熟料、矿渣分别粉磨提高综合效益

　　三明三水泥有限公司现有6台2.2水泥磨，设计年产水泥60万t，其主要产品为野三三冶牌32.5R、42.5R等级普通硅酸盐水泥和矿渣水泥，原公司采用熟料、矿渣和石膏进行混合配料粉磨。近年来，熟料和电力价格上涨使水泥制造成本升高。因此，如何在保证质量的前提下，提高磨机台时产量和多掺混合材就成为急待解决的攻关课题。通过论证和反复试验，认识到熟料与矿渣两者的易磨性存在差异，混合粉磨时，两者细度难以兼顾，不是影响磨机的台时产量，就是无法激发矿渣的潜在活性，所以决定对水泥粉磨工段进行技术改造，采用熟料、矿渣分别粉磨方案。达到磨机台时产量和混合材掺入量的突破，获得了令人满意的经济效益。

　　1 分别粉磨工艺可行性分析

　　1.1 水淬高炉矿渣的性能

　　矿渣全部取用三钢冶炼铜铁的废渣，经水急冷处理成为粒状颗粒成粒化高炉矿渣，其玻璃体含量多，一般含有80%~90%的玻璃相，矿渣的化学成分一般为CaO35%~45%、SiO2 25%~40%、Al203 6%~15%、FeO0.5%~1%。矿渣的质量系数(CaO+MgO+ Al203)/( SiO2+MnO+TiO2)约在1.5左右。矿渣的结构处在高能量状态不稳定，潜在活性大，需经磨细才能使其潜能发挥出来。高炉矿渣制备成比表面积400m2/kg以上的矿渣粉，大幅度提高了矿渣的活性。

　　1.2 混合粉磨与分别粉磨的差别

　　水淬高炉矿渣被用作水泥混合材，常与硅酸盐水泥熟料混合粉磨生产水泥。由于矿渣的邦德功指数为22kWh/t，水泥熟料为15kWh/t，所以矿渣的易磨性相对比熟料较差。众所周知，水泥强度除与其颗粒级配，颗粒形象有关外，细度也是一个重要指标，水泥颗粒大小与水泥水化和硬化有着直接联系，不同粒径的水泥水化速度和程度差异很大，水泥中3--30um的颗粒对强度起重要作用，其重量比例应占65%左右，尤其16～24um颗粒更应多些，约3um的颗粒应在10%以下，因为>60um的颗粒对水泥水化及强度的作用甚微，基本上仅起填空作用，而小于3um的颗粒的水化速度很快，在浆体硬化之前即已完成。所以仅对早期强度有利，另外颗粒分布要求窄些(即n大些)，颗粒分布越窄，水泥强度越高，对混凝土的影响亦是如此。然而混合粉磨的矿渣粉的粒径大部分在60um以上，水化时得不到全部水化，活性也没有得到充分发挥，限制了水泥中矿渣掺量的提高。鉴于矿渣与水泥熟料易磨性的差异，熟料、矿渣进行分开粉磨，再按一定配比混合已均化所制备的水泥，对提高水泥的粉磨效率，改善混凝土性能，增加经济效益效果明显。

　　1.3 不同粉磨条件小磨试验

　　矿渣的细度(比表面积)大小直接影响水泥强度的发挥，原则上讲磨细矿渣粉的细度越细则效果越好，但要求过细则粉磨困难，成本将大幅度提高。综合考虑磨细矿渣粉的细度(比表面积)以400m2/kg～500m2/kg为好。我们先在实验室对矿渣的不同粉磨进行小磨试验，熟料化学组成见表1、表2，矿渣、石膏化学组成见表3，不同比表面积的矿粉对水泥胶砂强度的影响见表4。两种水泥胶砂强度实验对比。在两种不同的粉磨方式中，由熟料、石膏、矿渣共同粉磨，所得成品称为1号水泥曰由熟料和石膏先粉磨，矿渣单独粉磨后两项一同混合，所得成品称为2号水泥。粉磨后物料细度(比表面积)见表5。两种水泥胶砂强度见表6(括号内为百分对比值)。可见,熟料与矿渣采用不同粉磨,所得水泥的细度大致相同,但强度却相差较大。

　　2 分别粉磨工艺的实现与优化

　　2.1 分别粉磨工艺的实现

　　根据公司现有生产工艺，共有6台2.2m的水泥磨，其中2台为2.2*6.5m闭路水泥磨配3.5普通离心式选粉机(编号为1号、2号磨)。2台为2.2*7m闭路水泥磨配4高效离心式选粉机(编号为3号、4号磨)，2台为2.2*7.5m开流高细磨(编号为5号、6号磨)。