提高矿渣微粉早期的活性指数

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1、提高矿渣微粉早期的活性指数 2009-12-21 信息来源：水泥技术 1前言 随着人们对矿渣微粉的经济价值的逐渐认识，最近几年，很多水泥企业尤其是钢铁企业，新装备了矿渣粉磨设备；由于粉磨矿渣与粉 磨水泥的物料易磨性、粒度等条件不相同，对矿渣粉磨的技术没有完全掌握，经验不足等原因，致使粉磨的矿渣微粉产量低、产品电 耗高、矿渣微粉的活性指数达不到《 GB/T10846-2000》矿渣微粉国家标准，针对这些问题，谈谈我们在矿渣粉磨实践中的体会。 2目前矿渣的粉磨状况 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。 矿渣在粉磨过程中，比表面积增长十分缓慢，

2、当矿渣微粉比表面积大于 450就/kg时，会产生过粉磨，由于静电吸附造成颗粒聚集、糊 球现象，致使磨机产量大幅降低，电耗大幅增加。有的企业为了提高产量降低电耗，在矿渣粉磨的同时加入 5〜10%的粉煤灰，达到助 磨作用，其结果是产量有所提高，水泥的强度却下降了，其经济效益没有完全发挥岀来。一般矿渣微粉往水泥里的掺入量只有 15%左 右，河北某水泥集团购买河北邯郸某厂生产的矿渣微粉，往水泥里只掺加 6%,才能保证原来的水泥强度指标不降低。 当粉磨的矿渣微粉比表面积低于 450就/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

3、，活性指数WS75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。 随着企业质量意识不断提高，尤其是商品混凝土搅拌站对矿渣微粉的质量要求已经不再仅仅满足 S75级，他们要求矿渣微粉的活性指 标达到S95级或S105级；所以，生产矿渣微粉的企业一定要把矿渣微粉的活性指数提高上去，产品才有市场； 附：矿渣微粉国家标准 GB/T10846-2000见表1 表1矿渣微粉国家标准 GB/T10846-2000 序号 项 目 级 另U S105 S95 S75 1 比重g/cm3 不小于 2.8 2 比表面积就/k

4、g不小于 350 3 活性指数% 7d 95 75 551) 28d 105 95 75 4 流动度比%不小于 85 90 95 5 含水量% 不大于 1.0 6 三氧化硫% 不大于 4.0 7 氯离子2） % 不大于 0.02 8 烧失量2） % 不大于 8.0 ) 根据用户要求协商提高； 2) 选择性指标。当用户要求时，供货方提供矿渣粉的氯离子和烧失量数据。 矿渣微粉活性指数： A=C/BX 100 其中A— 7d、28d活性指数（%） B —对比样品7d （或28d）抗压强度（Mpa） C —实验

5、样品（指对比水泥和矿渣粉按质量比 1:1组成的样品）7d （或28d）抗压强度（Mpa） 现在国内一些厂家生产的矿渣微粉掺入水泥后，存在早期强度比较低的问题，原因是矿渣微粉的 7d活性指数＜75%关键是如何提高 矿渣微粉的早期活性指数，把 7d的活性指数提高到 75%或95%以上。 3问题的解决 试验结果表明，矿渣微粉的比表面积只有达到 480 m2/kg左右时，大多数颗粒分布在 2〜40um之间，其活性才能发挥岀来，对混凝土强 度的发挥起决定性作用。因此，我们探讨利用球磨机生产矿渣微粉时，采用活化技术生产矿渣微粉（不掺粉煤灰、石灰石），不但可 以提高磨机产量、提高矿渣微粉的比表面

6、积，还要提高矿渣微粉的活性指数。 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，通过三个方面的技术途径完成： 一是磨内部分，根据磨机的长度，确定合理的仓位、仓长、选择高效的内筛分双层隔仓板、岀磨篦板、选择合适的衬板、合理的研磨 体级配方案，确定合理的平均球径、填充率； 12〜15%）、除尘设备的选 二是磨外部分，对入磨粒度、水分的要求，烘干设备的选型（烘干工艺不当，对矿渣活性影响平均可下降 型及风压、风量的参数确定等等； 三是利用矿渣专用活化剂，提高粉磨效率，磨机增产 20%以上；提高比表面积，可达到

