粒化高爐礦渣粉粉磨工藝的研究與應(yīng)用

戴朝飛

（唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司，河北 唐山 063210）

0 引言

日本的科學(xué)研究表明，隨著?；郀t礦渣粉比表面積的提高，其強(qiáng)度明顯提高。我國作為一個(gè)工業(yè)化強(qiáng)國，我國科學(xué)家對?；郀t礦渣粉進(jìn)行深入的研究，隨著?；郀t礦渣粉的研磨精細(xì)度的提升，?；郀t礦渣粉應(yīng)用價(jià)值越大，即礦渣粉越磨的越細(xì)，其價(jià)值越大。所以我們應(yīng)該對升級?；郀t礦渣粉粉磨的工藝。

1 ?；郀t礦渣粉質(zhì)量的提升

就目前來看，?；郀t礦渣粉的生產(chǎn)工藝按照機(jī)器的形式不同可分為立式磨、球磨、振動(dòng)研磨、圈流粉磨、輥壓機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合粉磨等幾種形式。

1.1 立式磨工藝的介紹

立式磨的原理為水淬礦渣被放入磨盤中后，在離心力的作用下，礦渣沿著邊緣進(jìn)入研磨軌道，隨著研磨工作的不斷進(jìn)行，研磨后的礦渣隨后向邊緣移動(dòng)，受到熱風(fēng)爐的吹動(dòng)作用，其中比較細(xì)的礦渣粉被帶至磨內(nèi)上腔，礦渣粉被挑選出合格的進(jìn)行儲(chǔ)存。在研磨過程中顆粒比較大的礦渣經(jīng)過另一個(gè)通道重新進(jìn)入研磨機(jī)進(jìn)行研磨。

這是較為簡單的一種研磨方式，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中我們找出其中幾個(gè)不足進(jìn)行補(bǔ)充，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量。主要為：1、在加入原料的地方和排渣的地方加入除鐵裝置。這一裝置可以減少原料中的鐵殘留，一方面可以減少鐵等金屬物質(zhì)對于機(jī)器的耗損，同時(shí)使原料與鐵物質(zhì)分離開，使研磨更加充分，從而提升成品的質(zhì)量。2、再研磨過程中，如果一旦發(fā)現(xiàn)原料中水分過少時(shí)，應(yīng)及時(shí)加水從而達(dá)到穩(wěn)定的效果，防止研磨機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)。3、干原料與濕原料應(yīng)分開加入，防止堵塞機(jī)器。4、研磨機(jī)器的原料倉不易過大，否則原料在里面容易凝結(jié)成塊，堵塞機(jī)器。

1.2 球磨工藝的介紹

球磨是一種相對來說比較傳統(tǒng)的研磨工藝，其生產(chǎn)過程相對來說比較復(fù)雜，其生產(chǎn)過程分為開流和圈流，開流粉磨工藝?yán)碚撋现v更適合于剛發(fā)展的企業(yè)，因?yàn)槠渫顿Y成本低，能耗小，操作過程也相對來說比較簡單。但是從提升?；郀t礦渣粉的質(zhì)量上來分析，這種方式并不適合，其原因主要有：1、我們都知道工業(yè)生產(chǎn)最重要的是效率問題，而此種研磨方式生產(chǎn)效率遠(yuǎn)低于其他方式，所以從效率上來說就不適合。2、其生產(chǎn)出的?；郀t礦渣粉質(zhì)量相對較低，因?yàn)槠浞绞奖容^傳統(tǒng)，所以不適用現(xiàn)代新型化企業(yè)的生產(chǎn)。

圈流粉磨這種生產(chǎn)方式相對于開流粉磨方式來說粉末效率高、且生產(chǎn)比較簡單。用該方式生產(chǎn)出來的?；郀t礦渣粉可達(dá)到400-500m2/kg比表面積。隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，該技術(shù)相對傳統(tǒng)技術(shù)耗能已經(jīng)下降50%，而且投資比傳統(tǒng)要小。

1.3 振動(dòng)研磨工藝的介紹

該研磨方式目前并不常用，原來由于其操作簡單，生產(chǎn)的?；郀t礦渣粉可以達(dá)到很高質(zhì)量，而且能耗低等原因廣受青睞。但目前不常用的原因?yàn)椋?、該生產(chǎn)方式規(guī)模較小，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的大批量生產(chǎn)，就必須要聯(lián)合多臺(tái)操作機(jī)器，但這樣一來也就加大了投資成本。2、當(dāng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，操作難度系數(shù)也大幅增加。3、振動(dòng)研磨機(jī)器相對于其他研磨機(jī)來說，故障率高，維修成本高。4、因?yàn)榇搜心シ绞綖殚_路研磨，所以其生產(chǎn)出的?；郀t礦渣粉質(zhì)量及其不穩(wěn)定。由于這些原因此方法已逐漸被淘汰。

1.4 立磨聯(lián)合選粉機(jī)工藝的介紹

此方法原理為利用立磨和選粉機(jī)進(jìn)行結(jié)合，同時(shí)具有烘干等功能，所以其最大的優(yōu)點(diǎn)為多方位一體，減少能源消耗。但此工藝無論從主體設(shè)備、輔助設(shè)備還是配料方面來說，該方法的投資較大，而且維修管理費(fèi)，日常機(jī)器的維護(hù)費(fèi)極高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

