钢铁行业利用废渣生产矿渣微粉的生产工艺

《钢铁行业利用废渣生产矿渣微粉的生产工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢铁行业利用废渣生产矿渣微粉的生产工艺（15页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、黎明重工科技股份有限公司摘 要 矿渣微粉是近年才兴起的一种新型建材，发展较快。同时也有不同的生 产工艺，企业要根据自身的情况选择适合的生产工艺及规模 关键词 矿渣微粉 立式磨 挤压机 球磨机 振动磨0引言钢铁工业是关系到一个国家国计民生的基础工业，同时也是能源消耗大户 和固体物排放大户，每年排放大量的固体废渣占用大量的耕地，破坏生态平衡、 污染环境。钢铁行业的固体废物包括尾矿、高炉矿渣（或化铁炉渣）、钢渣、尘泥、 自备电厂排出的粉煤灰以及工业垃圾等，根据冶金总院的统计显示，目前，钢铁 行业每年固体废物产生量约 1.7亿吨，其中高炉矿渣和化铁炉渣约 5000万吨， 铁合金渣 90 万吨，钢渣 2

2、000 万吨，尘泥 1660 万吨，粉煤灰及炉渣 540 万吨。水泥工业和钢铁工业一样，属于基础工业，在国民经济中占有重要地位，同 时也是主要的能源消耗大户之一。为了减少对自然资源的过度消耗，保护生态环 境，水泥企业一直都在利用工业废渣，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等，其中以粒化 高炉矿渣的利用最为普及，且效果最佳，但大多数都用做水泥掺合料或生产矿渣 水泥。利用矿渣微粉制备高性能混凝土作为一项新技术，其应用不到十年。由于矿渣微粉生产成本低，销售价格低于水泥价格，而且是高性能混凝土 的优质原料，适用于大型的商品混凝土搅拌站，它可等量代替各种混凝土中的水 泥用量，同时它作为混凝土的改性剂，可明显改善混凝

3、土的性能，具有良好的经 济效益和社会效益。自从国内首条年产50万吨矿渣微粉生产线于 2000年8月在上海宝田新型 建材有限公司投产以来，国内相继建成和在建的共有数十条矿渣微粉生产线。本 文从矿渣微粉生产线现状、生产工艺及综合利用方面进行浅述，希望能与国内同 行进行交流。1矿渣微粉生产现状矿渣微粉起源于欧美等国家，其技术的发展已近十年。近年来随着钢铁工业 技术的不断进步，以及粉磨部位材质的不断改善，矿渣微粉的生产和应用越来越 大。由于立式磨在生料粉磨和煤粉制备领域内的突破以及材料科学、液压技术、 自动控制方面的不断发展，逐步克服了影响立式磨大量推广使用中的普遍存在的 震动、磨辊和磨盘磨损、除铁难

4、等不利因素，逐步在水泥粉磨、矿渣粉磨等领域 中推广开来。目前立式磨在矿渣粉磨生产设备中占绝对优势，成为矿渣微粉生产 线的首选设备。我国在这方面的研究、开发和利用较晚，1996 年，上海宝钢企业开发总公 司筹建国内首条年产 50 万吨矿渣微粉生产线，后由于受东南亚经济危机的影响， 于 1998 年开始建设， 2000 年 8 月份投产。后又于 2003 年 8 月建成第二条年产 50 万吨的生产线，各项指标基本达到设计要求，设备运转正常，企业经济效益 较好。目前在正在建设第三条线。目前我国已建成投产的还有武钢（30 万吨/年）、鞍钢（50 万吨/年）、芜 湖朱家桥（50万吨/年）、山西长冶钢铁公

