70%矿渣活化微粉生产水泥

　　目前，水泥企业的机立窑、干法旋窑生产熟料工业用煤的热值平均在5500大卡左右，每生产1.0公斤熟料，需要的煤炭燃料平均在900～700大卡热量。这样计算，每生产1.0吨熟料，需要优质煤炭0.145吨左右。生产水泥如果能够节省40%的熟料，就意味着，每生产1.0吨水泥可以节省0.058吨左右的煤炭。机立窑、干法旋窑生产熟料平均需要电力在20kwh/t左右，生产水泥如果节省40%的熟料，也同样意味着每生产1.0吨水泥可以节省8.0kwh左右的电能。

　　生产普硅42.5级水泥，熟料份额占80%以上；生产42.5级矿渣水泥，熟料份额占65～80%；四平市宏桥水泥技术研究所开发研制的少熟料水泥生产技术，就是利用30%左右的少量熟料掺入70%左右的矿渣活化微粉生产的矿渣水泥，其质量完全达到国家矿渣42.5级水泥标准。它与传统的矿渣水泥生产技术相比较，可以减少40%左右的熟料用量。生产的矿渣水泥每吨不但可以节约0.058吨左右的煤炭，节约8.0kwh左右的电能，还能降低生产成本30元左右。

　　我国年产水泥10.0亿吨左右，如果本技术能在全国推广应用20%的比例生产2.0亿吨矿渣水泥的产量，全国每年可节约1000多万吨煤炭，节约15.0亿多度电能；因此，应用少熟料技术生产水泥不但能降低水泥的生产成本，还节约大量的能源，减少环境污染，亦是对实现“十一五”计划节约20%能源总体目标的一个有力的举措。

1  目前矿渣水泥的粉磨状况

　　国内多数企业在生产矿渣水泥时，采用熟料、矿渣、石膏共同粉磨的工艺。但是，由于矿渣易磨性较熟料差，水泥中矿渣得不到充分细磨，当矿渣水泥比表面积为300m²/kg时，水泥中的矿渣比表面积仅达到220～230m²/kg，平均粒度偏大，使得矿渣的潜在活性得不到有效发挥，影响了水泥的早期强度，限制了水泥中矿渣掺量的提高。如果为提高矿渣水泥中的矿渣比表面积，无疑，要较大地提高矿渣水泥的比表面积，这样不但降低磨机的台时产量，还会出现熟料的过粉磨现象，因为熟料部分3um以下的颗粒占较大比例时，将会降低水泥的后期强度。因此，混合粉磨时，两者细度难以兼顾，不是影响磨机的台时产量、降低水泥的后期强度，就是无法激发矿渣的潜在活性。因此，我们提倡生产矿渣水泥时，熟料与矿渣分别粉磨的生产工艺，达到两者兼顾的目的。

2  熟料与矿渣分别粉磨

　　单独粉磨熟料，在技术上没有较大的区别，不作详细论述。由于矿渣的易磨性较差，利用不同的矿渣粉磨技术，其质量、产量及效益差别很大。

　　现在国内大多数水泥生产企业生产矿渣微粉均采用球磨机设备，在正常的球磨机生产中，单独粉磨矿渣的平均电耗是粉磨水泥的2～3倍。产品比表面积达到450㎡/kg时，粉磨电耗较高；北京某钢厂、通化某钢厂、福建等企业的矿渣粉磨系统电耗均在100kwh/t左右。部分企业技术指标，见表1

表1    传统的开路磨机生产普通矿渣微粉产量指标

　　当粉磨的矿渣比表面积低于450㎡/kg时，矿渣微粉的活性并没有完全发挥出来；掺入水泥后虽然后期强度有所增长，但是，3d强度却降低1～3Mpa，质量≤S75级矿渣微粉国家标准。这种粉磨方式存在：磨机产量低、矿粉比表面积低、掺入水泥的比例少、其经济价值也较低的问题。

3  问题的解决

　　由四平市宏桥水泥技术研究所开发研制的矿渣微粉活化技术，适用于在球磨机上生产矿渣活化微粉。是在充分利用原有设备条件的情况下，通过改变磨内结构、研磨体级配及利用矿渣专用活化剂通过粉磨时激发矿渣的活性；生产的矿渣活化微粉具有磨机产量高、电耗低、产品质量高、成本低等特点；质量达到矿渣微粉国家标准S105级，其活性指数远远超过国家标准S105级的指标；

3.1  比传统的磨机生产普通矿渣微粉提高产量50%～100%；在比表面积450㎡/kg～550㎡/㎏的情况下，电耗是传统生产方式的50%左右。见表2

3.2  激发矿渣活性和提高微粉质量，比表面积可以达到450～550㎡/kg；掺入矿渣活化微粉的水泥强度比掺入普通矿渣微粉的水泥强度高于3Mpa～5Mpa；可以实现：

　　山水集团某公司利用四平水泥所矿渣活化技术在φ500㎜×500㎜试验磨机的现场试验数据。见表3

　　由于各地矿渣的化学成分不同、质量也不同，所以利用活化技术生产矿渣活化微粉的3d抗压强度在9～17Mpa之间。利用活化微粉生产的水泥质量也同样受到影响。如：柳钢矿渣活性较好，广西大化利用80%的矿渣活化微粉与熟料粉生产的水泥，3d抗压强度达到25.9Mpa；华北邢台、邯郸等地的矿渣活性次之，某厂利用60～75%的矿渣活化微粉与熟料粉生产的水泥，水泥3d抗压强度亦达到15.0～20.0Mpa。

　　河北邢台某水泥有限公司利用四平水泥所矿渣活化技术在φ500㎜×500㎜试验磨机进行了现场试验，实验目的：1、掺入30～50%活化微粉的水泥，与未掺入活化微粉的水泥质量对比；2、用55～75%活化微粉生产的水泥与未掺入活化微粉的水泥质量对比。见表4

表4        在φ500㎜×500㎜试验磨机的现场试验数据

河北邢台某水泥有限公司利用四平水泥所矿渣微粉活化技术在2.4m×9m磨机试生产，试生产目的：掺入30～50%活化微粉的水泥，与未掺入活化微粉的水泥质量对比；摘录几组运行数据见表5

表5          2.4m×9.0m磨机生产质量检验报告

检验结果：掺入30%活化微粉的水泥，比掺入活化微粉前的水泥3d强度平均提高4.8Mpa

4  结论

　　利用30%左右的少量熟料掺入70%左右的矿渣活化微粉生产的矿渣水泥，主要是通过矿渣的活化技术激发矿渣的活性而生产矿渣活化微粉，实现矿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。

　　利用少量熟料生产符合国家水泥新标准的32.5级～52.5级水泥，生产水泥可以节省30%～50%的熟料；不但降低了生产水泥的成本，还节省了大量的能源，减少了环境的污染。