礦渣的全稱為粒化高爐礦渣，是鋼鐵廠冶煉生鐵時產(chǎn)生的廢渣。礦渣利用主要是粉磨后作為水泥混合材和混凝土細(xì)摻料，不僅可以減輕環(huán)保壓力，而且節(jié)約能源，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，成為建材應(yīng)用的主要趨勢。

作為國內(nèi).的粉磨系統(tǒng)綜合服務(wù)商，長城機(jī)械工藝方案設(shè)計師認(rèn)為，在水泥生產(chǎn)過程中，對礦渣/石膏/粉煤灰/熟料等混合材，尤其是礦渣，選用分別粉磨，生產(chǎn)出來后的水泥28天強(qiáng)度比混合粉磨有效提高15%。

一、分別粉磨促使礦渣活性發(fā)揮

通過調(diào)查得知，在當(dāng)前的工業(yè)固體廢棄物的物理再循環(huán)利用中，水泥企業(yè)一般是將礦渣與熟料及其它組份物料，按配比一起加到磨機(jī)中共同混合粉磨。由于各種物料易磨性的差異較大，當(dāng)出磨物料達(dá)到工藝要求時，其中某些工業(yè)廢渣(混合材)組份的細(xì)度并沒有達(dá)到理想的指標(biāo)。如：粉磨礦渣水泥時，礦渣比水泥熟料難磨得多，水泥比表面積達(dá)到了300㎡/kg以上，水泥中的礦渣粉的比表面積只有200～250㎡/kg，其水化活性不能在水泥構(gòu)件或建筑工程中正常發(fā)揮。不僅如此，混合粉磨還對混合材的消納有過大的限制。

而分別粉磨后均化合成的礦渣水泥，28天抗壓強(qiáng)度一般可以提高5MPa以上(見表1)，這是因為高爐?；V渣粉磨到一定細(xì)度(比表面積≥380㎡/kg)后，其玻璃體晶體結(jié)構(gòu)被破壞，促使礦渣中的CaO、SiO2、Al2O3活性發(fā)揮出來，這些活性組份水化時，在堿性溶液的激發(fā)下，進(jìn)一步生成水化硅酸鈣等水硬性物質(zhì)，有利于礦渣水泥后期強(qiáng)度增進(jìn)率的提高。

表1：礦渣分別粉磨對水泥質(zhì)量的影響

二、分別粉磨可多消納礦渣混合材

前幾年，國內(nèi)某建材公司原建設(shè)有兩套“熟料+礦渣+粉煤灰+石膏”混合粉磨的“輥壓機(jī)預(yù)粉磨+閉路球磨機(jī)”系統(tǒng)，P·O42.5水泥混合材摻加量為13%，P·C32.5水泥混合材摻加量為30%，作為水泥混合材年消納礦渣量僅為15萬t。而該建材公司自有粒化高爐礦渣年產(chǎn)出量達(dá)85萬t以上，大量的礦渣因無法利用堆棄于戈壁灘上，既污染了環(huán)境又浪費(fèi)了資源。

為了解決水泥混合材摻量偏低的問題，進(jìn)一步降低粉磨電耗和熟料消耗，降低生產(chǎn)成本，也為了消納更多的礦渣外棄，減輕資源浪費(fèi)和環(huán)境污染對集團(tuán)的壓力。該建材公司立項對水泥混合粉磨系統(tǒng)進(jìn)行分別粉磨改造。方案為通過新增兩臺礦渣粉立磨機(jī)將原有混合粉磨工藝改造為分別粉磨工藝，項目于2008年8月建成投入使用。下圖為改造后的水泥粉磨系統(tǒng)流程。

改造完成以后獲得了比較滿意的效果，該建材公司生產(chǎn)的P·C42.5水泥混合材摻量達(dá)到27%，P·S·B32.5水泥混合材摻量突破60%大關(guān)，P·S·A42.5水泥混合材摻量突破了30%大關(guān)。*終，全年混合材平均摻加量由去年的18%提高到24%，同比降低熟料配比6%，僅節(jié)約熟料5.1萬噸一項，就獲得約1530萬元的效益。

那到底是什么原因呢?實驗表明，混合粉磨的礦渣粉粒徑大部分在60μm以上，其潛在的水硬活性難以得到正常發(fā)揮，在水泥水化過程中僅作為填充材料使用，摻量必然受到限制;而分別粉磨能夠有效解決礦渣不能磨細(xì)的生產(chǎn)“瓶頸”，能提高礦渣微粉中20μm以下高活性顆粒比例，從而為提高礦渣摻量創(chuàng)造條件。

三、分別粉磨工藝選“一磨多用”立磨降低設(shè)備投資

水泥粉磨系統(tǒng)中采用“一料一磨”的方式增加磨機(jī)的數(shù)量，就增加了生產(chǎn)的成本。有沒有一種方法既可以實現(xiàn)分別粉磨多種物料，而又不需要增加立磨機(jī)數(shù)量呢?

答案是肯定的。長城機(jī)械設(shè)計開發(fā)的“一磨多用”多功能水泥立磨生產(chǎn)線系統(tǒng)，滿足一臺立磨機(jī)粉磨水泥、礦渣及其他摻合料等多種物料的需求，只需要通過對研磨壓力、系統(tǒng)風(fēng)量、熱風(fēng)溫度、擋料圈等進(jìn)行調(diào)整，就可以在40分鐘內(nèi)完成多種物料的粉磨切換，操作簡單。

長城機(jī)械“一磨多用”立磨機(jī)于2014年12月已成功應(yīng)用于河南豫輝水泥廠年產(chǎn)100萬噸水泥/60萬噸礦粉生產(chǎn)線中，該立磨機(jī)可分別對水泥、礦渣及其他摻合料進(jìn)行粉磨。

通過中控室數(shù)據(jù)可知，此臺立磨機(jī)粉磨礦渣的臺時為105噸;粉磨硅酸鹽水泥的臺時為170-180噸;粉磨混凝土活性摻合料的臺時高達(dá)225噸，尤其是粉磨出來的水泥熟料質(zhì)量性能*，成為周邊水泥粉磨站的優(yōu)選。

可以說，長城機(jī)械設(shè)計開發(fā)的“一磨多用”多功能水泥立磨生產(chǎn)線系統(tǒng)，不僅能夠使一臺立磨粉磨多種物料成為可能，而且降低了設(shè)備重復(fù)投資建設(shè)成本，*終讓客戶一次投資，多項收益的低成本運(yùn)營理念變?yōu)楝F(xiàn)實。