5、司（70 万吨/年）、首钢（60 万吨/年）、 南京梅宝（50 万吨/年） 等厂，昆钢、马钢、沙钢、唐山建龙、南钢、柳钢等厂相 继建成投产或者正在建设当中，钢铁工业对矿渣深加工已是大势所趋。这其中像 芜湖朱家桥、山西长钢、鞍钢水泥厂等厂用立式磨既磨矿渣，又磨熟料，根据市 场来进行调节。国内目前采用的立式磨均为进口，主要有日本川崎公司的CK磨，德国莱 歇公司的LM2+2 磨,丹麦史密斯公司的0K磨，德国Polysius公司的RMS立式 磨，德国非凡公司的 MPS 磨，宇部-莱歇磨等，全世界已投产的立式磨约有 100 多台，而且有逐步增加的趋势。 目前国内较大规模的矿渣微粉生产线均采用 立式磨，规

6、模基本上在1070万吨之间，但以50万吨规模为主。随着国产立磨的技术进步与成熟，国内有一些企业开始利用国产立磨生产 矿渣微粉。2.矿渣微粉的标准及性能2.1 矿渣微粉的标准1998 年国内第一个矿渣微粉的标准砂浆、混凝土用粒化矿渣微粉由作 为地方标准的上海市发布实施， 1999 年上海又出台了地方标准粒化高炉矿渣 微粉在水泥混凝土中应用规程。我国于2000 年 12 月 1 日起实施国家标准用 于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣微粉(GB/T18046-2000)。2002年12月1 日起又实施了高强、高性能混凝土中用矿物外加剂国家标准。在该标准中正 式将矿渣微粉命名为 矿物外加剂 纳入混凝土第六

7、组份。 2008 年又颁布了最新 版的国家标准用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣微粉(GB/T18046-2008)矿渣微粉品质指标见表2-1表 2-1 矿渣微粉的品质指标( GB/T18046-2008)矿淡粉应苻合应1的技貳推标.规定.表1技术扌旨标项目S105S95S75密度2h 8比农面积心Eg500400洁性苗数/咯7 d9575552B diOSas75流动區比/舛3S5含水就(质拭分!ft”啊老L0三筑化硫t质啟裁蛙)C1,0執同子质垃分数”滋益0. 06挠失凤质就分数打蚪C3. 085放射性台格目前企业生产的矿渣微粉，比表面积控制在420-450m2/kg之间。2.2 矿渣微粉性

8、能2.2.1 高炉矿渣的化学成分和矿物组成高炉矿渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和助熔剂(石灰石)等炉料中的非挥发组分形成的废渣。其化学成分主要是 CaO、MgO、SiO2、Al2O3、CuO、FeO、MnO、S 等，其中 CaO、 MgO、SiO2 占 90%左右。矿渣的 化学组成一般为 CaO：32-45%；SiO2：22-41%；Al2O3：5-15%；MgO：2-15%；FeO： 0.5-1.0%； MnO： 0.1-1.0%； TiO2：V2.0%； S： 0.5-1.5%。矿渣的矿物组成在CaO- SiO2-Al2O3三元相图上处于C2AS、CAS 2、和C 2S

9、的结晶区。一般钢铁工业排出的矿渣在急冷时形成无定性玻璃体。在碱性矿渣中，一般形成硅酸二 钙（c2s）、钙铝黄长石（c2as）、钙镁黄长石（c2ms2）、钙长石（cas2）、硫化钙、镁 橄榄石（MgOSiO2）、硅钙石、硅灰石和尖晶石等晶体。在酸性矿渣中，主要是甲 型硅灰石和钙长石。其中C2AS和C 2s活性较好,CAS 2和CS活性较差，即CaO、 Al2O3含量高，SiO2含量低时活性高。矿渣的活性受其理化组成及微观结构、冶 炼工艺、钢种、水淬质量等因素的影响而改变，当矿渣中玻璃相含量高（80-90%） 时，矿渣为微晶状态，活性好。但我国攀钢排出的矿渣钛含量较高，在10%以上 易磨性较普通矿

