摘要:
1 前言?
隨著人們對礦渣微粉的性能和經濟價值的逐漸認識,最近幾年,很多水泥企業(yè)、水泥制品、混凝土企業(yè)都在生產、應用礦渣微粉。
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由于礦渣、水泥物料的粒度、易磨性等條件不同,生產礦渣微粉歷史短,經驗不足等原因,有些企業(yè)生產礦渣微粉的設備產量低、電耗高,礦渣微粉的活性指數(shù)低,沒有完全發(fā)揮礦渣微粉最大活性性能。
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針對這些問題,探討如何在粉磨礦渣電耗比較低的情況下,提高礦渣微粉的比表面積,提高礦渣微粉活性指數(shù),發(fā)揮其最大的活性性能。
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高活性指數(shù)礦渣微粉應用到水泥可等量替代大量熟料、應用到混凝土可等量替代大量水泥,并且能夠提高混凝土的綜合性能,達到降低生產成本、節(jié)能減排目的。
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2 目前礦渣的粉磨狀況
礦渣在粉磨過程中,比表面積增長十分緩慢,當?shù)V渣微粉比表面積大于450㎡/kg時,由于研磨介質產生靜電吸附現(xiàn)象,造成顆粒聚集、糊球,致使磨機產量降低,電耗增加,產品比表面積降低。
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有的企業(yè)為了提高產量降低電耗,在礦渣粉磨的同時加入10%左右的粉煤灰,起到助磨作用,其結果是磨機產量有所提高,礦渣微粉活性卻下降,其潛在的活性性能卻沒有完全發(fā)揮,這種礦渣微粉只能摻入水泥15%以下,才能保證原水泥的強度指標不降低。
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目前國內大多數(shù)企業(yè)生產礦渣微粉比表面積在380㎡/kg~420㎡/kg之間,礦渣微粉活性并沒有完全發(fā)揮,摻入水泥后雖然后期強度有所增長,但是,3d強度卻降低3~5Mpa,活性指數(shù)≤S75級礦渣微粉國家標準。
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這種粉磨方式存在:
一、磨機產量低,電耗高。
在普通的球磨機生產中,單獨粉磨礦渣的平均電耗是粉磨水泥的2~3倍。按邦德方法計算,粉磨功指數(shù)為23kwh/t的礦渣,產品比表面積達到450㎡/㎏時,常規(guī)配球的φ1.83m×7.0m開流磨產量僅為1.5t/h,而φ2.4m×13m開流磨產量尚不足7t/h(參考文獻:羅凡 等,礦渣粉磨特性及其相關參數(shù)的探討《水泥》2002.01)
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國內外多數(shù)企業(yè)利用開路球磨機生產礦渣微粉,在不摻粉煤灰的情況下,比表面積450㎡/㎏以上時,電耗達到90kwh/t~130kwh/t,統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。
表1? 礦渣微粉比表面積450㎡/㎏以上,各規(guī)格開路球磨機產量與電耗
磨機規(guī)格 |
1.83m×7.0m |
2.2m×7.0m |
2.4m×13m |
2.6m×13m |
3.0m×13m |
3.2m×13m |
臺時t/h |
1.8~2.8 |
3.0~4.0 |
7.0~9.0 |
9.0~11.0 |
13.0~15.0 |
16.0~18.0 |
電耗kwh/t |
135~90 |
125~95 |
115~90 |
110~90 |
105~90 |
100~90 |
二、礦渣 微粉活性指數(shù)低。
摻入粉煤灰的礦渣微粉,密度<2.8,不符合礦渣微粉國家標準,活性指數(shù)低,這種礦渣微粉摻入水泥、混凝土相對比例少,其經濟價值也比較低。
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隨著企業(yè)質量意識不斷提高,尤其是建筑工程對礦渣微粉的質量要求已經不再僅僅滿足S75級,他們要求礦渣微粉達到S95級或S105級標準。目前,新建高速鐵路的混凝土工程在設計時就要求摻入一定比例的S95級標準以上的礦渣微粉。
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國家新出臺《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》中華人民共和國國家標準《GB/T 18046—2008》于2008年7月1日執(zhí)行,廢除《GB/T 18046—2000》標準。把原來的S105級比表面積≥350㎡/㎏指標修改為≥500㎡/㎏,體現(xiàn)生產高比表面積、高活性指數(shù)礦渣微粉的意義,S105級礦渣微粉將設計應用在國家重點建設工程上。