨性的差異，熟料、礦渣進(jìn)行分開(kāi)粉磨，再按一定配比混合已均化所制備的水泥，對(duì)提高水泥的粉磨效率，改善混凝土性能，增加經(jīng)濟(jì)效益效果明顯。

　　1.3 不同粉磨條件小磨試驗(yàn)

　　礦渣的細(xì)度(比表面積)大小直接影響水泥強(qiáng)度的發(fā)揮，原則上講磨細(xì)礦渣粉的細(xì)度越細(xì)則效果越好，但要求過(guò)細(xì)則粉磨困難，成本將大幅度提高。綜合考慮磨細(xì)礦渣粉的細(xì)度(比表面積)以400m2/kg～500m2/kg為好。我們先在實(shí)驗(yàn)室對(duì)礦渣的不同粉磨進(jìn)行小磨試驗(yàn)，熟料化學(xué)組成見(jiàn)表1、表2，礦渣、石膏化學(xué)組成見(jiàn)表3，不同比表面積的礦粉對(duì)水泥膠砂強(qiáng)度的影響見(jiàn)表4。兩種水泥膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)對(duì)比。在兩種不同的粉磨方式中，由熟料、石膏、礦渣共同粉磨，所得成品稱為1號(hào)水泥曰由熟料和石膏先粉磨，礦渣單獨(dú)粉磨后兩項(xiàng)一同混合，所得成品稱為2號(hào)水泥。粉磨后物料細(xì)度(比表面積)見(jiàn)表5。兩種水泥膠砂強(qiáng)度見(jiàn)表6(括號(hào)內(nèi)為百分對(duì)比值)?？梢?jiàn),熟料與礦渣采用不同粉磨,所得水泥的細(xì)度大致相同,但強(qiáng)度卻相差較大。

　　2 分別粉磨工藝的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化

　　2.1 分別粉磨工藝的實(shí)現(xiàn)

　　根據(jù)公司現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，共有6臺(tái)2.2m的水泥磨，其中2臺(tái)為2.2*6.5m閉路水泥磨配3.5普通離心式選粉機(jī)(編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)磨)。2臺(tái)為2.2*7m閉路水泥磨配4高效離心式選粉機(jī)(編號(hào)為3號(hào)、4號(hào)磨)，2臺(tái)為2.2*7.5m開(kāi)流高細(xì)磨(編號(hào)為5號(hào)、6號(hào)磨)。