10、渣差，且水硬活性低。2.2.2 高炉矿渣的性能高炉矿渣的碱度是指矿渣主要成分中的碱性氧化物和酸性氧化物的含量比。 即K= （CaO+ MgO） / SiO2，K1为碱性渣；K=1为中性渣；反之为酸性渣。高炉矿渣的活性取决于高温炉渣的处理方法。在水淬、热泼、半急冷等三种 方法中以水淬渣的活性较高，对水泥厂来讲，其质量最好。水淬矿渣高炉熔渣在大量冷却水的作用下形成的海绵状浮石类物质，其在宏 观上是由硅（铝）氧四面体组成的聚合度不同的网状结构，钙离子、镁离子分布 在网状结构的容穴中，微观上大体是按相律形成不均匀物相或微晶矿物近程有 序，远程无序。主要有以下几种化学键：Ca-0、Mg-0、Si-0、A

11、l-0,绝大部 分化合物以玻璃体的的形式存在，因而具有较高活性。表 2-2 矿渣玻璃体中各种氧化物的单键强度MyOx中的MSiAlAlCaMg价数43322配位数44686M-O单键强度（kj/mol）25.3616.75 25.1212.68 15.797.668.85水淬矿渣的质量好坏取决于主要化学成分和矿物组成，可用水渣活性率Mc或质量系数K来表示。在碱性矿物中的C2S，在不同温度下可形成a、a、卩、y四种变体，前面 三种在急冷时形成，具有较高的活性；酸性矿渣中的AbO3含量较高，因而在急 冷时形成玻璃体的含量较高。MgO能够降低熔渣粘度，有利于形成玻璃体，因 而对活性有利，MnO不利于

12、形成玻璃体，对矿渣活性不利。矿渣活性用活性率Me或质量系数K表示Mc= Al2O3 /SiO2Mc0.25为活性矿渣；McvO.25为低活性矿渣。K=CaOMgOAl2O3/ (SiO2+ MgO)K1.9为高活性矿渣；K=1.6-1.9为中活性矿渣；Kvl.6为低活性矿渣。不同厂的矿渣化学组成差别较大，易磨性差异也较大，但总体上来讲，矿渣 易磨性差、磨蚀性大、粉磨特性复杂。在球磨机生产中，平均电耗是粉磨水泥的 23倍，系统电耗在7590kwh/t之间。粉磨过程中，矿渣的比表面积增长十分 缓慢，当矿渣比表面积大于450m2/kg时，产量大幅降低，电耗大幅增加，但活 性增加幅度较小，因此目前在实

13、际生产中，矿渣微粉比表面积一般控制在 420-450m2/kg 之间。但如果用矿渣生产掺合料时，则矿渣微粉比表面积要求在 500m2/kg 以上。当出磨矿渣微粉细度相同，活性不同的矿渣产量相差近 30%，电耗也相差 30%，因此，水泥企业在有条件时，选择活性好的矿渣是一种最简单实用的节能 措施，当钢铁企业确定矿渣微粉生产线规模时，一定要先做好本企业矿渣的易磨 性实验，这样才能合理选择工艺设备，以达到节能和节省投资的效果。2.2.3 矿渣微粉的性能矿渣微粉作为混凝土的第六组分矿物外加剂，可等量代替水泥，直接掺 加在商品混凝土中，根据活性和比表面积的不同，一般掺加量在2040%，掺入 矿渣微粉的混

14、凝土，性能明显得到改善，它具有以下优点： 搅拌初期易于控制混凝土的流变性，提高混凝土的流动度，泵送性能好； 降低水化热； 减少混凝土中水泥的需求量，增加混凝土的后期强度； 抗硫酸盐侵蚀性强，因为掺加了矿渣微粉的混凝土中c3a含量降低，相应的， 水化时减少了 Ca(OH)2的含量，因而抗硫酸盐侵蚀性能增加； 抗碱骨料反应； 抗微缩，与钢筋结合力强。以上性能决定了矿渣微粉特别适用于高层建筑、大坝、机场、水下及地下建筑等 特殊工程。3矿渣微粉的生产工艺根据现有的装备情况，理论上可采取立式磨、辊压机、球磨机、振动磨四 种终粉磨工艺。生产企业可根据年矿渣排放量或者矿渣保证供应量，以及当地及 周边市场对矿

