礦渣微粉的應用及其生產工藝

(合肥水泥研究設計院 安徽 合肥 230051)

礦渣微粉的應用及其生產工藝

張惠平

(合肥水泥研究設計院 安徽 合肥 230051)

細磨礦渣概念，不同于顆粒較粗的礦渣混合材，它是將超細礦渣微粉作為混凝土的摻合料直接使用或參入水泥中作為復合水泥的混合材。由于超細礦渣微粉的細度很高，其活性在堿性條件下得到充分激發，使混凝土和水泥的多項性能得到了極大的提高和改善。

礦渣微粉；礦渣微粉摻量；礦渣微粉生產工藝

1.礦渣微粉對水泥及混泥土性能的影響

1.1礦渣微粉對水泥性能的影響

摻入礦渣微粉與不摻礦渣微粉的水泥的性能對比試驗結果 表1

在水泥中摻入礦渣微粉與不摻礦渣微粉的水泥的性能對比試驗結果如下：

從表1中可看到2#、3#兩個編號的水泥樣中，在礦渣摻量較大的情況下，水泥標號已分別達到72.5R型硅酸鹽水泥及62.5型普通水泥強度指標。其28d抗壓強度分別比相應的熟料強度提高18.6MPa和5.9MPa。說明超細礦渣微粉對水泥的強度提高有較明顯的作用，且相同條件下細度越細，強度提高越大。

從表1中可看到5#、6#兩個編號的水泥樣中，礦渣摻量為55～60%，且比表面積

僅為380m2/kg的情況下，水泥標號仍能達到42.5號礦渣水泥的強度指標，且有很大的富余標號。尤其是水泥的28d抗折強度仍能高于熟料強度10 MPa左右。可見，磨細礦渣微粉的摻量大，對降低水泥的成本有較大的優勢。

1.2礦渣微粉對混凝土性能的影響

在混凝土中摻入礦渣微粉對其強度的影響見表2。表2中所用礦渣比表面積為420m2/kg，水泥為42.5普通水泥。其它的配比為：水190kg/m3,砂770kg/m3,石子1020kg/m3，外加劑16.8kg/m3。

從表2中可以看出，礦渣微粉摻量在20%以內時，混凝土的3d、7d、28d強度沒有明顯的改變，隨著礦渣微粉摻量的進一步增加，3d、7d強度開始降低，28d強度在礦渣微粉摻到40%時達到最高強度，然后開始下降。較合適的摻量在35%左右。通過摻入適量的礦渣微粉可以減少混凝土中水泥的用量，從而降低成本。

混凝土中摻入礦渣微粉對其強度的影響 表2

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一系列的試驗數據還表明，利用礦渣微粉配置混凝土不僅具有較高的強度，而且具有耐浸蝕性能、較好的抗碳化性能、抗滲性及抗凍融性能。

2.礦渣微粉生產工藝的選擇

礦渣微粉的工藝方案隨著生產條件、生產規模等不同可有不同選擇。目前常采用的生產方式有球磨機及立磨工藝。

2.1球磨機生產工藝

在本方案中，磨機不同于普通水泥磨，須對現有磨機進行磨內改造。改造方法為采用微細研磨體，或直接選用高細、高產的篩分磨。其主要工藝流程為：烘干后的礦渣經計量喂料設備送入磨機，在磨內碾磨成細磨微粉，必要時可在磨房內增設細磨分級機，以提高產品的細度，成品再經氣力輸送至成品庫。本方案特別適宜于老廠的改造、轉產或新建粉磨站。具有投資省、見效快、產量高、易于生產管理等優點。崗位工人均可利用原有人員即可進行正常生產，且適用于不同的生產規模。

實驗研究及實際使用表明，在水泥比表面積和中位粒徑基本相同的情況下，礦渣與熟料分別粉磨對比混合粉磨，由于水泥顆粒級配的不同，細磨礦渣微粉自身性能得以充分發揮，其3d及28d抗壓強度分別可提高10～15%左右。因此在選擇球磨機方案時，可優先選用分別粉磨方案。

為生產高比表面積的產品，可在系統中配置超細分級機。球磨機配超細分級機后生產出的產品比表面積可達1000m2/kg以上。

2.2立磨生產工藝

對于規模較大的新建廠，可采用立式磨，目前既有進口設備，也有國產設備，其工藝流程與粉磨水泥時大致相同。采用該方案時可實現高投入、高產出，并形成規模效益，工藝流程較簡單，磨機的運轉維護要求較高，投資也較高。該方案主要適用于為提高產品檔次及規模的新建生產線。合肥院年產30萬噸、60萬噸及90萬噸立磨規格如下：HRM2800S礦渣立式磨，磨盤中徑 ?2800mm，外徑?3760mm，產量≥45～50t/h (S95級礦渣微粉)；HRM3700S礦渣立式磨，磨盤中徑?3700mm，外徑?4500mm，產量≥90t/h (S95級礦渣微粉)；HRM4200S礦渣立式磨，磨盤中徑 ?4200mm，外徑?5000mm，產量≥135t/h (S95級礦渣微粉) 。粉磨綜合電耗根據礦渣水分及易磨性不同：45～50kWh/t。

綜上所述，通過對球磨機改造后進行生產具有投資省、操作維護簡單、易于生產管理等優點，適合于老廠改造、轉產或新建粉磨站。如果不受投資所限，立式磨方案是較為理想生產工藝。

3.結束語

超細礦渣粉具有生產成本低、強度高的特點，在混凝土中摻入一定量的超細礦渣微粉，不但能降低商品混凝土的成本，而且能有效地改善混凝土的性能，提高混凝土的強度。隨著現代新型建筑業的發展，高性能混凝土的需求量日益擴大，因而超細礦渣微粉必將有廣闊的市場前景和良好的開發價值。

[1]淺談礦渣微粉的生產工藝及應用 [J] 王亦男 水泥工程 2011年06期

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1007-6344（2017）04-0002-01