1.5 輥壓機(jī)聯(lián)合球磨機(jī)工藝的介紹

該生產(chǎn)方式將輥壓機(jī)與球磨機(jī)進(jìn)行了良好的結(jié)合。其原理主要為將原料放入輥壓機(jī)后，輥壓機(jī)對其進(jìn)去輥壓，完成后并不直接進(jìn)入球磨機(jī)，而是進(jìn)行分選，將從輥壓機(jī)出來的半成品中比較細(xì)的進(jìn)入到球磨機(jī)中繼續(xù)進(jìn)行研磨，而相對來說較粗的顆粒被重新送回輥壓機(jī)重新進(jìn)行加工。分選標(biāo)準(zhǔn)一般細(xì)顆粒為＜2mm,而粗顆粒為＞2mm。其優(yōu)點(diǎn)主要為：1、能耗小，從而生產(chǎn)成本降低。2、生產(chǎn)效率高，該工藝相對于單個(gè)研磨來說，其產(chǎn)率比原來增加60%左右。3、由于該裝置減小了輥壓機(jī)在生產(chǎn)過程中的邊緣效應(yīng)，而且減少了輥壓機(jī)的喂料量，從而使機(jī)器的壽命更為延長。4、此方式由于增加了挑選這一步，更大程度上保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

以上幾種生產(chǎn)方式各有利弊，其中在生產(chǎn)工藝上輥壓機(jī)聯(lián)合球磨機(jī)相對來說有更大的優(yōu)勢，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，生產(chǎn)工藝的升華，現(xiàn)在最新的一種生產(chǎn)方式為臥輥磨，該生產(chǎn)方式是在輥筒磨的基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，目前正在生產(chǎn)試驗(yàn)階段，但對其原理的研究發(fā)現(xiàn)其優(yōu)勢有：1、操作簡單，投資成本低。2、機(jī)器的日常維護(hù)費(fèi)用低，機(jī)器故障率低。3、節(jié)能效果好，用此方法可節(jié)省將近35%左右的能源。4、生產(chǎn)出的?；郀t礦渣粉質(zhì)量有保障。臥輥磨的生產(chǎn)工藝相對于其他幾種來說優(yōu)勢很大，必將成為未來?；郀t礦渣粉生產(chǎn)的主流工藝。

1.6 粉磨時(shí)間的確定

理論上講礦渣粉的精度隨著研磨時(shí)間的延長，其精度也會(huì)越來越高。但是我們通過不斷的試驗(yàn)和實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)礦渣粉再研磨一段時(shí)間后，其精細(xì)度達(dá)到一個(gè)理論的最高值后，其精細(xì)度不再隨著研磨的時(shí)間的延長而增加。所以了解每一種生產(chǎn)工藝研磨時(shí)間的最適值，從而使?；郀t礦渣粉的質(zhì)量達(dá)到最好，而研磨時(shí)間相對較少，從而使得能源消耗低。

1.7 輔料的摻加

我們通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在?；郀t礦渣粉中加入石膏，石膏可以起到助磨劑的效果，從而使得粒化高爐礦渣粉的生產(chǎn)質(zhì)量得以提高。同樣可以加入煤灰粉，加入煤灰粉后，得到相同質(zhì)量的?；郀t礦渣粉所用的時(shí)間越少，所以可以提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)能消耗。

2 粒化高爐礦渣粉的應(yīng)用

?；郀t礦渣粉是生產(chǎn)鐵時(shí)的副產(chǎn)品，?；郀t礦渣粉的主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣等成分。其應(yīng)用主要有幾下幾個(gè)方面：1、水泥，當(dāng)粒化高爐礦渣粉加入到水泥當(dāng)中，粒化高爐礦渣粉中的二氧化硅和氧化鋁與水泥中的三碳化硫水化生成的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)進(jìn)一步生產(chǎn)水化硅酸鈣產(chǎn)物，同時(shí)可以填充于水泥中的空隙中，大幅度提高了水泥的緊實(shí)度和堅(jiān)硬度，同時(shí)將強(qiáng)度較低的氫氧化鈣轉(zhuǎn)化成水化硅酸鈣，從而提高其強(qiáng)度。2、混凝土，其加入混凝土后可減少混凝土的泌水，歐美眾多國家紛紛加大對?；郀t礦渣粉的研究，甚至采用了?；郀t礦渣粉占比60%的混凝土復(fù)合物，其壽命可達(dá)100年。3、用作添加劑，?；郀t礦渣粉作為添加劑可以用作墻體材料和輸水管道等。

總之，粒化高爐礦渣粉的應(yīng)用非常廣泛，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 總結(jié)

?；郀t礦渣粉在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用前景受到社會(huì)各界廣泛關(guān)注，在歐美的一些國家都紛紛加大對礦渣粉的研究，其前景是非?？捎^的。目前我國制定了粒化高爐礦渣粉的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)也都在努力尋求方法提升?；郀t礦渣粉的粉磨工藝和?；郀t礦渣粉的質(zhì)量，希望本文的相關(guān)分析和研究能對工業(yè)生產(chǎn)起到實(shí)質(zhì)性的幫助和指導(dǎo)。