15、渣微粉的年需求量，确定合理的生产规模。 3.1立式磨的生产工艺用立式磨生产矿渣微粉工艺近年来最为普通，且发展迅速，为各个钢铁公司 首选。由于科学技术的进步，立式磨逐渐克服了震动和材质磨损的不足，逐步用 于矿渣微粉的生产，其产品的比表面积一般在420450m2/kg，但一般不超过 500m2/kg，否则容易加剧磨盘和磨辊等粉磨部件的磨损以及震动。国内所用的立式磨大型均为进口，主要有日本川崎、宇部、丹麦史密斯、德 国莱歇磨，德国伯利休斯等国外企业生产的立式磨，中小型立磨以国产为主，主 要有中信重工、沈重、黎明重工科技等。年产 6-7 万吨矿渣微粉生产线，基本参数与控制指标如下（具体到每个厂情 况不

16、同）：（1）规模和基本参数 水渣水分：815%， 粒度：1 3mm，产品水分：1%,磨机产量： 710t/h，年运转率： 7075%， 烘干热耗： 200 万大卡/时 湿矿渣（水分按 15%计）。 烘干机热源：可选用柴油热风炉、燃煤沸腾炉、高炉煤气炉、发热能力要求在 200万大卡/时，每小时消耗标准煤300kg，具体采用何种炉型，要根据具体情况 来定。系统电耗：立式磨20-25kWh/t，全厂48-60 kWh/t。（2）主机设备立式磨：功率在200kW，产量71 Ot/h出磨气体温度：8090C出磨风量： 48000m3/h磨机漏风系数：W5%磨机压力损失： 40005000Pa液压系统压力

17、： 68MPa该生产线全厂装机功率约483kW左右。（3）物料储库 湿矿渣：一般用皮带机从矿渣堆场直接送至厂区的湿矿渣仓，湿矿渣仓不宜 过大，一般要求储量能满足 4-8 小时即可，以防长时间不用导致湿矿渣结块，造 成堵料。 矿渣微粉：当矿渣来源单一，质量稳定时，可建一座均化库，当来源地较多 时，需建两座均化库，以确保出厂的产品质量稳定。（4）散、包装 由于矿渣微粉直接用于混凝土搅拌站，因此一般采用散装火车、散装汽车、散装船运输，确实需采用包装袋时，也要采用大袋包装（吨包装），不宜采用小 袋包装，以降低成本。（5）系统除铁 目前的立式磨均采用外部循环，因而除铁较为方便，在磨内、入磨皮带机和粗粉入

18、磨等处，均应加电磁除铁器，以降低入磨物料铁含量，减小磨损。需要指出的是目前国内投产的一些生产线，在原设计时将湿矿渣和石膏一起 粉磨，结果造成磨盘、选粉机堵塞，其原因如下： 由于立式磨烘干能力强，含水 1215%的湿矿渣直接进立式磨内烘干兼粉磨， 因此，磨内气体中水蒸气含量较高。 由于石膏的易磨性远远好于矿渣，当二者混合粉磨，成品中矿渣微粉比表面积在420450m2/kg时，石膏微粉的比表面积已在500m2/kg以上。 由于通入立式磨的热风温度在350C左右，极易使磨细的石膏微粉由二水石 膏（CaSO42H2O）受热失去化学结合水，变成半水石膏（CaSO41/2钛0）。而 半水石膏具有较强的水硬

19、性，遇到湿矿渣烘干产生的水蒸气，又吸水变成二水石 膏，结成硬块；另一方面，半水石膏、游离水、矿渣微粉相互作用结成硬块，极 易粘附在设备表面，堵塞立式磨和上部的选粉装置，严重影响立式磨的正常生产。 因此，当采用立式磨时，不宜掺加石膏，只采用矿渣单独粉磨。3.2球磨机的生产工艺 目前国内大多数水泥生产企业水泥粉磨设备均采用球磨机，当水泥企业生产 规模不大时，即可采用球磨机生产工艺，球磨机生产矿渣微粉，细度很难达到 500m2/kg 以上比表面积的矿渣微粉，而且用球磨机生产矿渣微粉时电耗较高。 表 3-1 是常见球磨机生产矿渣微粉时的系统参数及配置。表3-1球磨机生产矿渣微粉时生产配置（S=4204

