开流矿渣微粉管磨技术论文.doc

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1、开流矿渣微粉管磨技术合肥水泥研究设计院230051朱春启杨春保%1.前言高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种工业废渣，从化学成份来看是属于硅酸盐质材料，主要是硅酸盐与铝酸盐的熔融体，通过水淬冷却形成的粒状矿渣。粒化高炉矿渣具有结晶相及玻璃相二重性的性质，因此矿渣的活性既取决于析出晶体种类及晶体的数量，又决定玻璃态数量及性能，矿渣中含有较多的钙成分，在形成过程中生成了一些硅酸盐、铝酸盐及大量含钙的玻璃质（如C2S.CAS2、C2AS、C3A、C2F和CaS04等），具有独立的水硬性，在氧化钙与硫酸钙的激发作用下，遇到水就能硬化，通过细磨后，则

2、能使这个硬化过程可以大大加快。通常矿粉在比表面积在350-500m2/kg时矿渣颗粒愈细，比表面积愈大，水硬性就愈高。矿渣在细磨后不仅增加了水化表面，而且在粉磨时破坏了高炉矿渣在形成时产生的表面致密壳体，从而使水化进程加快。因此当矿渣被粉磨到一定比表面积时活性才会急剧增加。但是矿粉比表面积如果＞500m2/kg时，由于矿粉中＜3uni颗粒的微粉增多,应用于混凝土中一部分微粉与水泥微粒的水化速度不匹配，影响混凝土的质量.矿渣微粉具有的潜在水硬性，成为水泥或混凝土的优质混合、掺合材料。用矿渣微粉作为混凝土掺合料不仅可等量取代水泥，而且可使混凝土的

3、多项性能得到极大改善。用部分矿渣微粉取代水泥而拌制的混凝土：泌水少，可塑性好；水化析热速度慢，水化热小，有利于防止大体积混凝土因内部温升引起的开裂；矿渣微粉内的钙矶石微晶，可补偿因混凝土中细粉过多引起的收缩；硬化混凝土具有良好的抗硫酸盐、抗氯盐、抗碱-活性集料反应性能，并能使后期强度得以大幅提高，具有良好的耐久性。随着粉磨工艺的发展及石仝搅拌业的兴起，矿渣微粉作为水泥混合材料和混凝土掺合料得以广泛的应用。自上世纪80年代以来，英、美、加、日、法、澳等国相继制定了矿渣彳敖粉的国家标准，使其应用得到了快速的发展。随着我国经济建设的迅速发展，科学技

4、术的日益进步，大型建设工程不断增多，建筑物的大型化和高层化以及沿海、水、地下工程，均迫切需要耐腐蚀、高强型的高性能混凝土。也为矿渣微粉的开发应用提供了广阔的市场.上世纪九十年代初，在我国北京、上海，长沙等城市的一些工程中也已采用了矿渣微粉。试验和生产表明，比例约为20-30%的矿渣微粉替代525P.0水泥；比例约为30-50%的矿渣微粉替代525P.H水泥，适用于配制C30-C60混凝土。此外，用矿渣微粉和硅酸盐水泥混合制备的新型矿渣硅酸盐水泥，其性能与传统意义上的矿渣硅酸盐水泥有较大的不同，美国ASTMC989-94标准就规定可用矿渣微粉与

5、硅酸盐水泥混合生产符合ASTMC595的矿渣水泥。将矿渣粉磨成比表面积在350m2/kg以上的微粉后掺入水泥，从而可以合理的控制水泥细度，实现硅酸盐水泥和矿渣微粉的最佳配比。由此配制的新型矿渣硅酸盐水泥，具有矿渣掺入量大（其掺入量可达45-65%）,水泥标号高（能满足生产42.5号矿渣硅酸盐水泥的要求），水化热低、多项性能高等特点。普通硅酸盐水泥具有水化快（28天已水化70%-80%）,早期强度高的特点，其粉磨比表面积一般控制在300-320m2/kg即可满足使用要求。而掺入较多矿渣混合粉磨的水泥却早期强度较低，后期强度较高（如180天后强度

6、）。其原因是由于矿渣和硅酸盐水泥熟料的易磨性有较大的差异，熟料与矿渣一起粉磨时，由于矿渣相对难磨，其易磨性功指数约为水泥熟料的1・4倍（有资料显示，国内的矿渣易磨性功指数平均值为21.3kWh/t,水泥旋窑熟料平均值为15.9kWh/t）o造成水泥中的矿渣组分比熟料组分粗，其活性难以发挥，从而影响水泥强度。有研究表明：传统的矿渣硅酸盐水泥比表面积为300m7kg时，水泥中矿渣的比表面积仅约为220-230m2/kgo因此为了提高其早期强度，必须对其进行高细粉磨。而传统混合粉磨工艺要将掺入大量矿渣的物料粉磨至较高的比表面积时，将使磨机产量下降，

7、粉磨能耗大幅增加，粉磨效率大大降低，对生产是十分不利的。因此，从提高粉磨效率、节能降耗、充分利用矿渣资源、提高经济效益等角度考虑，单独粉磨矿渣微粉具有十分重要的意义。%1.开流矿渣微粉管磨机目前，我国已成为钢铁生产大国，且分布较广，加之受水泥行业"上大压小”政策的影响，矿渣资源日益增多。矿渣的价格虽随着水泥价格上下波动，但其价格仅约为水泥熟料价格的1/4-1/3,加工成矿渣微粉后，可等量的替代水泥使用，利润空间巨大，经济效益显著。同时还可以减少因生产水泥所消耗的石灰石、粘土、燃煤、电力等资源及所造成的大气污染，具有良好的社会效益。目前，矿渣微

8、粉的诸多优良性能及良好的效益，已逐步为人们所认识，已成为钢铁、水泥、建筑等行业以及中小投资者的一大商机。钢铁、水泥行业中实力雄厚者已捷足先登，纷纷斥巨资引进国外的先