7、 500就/kg以上；通过粉磨时激发矿渣微粉的活 性，提高矿渣活性指数，7d> 95%以上。 以上三个方面的技术途径，是必须的，缺一不可的，才能达到理想的技术指标。 只有完成这些程序化的步骤和最佳技术方案， 才能生产岀来质量好、成本低的矿渣活化微粉；质量才能达到S105级矿渣微粉国家标准， 早期活性指数才能达到或超过国家标准的 75%、95%的指标。 山西原平市崞山水泥有限公司利用四平水泥所研制的 HK101型、HK108型矿渣专用活化剂分别进行了实验。表 2是HK101型矿渣专 用活化剂的3d、7d、28d实验数据， 表2 HK101型矿渣专用活化剂实验数据 实验项目

8、 3天强度 7天强度 28天强度 凝结时间 抗折 抗压 抗折 抗压 抗折 抗压 初凝 终凝 32.5级水泥 4.0 18.7 5.0 25.0 7.4 40.3 2:31 3:53 35%活化微粉+65%水泥 3.5 15.3 8.6 45.3 3:26 4:43 50%活化微粉+50%水泥 3.1 13.5 5.6 24.4 8.4 42.6 3:21 4:49 65%活化微粉+35%水泥 3.3 12.8 9.5 40.5 3:51 5:12 实验结果表明：28d的活性指数达到105

9、.7%，7d的活性指数达到97.6%，活性指数指标都超过了矿渣微粉国家标准的 S105级。但是, 如何提高3d的活性指数？我们又利用 HK108型矿渣专用活化剂进行了 3d、28d的实验，数据见表 3 表3 HK108型矿渣专用活化剂实验数据 实验项目 3天强度 28天强度 凝结时间 抗折 抗压 抗折 抗压 初凝 终凝 32.5级水泥 3.3 14.4 7.3 41.5 2: 48 4: 10 35%矿渣活化微粉+65%水泥 4.4 20.9 10.5 47.8 3: 20 4: 48 50%矿渣活化微粉+50%水泥 3.8 15.2

10、 9.2 39.8 3: 42 4: 55 65%矿渣活化微粉+35%水泥 3.8 15.0 9.1 38.2 3: 50 5: 25 熟料粉 5.2 28.2 8.8 54.7 3: 12 4: 00 65%矿渣活化微粉+ 35%熟料粉 4.5 20.4 9.5 43.4 3: 45 4: 58 75%矿渣活化微粉+25%熟料粉 4.4 18.9 9.3 43.7 3: 35 4: 32 从表3的实验数据说明：50%的矿渣活化微粉混合 50%的32.5级水泥，3d抗压强度是15.2Mpa，比对比样水泥提高了 0.8Mpa，活

11、性指 数3d达到了 105.5%。利用65%的矿渣活化微粉掺入 35%的32.5级水泥，3d的抗压强度比水泥的 3d强度提高0.6Mpa，利用75%的矿 渣活化微粉掺25%的熟料粉，3d的抗压强度比水泥的 3d强度提高4.5Mpa ； 28d的活性指数达到105%( 43.7/41.5)。 山水集团某公司利用四平水泥所矿渣活化技术在 © 500mm X500 mm试验磨机的现场试验数据。见表 4 表4 在© 500mm X500 mm试验磨机的现场试验数据 水泥强 40%活化微粉+54% 50%活化微粉+44% 60%活化微粉+34% 20%活化微粉+42.5

12、 30%活化微粉+42.5 40%活化微粉+42.5 度 熟料 熟料 熟料 水泥 水泥 水泥 Mpa 3d抗折 4.7 4.4 4.0 5.4 5.2 4.9 3d抗压 22.0 18.9 17.5 25.2 23.6 21.2 28d抗 8.6 9.0 8.7 9.1 8.8 8.5 折 28d抗 56.4 55.9 54.2 52.6 53.4 53.2 压 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