20、50 m2/kg）序 号球磨机收尘器选粉机规模（万吨）规格功率(kW)产量(t/h)风量(m3/h)型号功率(kW)产量(t/h)10 2.4X13m8001022000一一一720 3Xllm12501745000N7505515-201230 3.2X13m16002030000一一一1540 3.5X13m20002560000N1000752517.550 3.8X13m25003090000N15009030201 ）规模和基本参数目前国内适用于磨矿渣微粉的球磨机规格较多，下面就以年产 12万吨矿渣 微粉为例，列举生产基本参数。规模：年产 12万吨矿渣微粉入烘干机湿矿渣水份：815%

21、出烘干机干渣水份：1%入磨干渣粒度： 13mm出磨产品水份： 1%产品比表面积： 420450m2/kg磨机产量： 17t/h磨机运转率： 80%粉磨系统电耗：7590 kWh/t烘干机热源：燃煤沸腾炉，发热能力250xl05kJ/h。（2）流程选择 矿渣粉磨采用球磨机，有开路和闭路两种生产工艺。对于用长径比较大的磨机来生产水泥时，采用开流系统比较合适，但当生产比表面积为430m2/kg以上 的矿渣微粉时，其优势就不明显。这是因为，为了保证出磨的成品合格，就必须 存在比较明显的过粉磨现象，当要求的产品比表面积更高时，过粉磨现象就更加 严重。这时，如果磨机过长，而且仓数较多，例如三仓磨，要求三个

22、仓的能力平 衡，三仓料位基本相同，如果对矿渣的易磨性不充分了解的情况下，盲目确定各 仓分布以及研磨体级配，则很可能难以保证三仓料位的动态平衡，在生产中带来 意想不到的情况，影响产品性能和磨机的正常生产。另外，开路磨大多采用磨内筛分装置，隔仓板篦缝较小（约 58mm）， 一旦遇到小球、锻或者破碎率较高的研磨体时，会造成堵塞，造成磨机通风不畅， 磨机产量大幅下降，出磨矿渣微粉温度过高，影响产、质量。这时只有调节风机 风门的开度，增加磨内通风量以降低出磨物料的温度，但如果风机风门调节不当， 会导致磨机出磨物料跑粗现象的发生。两种系统相比，闭路系统投资较大，系统较为复杂，但从生产及控制角度来讲， 闭路

23、磨系统相对于开路磨系统，具有以下优点。 颗粒级配合理。闭路磨因为采用了选粉机，矿渣微粉的细度调节灵活，颗粒 级配较合理，当矿渣微粉比表面积在480m2/kg左右时，其332 u m颗粒65%, 与水泥相近，因而后期强度高。与此同时，开路磨存在过粉磨现象，产品中小于 3um的颗粒较多，同样细度的产品，开路磨早强较高，但由于成品中存在粗颗 粒，会导致后期强度较闭路低。 对入磨矿渣的水分要求较低。由于闭路磨带有选粉机，磨内风速较高，磨内 通风量较好，因此允许入磨矿渣水分2%，但开路磨要求入磨矿渣水分1%，否 则会引起糊磨现象，导致磨机产量下降和跑粗。 出磨矿渣微粉温度低。闭路磨由于选粉机中外掺大量冷

