熟料礦渣分別粉磨配制水泥的實踐

 山東魯碧建材有限公司(簡稱魯碧公司)l號水泥線主機設(shè)備①2 m×11 m內(nèi)篩分高細開流磨2臺，近年來通過不斷的技術(shù)改進，實際產(chǎn)能已超過了設(shè)計能力。生產(chǎn)中熟料、礦渣、石膏計量后按比例混合共同人磨進行粉磨，出磨成品經(jīng)倉式泵輸送入水泥庫儲存?zhèn)溆?，水泥各原料配比中礦渣摻入量一般在26％左右，遠遠低于國家標準中礦渣水泥70％的上限要求。在現(xiàn)有條件下，就設(shè)備潛能而言，通過近年來的不斷技術(shù)改進，該線設(shè)備產(chǎn)能已取得了較大提高，再進一步提高設(shè)備潛能的可能性比較有限；就混合材摻入量看，水泥中礦渣摻入量遠遠未達到國家標準中上限要求，礦渣成本較低，資源豐富，通過提高水泥中礦渣摻人量的途徑，來降低水泥成本潛力較大；從生產(chǎn)工藝看，利用現(xiàn)有的混磨工藝進行生產(chǎn)，水泥中礦渣摻人量只能控制在20％～40％，再進一步提高的難度較大，因此必須進一步優(yōu)化工藝、技術(shù)創(chuàng)新。   

1工藝方案的選擇    
根據(jù)公司現(xiàn)有裝備情況，我們選擇了熟料、礦渣分別粉磨系統(tǒng)(圖1)。 

2實施情況     
(1)    為掌握不同摻量礦渣對水泥性能的影響，我們利用1臺φ2 m×11 m開流磨生產(chǎn)的熟料粉(摻石膏)，1臺φ3 m×10m閉路磨生產(chǎn)的礦渣粉(摻石膏) 進行了配制水泥試驗，各原料及配制試驗數(shù)據(jù)分別見表1～表3。隨后根據(jù)試驗情況取編號B配制的水泥進行了直接摻加I級粉煤灰試驗，見表4。 

  
 由表3可知，利用單獨磨制的礦渣粉、熟料粉配制水泥，其中礦渣粉配入的比例達到了60％以上，各項技術(shù)指標仍然符合國家標準要求，比混磨生產(chǎn)工藝下礦渣摻人量要大得多，主要因為單獨磨制的礦渣粉的比表面積較大，其活性得到了充分的發(fā)揮，充分說明了分別粉磨新工藝是可行的。由表4數(shù)據(jù)說明：在配制水泥過程中加入3％左右的粉煤灰對水泥的各項物理性能影響不大，但隨著粉煤灰摻量的增大，對水泥的性能凝結(jié)時間、強度會產(chǎn)生明顯影響，這主要是粉煤灰細度較粗、活性較礦渣粉差造成的，故其在水泥中的摻入量不宜太大。   
 (2)兩種生產(chǎn)方式下水泥水化分析：混磨方式下由于礦渣顆粒粗大，潛在的水硬活性難以得到正常發(fā)揮，其在水泥水化過程中僅作為一種填充材料使用，其摻加量必然受到限制，否則會直接影響到水泥物理性能。而分別粉磨工藝下的礦渣經(jīng)過單獨粉磨后，其比表面積顯著增大，微粉中20 ηm以下高反應活性顆粒比例大幅度增加，在水泥粉體中被充分、均勻地分散分布，水泥水化過程中均勻地穿插于水泥石空隙間的礦渣微顆粒堵塞了毛細孔(水孔)通道，改變了材料內(nèi)部微觀孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)，降低了水泥石的空隙率；其次，由于填充在水泥粉體中的礦渣微粉顆粒表面圓潤光滑，可以起到較好的物理減水作用，大大減少了水泥石結(jié)構(gòu)中有害孑L數(shù)量及水孔空隙，從而顯著提高了水泥石的密實度及物理力學強度。    
(3)除各物料滿足細度要求外，分別粉磨工藝中，關(guān)鍵注意兩個問題：一是計量要準確，二是配制中攪拌混合要均勻。我們在設(shè)計實施的分別粉磨配制系統(tǒng)中，選擇螺旋計量秤作為各物料的計量設(shè)備。螺旋計量秤分為溢流單管螺旋和計量單管螺旋兩部分，前者起到穩(wěn)流作用，確保給料均勻、及時，后者進行各物料計量，確保計量準確、穩(wěn)定；采用適合2～4種干物料進行攪拌混勻的雙軸攪拌機作為攪拌設(shè)備，適當改變攪拌葉片角度和延長攪拌混合時間，確保攪拌充分、均勻，攪拌機能力60～80 t／h；生產(chǎn)控制上采取設(shè)定各物料配比與成品中實測礦渣摻入量數(shù)值比較，來檢驗配制生產(chǎn)過程中各物料混勻情況，確保分別粉磨工藝下水泥質(zhì)量穩(wěn)定性。

3實施效果
3．1實施效果    
1號線水泥生產(chǎn)由傳統(tǒng)的混合粉磨工藝改為熟料、礦渣分別粉磨(粉磨中摻入適量石膏)后配制水泥，熟料粉細度比表面積控制在320～350 m2/KG礦渣粉細度比表面積控制在400～450 m：／kg。水泥中礦渣摻人量由原來控制在26％左右提高到50％以上。由于采用單獨粉磨方式生產(chǎn)的礦渣粉細度細，20 u m以下的微粉量大大增多，礦渣活性得以發(fā)揮，較好地改善了水泥性能。同時，在基本不影響水泥性能情況下，配制水泥過程中直接摻人了3％左右I級粉煤灰，．資源綜合利用的同時降低了水泥生產(chǎn)成本。  
3．2經(jīng)濟效益    
該項目實施后，水泥中礦渣摻入量由原來的26％左右提高到50％以上，同時生產(chǎn)過程中直接摻入了3％左右的粉煤灰。從而使1號粉磨線水泥成本降低1 9．4．5元／t，魯碧公司2005年1號粉磨線完成配制礦渣水泥130 000 t，因成本降低帶來的直接經(jīng)濟效益為：19．45×130000=2528500(元)=252．85萬元。