13、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市宏桥水泥技术研究所矿渣活化技术在 ©500mm>500 mm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

14、活化微粉的水泥质量对 比。见表5 表5 在© 500mm >500 mm实验磨机的现场试验数据 形式 实验项目 3d强度 28d强度 凝结时间 抗折 抗压 抗压 初凝 终凝 成品 32.5级水泥，细度4% 2.5 13.0 勾兑 35%矿渣活化微粉+ 65%水泥 3.9 20.2 10.7 47.2 3 : 21 6: 06 45%矿渣活化微粉+ 55%水泥 4.0 19.0 10.9 52.8 3 : 37 6: 35 55%矿渣活化微粉+ 45%水泥 3.6 18.6 10.1 54

15、.1 3 : 27 5: 31 粉磨 熟料粉，细度4%, 382就/kg 勾兑 75%矿渣活化微粉+25%熟料粉 3.1 14.0 11.2 58.7 2 : 59 6: 32 65%矿渣活化微粉+35%熟料粉 3.90 18.9 10.2 59.7 2 : 30 6: 09 55%矿渣活化微粉+ 45%熟料粉 3.4 17.4 9.4 64.4 2 : 45 5: 31 检验结果：1、掺入35〜55%活化微粉的水泥，比未掺入活化微粉的水泥 3d抗压强度平均提高6.3Mpa ; 28d抗压强度平均达到51.4Mp

16、a ; 2、用55〜75%的矿渣活化微粉生产的水泥，比未掺入矿渣活化微粉的水泥 3d强度提高3.8Mpa ; 28d抗压强度平均达到 60.9Mpa ; 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 2.4mX9m磨机生产的矿渣微粉的 3d活性指数较高，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 6 表6 2.4mX9.0m磨机生产质量检验报告 形式 实验项目 3d抗折强度Mpa 3d抗压强度Mpa 成品 32.5级水泥细度4% 2.60 12.1 1# 30%矿渣活化微粉+ 70%水泥 3.70 16.

17、8 2# 30%矿渣活化微粉+ 70%水泥 3.6 17.0  4 结论 450〜550 m2 /kg; 3d活性指数达到 100% 从生产、实验的各种数据表明，通过活化技术，激发矿渣活性，矿渣微粉的比表面积可以达到 以上，提高矿渣微粉质量；掺入矿渣活化微粉的水泥 3d 强度比掺入普通矿渣微粉的水泥 3d强度提高3Mpa〜5Mpa。因为提高了矿渣 检验结果：掺入30%活化微粉的水泥，比未掺入活化微粉的水泥 3d强度平均提高4.8Mpa 检验结果：掺入30%活化微粉的水泥，比未掺入活化微粉的水泥 3d强度平均提高4.8Mpa 3d 的强度还是 2

18、8d 的强度指标，都大于未掺 微粉的早期活性指数；可以实现：利用活化技术生产的矿渣活化微粉掺入水泥后，无论是 入活化微粉的水泥强度，其活性指数达到矿渣微粉国家标准 S105级以上。利用60〜70%的矿渣活化微粉，生产 32.5〜42.5级水泥，达 到国家水泥新标准；可降低水泥生产成本 20〜40元/吨；掺入50%左右矿渣活化微粉的水泥，安定性好，掺加矿渣活化微粉后的水泥 强度大于未掺加矿渣活化微粉的水泥强度指标， 3d强度增加1〜3Mpa，28d强度增加3〜8Mpa; 因此，有矿渣资源的钢铁企业、水泥企业生产矿渣活化微粉，实现利用少量熟料生产符合国家新标准的 32.5〜42.5级矿渣水泥，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，具有显著的经济效益和较好的社会效益。 检验结果：掺入30%活化微粉的水泥，比未掺入活化微粉的水泥 3d强度平均提高4.8Mpa