24、风，对物料有冷却作 用，同时由于磨内截面风速高，磨内通风良好，因此，出磨物料温度低，矿渣微 粉中的玻璃体没有被破坏，活性较好。与此相反，开路磨由于磨内通风较差，糊 磨现象严重，出磨物料温度高，导致矿渣微粉中的玻璃体朝晶格完整、致密方向 发展，导致矿渣微粉活性降低。 细度调节灵活。由于闭路磨配有选粉机，因此细度调节灵活，可通过调节选 粉机转速和风机风门来生产400550m2/kg比表面积的矿渣微粉。但开路磨只能 通过调节喂料量和系统风量来调节细度。应当指出，不管开路还是闭路，生产矿渣微粉都比较成熟可靠，在生产水泥 时，闭路系统能有效减轻过粉磨现象，且细度调节灵活。但由于目前的选粉机均 是为生产水

25、泥而开发的，用于生产高比表面积的矿渣微粉（500m2/kg）时，选粉 效率下降许多，很难达到生产水泥时的选粉效率。当然，巧妇难为无米之炊，如 果磨内产生的细粉量偏少，选粉机无论多高效也难保证设计的产量，因此，合理 的磨内结构，粉磨效率是首要的决定因素。矿渣的粒度比水泥熟料的粒度小，但却比熟料难磨。同样的磨机，生产矿渣 微粉时的产量只有生产水泥时的40%左右，如何使长管磨三个仓的能力处于动态 平衡，在实际生产中很难掌握，尤其是矿渣微粉，是一种新兴的材料，水泥企业 的生产经验更少，因此更不能盲目选择磨机规格。在水泥企业中常用的2.2x9m、 2.2x12m、2.4x13m、2.6x13m、3.2x

26、13m等长径比大于4的球磨机一般不 宜在新上矿渣微粉生产线时采用。 总之，用球磨机生产矿渣微粉，有开路和闭路两种选择，开路流程简单，投资也 较省，但产量较低，生产高比表面积的产品比较困难。采用闭路尽管投资较大， 但细度调节灵活，能有效克服过粉磨现象，且可以生产高比表面积的产品。因此， 采用球磨机生产矿渣微粉时，如果条件允许，应首选闭路系统。（ 3）主机设备选粉机：离心式选粉机和旋风式选粉机不宜用于生产矿渣微粉，因为这两种 类型的选粉机用来生产高比表面积的矿渣微粉时，选粉效率太低，循环负荷率过 大，不经济，因此应采用涡流选粉机。以下为年产12万吨矿渣微粉生产线的配 置。磨机：F3xllm,功率

27、1250 kW，产量 17t/h选粉机：DSII （S） -750，功率：55kW；选粉效率：6070%收尘器:PPW96-8高浓度气箱脉冲收尘器，处理风量:45000 m3/h，过滤风速0.8m/s 风机：处理风量45000 m3/h,风压7500Pa，电机功率：160kW （4）球磨机系统节能措施球磨机用来生产矿渣微粉时，其系统产量只有粉磨水泥时的40%左右，电耗较高， 必须考虑系统节能，具体可采用以下两种措施： 由于球磨机在磨矿渣时，产量只有磨水泥的 40%左右，因此在选择选粉机、 风机、收尘器时，输送设备规格和装机功率应相应减少，以减少投资和运行电耗。 采用球磨机生产矿渣微粉，其产品比

28、表面积较高，难免会产生过粉磨现象， 或者因静电吸附造成的颗粒聚集、糊球现象，影响磨机产量，加之球磨机本身电 耗就较高，因此在球磨机生产中一般要采用助磨剂，以提高产量，降低电耗，但 要加入适合自己企业原料的助磨剂，方能达到增产节能的效果。3.3 辊压机终粉磨的生产工艺目前国内还没有采用辊压机终粉磨系统生产矿渣微粉，但国外近十年来已有 数条生产线采用该系统，主要由Polysius和KHD公司提供。该系统主要由辊压机、打散机、烘干选粉机组成。该系统对矿渣含水量要求 在一定的范围，矿渣水分不能太大，也不能太小，一般以45%左右为宜，因为 水分过大，会造成输送困难和影响烘干选粉机的正常使用；如果水分过低

29、，则难 以形成料层，因此在实际使用中将湿矿渣和烘干后的干矿渣按一定比例混合，使 混合后的物料水分在45%为宜。同时，粉磨矿渣的辊压机需将辊面加宽，同时 还需采用变频调速，以降低辊速，减少振动。欧洲某厂采用Polysius的辊压机终粉磨系统，根据资料显示，其配置情况和 操作参数如下：矿渣烘干采用00.92x25烘干塔进行烘干，热源来自热风炉，辊压机采用 Polycom17/10 辊压机，料饼经打散机打散后入选粉机分选，粗粉和部分料饼回辊 压机循环辊压，产量 40.6t/h。在亚州地区代表用户为中国台湾和新加坡双龙集团。几个代表用户系统配置情况 见表 3-2。表 3-2 辊压机终粉磨系统代表实例序

30、 号主机设备规格型号产量t/h比表面积单位电耗（kwh/1）备注烘干粉磨选粉磨机其选合计(m2/kg) 0.92X25mPolycoml7/10Polysius2X850kW40.8514.536.35.15.046.4供货欧州某厂e 1.0X24mPolycom17/12Polysius5047052.0供货V选粉机2X1200kWR.P1.6/1.4SKS2250504502X900kW1180中国台湾KHD供货新加坡双该系统要求在辊压机前首先要除铁，以减少磨蚀性。另一方面，含有一定水分的 细粉会粘附在收尘器滤袋和输送设备上，必须在输送设备和选粉机中通入热风， 确保进收尘器的水分1%o3.

31、4 辊压机+球磨机组成的粉磨工艺该系统一般由挤压机、打散机、球磨机、选粉机组成。入挤压机的物料水分也要求在45%左右，磨机采用烘干磨以确保成品水分1%,该系统国内外已有数条线在运行。由设计院设计的江阴某厂采用该种系统，已投入运行。表 3-3 辊压机+球磨机系统代表实例序 号主机设备规格型号产量(t /h)比表面 积(m2/kg)单位电耗(kWh/t)备注烘干粉磨选粉磨机其它选粉合计1申 1.0X25mPolycom14/10 申 3.6X11m 2000 kWSepl 215/D55400一一一56.5Polysius 供货 Wulfrathe r厂2一Polycom12/5 屮 4.2X13

32、.75 m64409一一一59.3Polysius 供货 Castle 水2715 kW泥厂3申 2.4X18mHFCG120-602X220KW申 2.6X13m,1250 kW22-25420一一一60合肥院供 货江阴某厂从上表可以看出，当比表面积在400420m2/kg时，电耗在60kWh/t左右，优于 单独采用球磨机系统粉磨。该系统特别适用于水泥企业的老线改造，在球磨机前加辊压机，同时将球磨机改 成高细高产磨。3.5 振动磨生产工艺振动磨是利用研磨介质（球、柱或棒状）在高频振动的筒体内对物料进行冲 击、磨擦、剪切等作用使物料粉碎的细磨和超细粉磨设备。振动磨按其振动特点分为惯性式、偏转式

33、；按筒体数目分为单筒式、双筒式和多 筒式；按操作方式分为间歇性和连续式。目前国内的振动磨按振动加速度分为7g； 710g和1015g三种（g为重 力加速度），国内最大单筒直径很少超过1500mm,筒体容积没有超过3000L, 这就是说，国内基本上没有太适应于水泥企业使用的大型化振动磨。这是因为随 着振动磨的大型化，由于受弹簧、轴承材质和性能的影响，必然造成振动强度g 下降（基本上不超过7g），而影响粉磨效果。在超细高岭土和超细碳酸钙等超细行业中广为使用的振动磨很难用于低附加值 的矿渣微粉生产。尽管如此，笔者用小型振动磨粉磨宝钢的矿渣比表面积在 430m2/kg 时，电耗仅为 4 1 kwh/t

34、 。根据专家在振动中的实验结果显示，粉磨比表面积450m2/kg左右的矿渣微 粉时，球磨机需要110min,而振动磨仅为10min左右，可见振动磨所需粉磨时 间仅为球磨机的 1/91/10。同时采用钢棒的粉磨效果又比钢锻好，这是因为， 钢棒的冲击力大、棒隙小，对粉磨物料的颗粒具有选择性，故粉碎的速率快；而 钢锻的冲击力均齐，更有碍于缩小产品粒度分布范围。我司和上海一家公司联合进行实验，用振动磨生产超细矿渣微粉，以代替高 性能掺合料中的硅灰，效果明显。矿渣超细微粉的细度为：22.5卩粒径（D50）综上所述，由于受设备本身大型化的限制，振动磨很难用来进行工业化生产矿渣微粉，但可用来生产规模较小的超

35、细矿渣微粉。3.6 生产工艺比较与选择从以上几种比较工艺可以看出，从单纯电耗来讲，立式磨终粉磨和辊压机终 粉磨电耗较低，均在4050kWh/t之间，远远低于球磨机电耗的7590 kWh /t； 从工艺流程和占地面来讲，以立式磨流程最为简单，占地最省，辊压机终粉磨系 统生产控制较为复杂；从产品多样性来讲，球磨机生产工艺电耗高，振动磨不宜 用来生产矿渣微粉，但可用来生产规模较小的超细矿渣微粉生产线。总之，选用何种生产线，要结合产品品种、原料供应情况，企业本身实际 情况以及投资等综合考虑，以确定选用何种生产工艺最符合企业实际情况。 4矿渣微粉综合利用目前在国内一些企业已将矿渣微粉作为半成品和其它物料

36、一起用来生产不 同用途的产品，主要有以下几种途径： （1）矿渣微粉和钢渣微粉双掺生产复合粉。 当在矿渣微粉中掺入适量的钢渣微粉，可提高混凝土的液相碱度，以减少对钢筋 的腐蚀，提高土建构筑物的寿命，这种双掺粉特别适用于大体积混凝土构件，或 者一些重要工程的关键部位，但是，要加强对钢渣微粉中f-CaO和MgO的检测， 严格控制二者含量，确保二者含量不超标，以保证混凝土不遭受破坏。（2）矿渣微粉、硅灰和其它物质按一定比例生产高性能混凝土硅灰又称二氧化硅微粉，是生产硅铁或工业硅时矿热炉产生大量挥发性很强的SiO气体与空气迅速氧化并冷凝而成的烟尘，经收尘器回收后的一种产品，它的特点是颗粒极其细微，活性好

37、，其主要成份为SiO2，同时夹带少量C、Fe2O3、K2O、Na2O等，其容重为0.20.4kg/m3。其粒径多小于0.5um，最细的仅有0.01um,其比面积为1330m2/g，是普通水泥比表面积的50100倍。华东某厂采用的 硅灰比表面积及粒径分布见表 4-1 。表 4-1 硅灰比表面积及粒径分布编号比表面积（m2/g）45um筛余(%)粒径（um）分布（）0-0.30.3-0.50.5-0.70.7-1.01.0-5.0M128.40.7744.820.25.25.224.0M235.30.7251.120.26.44.814.3M331.41.6263.614.73.53.514.7硅

38、灰掺入混凝土可代替部分水泥，其有效取代系数可达34。当矿粉中掺入一定量的硅灰和其它物质时，可生产高性能的混凝土。能进一步提高矿渣微粉所具有的一系列性能外，还具有以下优点： 在深水工程中使用时的抗磨蚀能力； 可提高工程的抗裂性； 可提高混凝土的抗渗性、抗盐蚀性，增加混凝土液相碱度，保护钢筋。 利用矿渣微粉制成的高性能混凝土，其附加值会大大提高，相应的，企业经 济效益也会大幅提高。5. 结束语矿渣微粉生产作为一项新技术在我国逐步推广开来，经济效益和社会效益十 分明显，但在生产方面积累的经验不是很多，需要在以后生产中不断摸索。另外， 企业在选择矿渣微粉生产工艺时，要从投资、原料来源、产品定位方面进行综合 考虑。如果有条件的话，可加强对矿渣微粉的综合利用做进一步研究，以提高矿 渣的附加值。