磨粉知识

我国冶金行业每年生产10多亿吨各类工业高温废渣，且存积量巨大。而废渣中大多是炼钢厂产生的矿渣和钢渣，目前处理矿渣、钢渣固体废弃物的存放方式大多数采用自然堆放。在堆放过程中矿渣、钢渣易被风化成粉尘，遇水呈碱性，而且钢渣中含有钒、钛，容易对周围环境造成污染。
钢渣再利用既环保又经济
利用矿渣、钢渣，是指将其进行深加工，成为有活性的混凝土组分。大量研究证明，将矿渣、钢渣磨细成比表面积为400m2/kg～550m2/kg的微粉，可用作水泥混合材料生产钢渣水泥，可与矿粉复掺后用作混凝土掺和料，甚至可以等量取代部分水泥，降低水泥成本，大大提高矿渣、钢渣产品的附加值。另外，矿渣、钢渣粉料越细，其游离CaO越容易在水化过程中释放Ca(OH)2，改善其安定性，并提高混凝土体系的液相碱度，可以充当矿渣微粉碱性激发剂，使混凝土后期强度明显提高。同时，钢铁废渣中所含的铁也容易被收集出来。唐山冀东装备工程股份有限公司(以下简称唐山冀东)采用钢渣超细粉磨技术，建设一条年产30万吨钢渣微粉生产线，以1吨原料2%的含铁量计算，一条线每年可以生产6000吨铁粉，每吨铁粉按2000元计算，每年可节约1200万元。由此可见，钢渣超细粉磨技术的发展能有效促进钢渣的综合利用。
目前按照国家标准和行业标准，水泥中矿渣、钢渣掺量在20%~50%之间。以100万吨水泥粉磨站计算，大概可以直接掺30万吨左右矿渣、钢渣粉，且不用煅烧，这样可以减少3.6万吨标煤，进而可以减少10万吨二氧化碳的排放，环保意义重大。
立磨粉磨工艺更具优势
矿渣、钢渣粉磨技术工艺，主要有辊压机+球磨机联合粉磨、预粉磨立磨+球磨机粉磨、立磨粉磨。其中，立磨粉磨工艺简单，占地少，土建费用低，粉磨效率高，能耗低，是理想的矿渣、钢渣处理工艺。为了适应市场需求，唐山冀东在引进国外先进装备制造技术的基础上，通过消化吸收再创新，自主研发制造了3.5米、4.6米、5.6米系列矿渣和钢渣立磨装备。
矿渣、钢渣立磨的工作原理如下：矿渣立磨采用中心入料和侧入料两种形式，物料从立磨上部锁风阀落入，沿着入料溜管直接落到磨盘上，随着磨盘的转动向外抛，再被下料溜管焊接的竖直刮料装置刮动，就被抛到了磨盘衬板上的研磨区，磨辊的研磨面就在此研磨区的正上方。磨盘上被磨辊粉磨的物料，由一小部分高水分的新物料和大部分粉磨过的具有较低水分的非成品组成。这部分非成品是因颗粒较大经选粉机分离后返回的粗料，也就是循环料。辅磨辊将矿渣排气压实。主磨辊固定在主摇臂上，通过加压研磨配置好的料层。作用力是由磨辊本身的自重及液压系统加压产生的。磨辊通过与研磨料床摩擦而旋转。在摇臂上安装的传感器和缓冲限位装置可以防止磨辊与磨盘直接金属接触。被研磨过的矿渣颗粒在离心力的作用下被抛出并流过挡料环，在此处被通过风环上升的气流所捕收。粉尘和气体混合流过研磨室，这样就被装有耐磨衬板的立磨筒体包围起来，进入焊接于立磨筒体上的选粉机，选粉机将成品选出。通过环形风环由立磨排出的异物，以及在发生动力障碍的情况下，通过环形风环落入立磨锥体的研磨矿渣，通过安装在磨盘下面的刮料板，刮到排泄口处，这两种矿渣由此处经气箱排出后，进入再循环入料溜管，再次研磨、选粉，直到成为合格的成品。
粉磨后的钢渣粉性能优良
矿渣立磨粉磨在国内已趋于完善，唐山冀东在矿渣立磨的基础上，结合冀东发展集团水泥行业的优势，对钢渣处理做了进一步研究，以及实践上的推广应用，粉磨后的钢渣达到如下质量指标：比表面积为500±50m2/kg;活性指数：7天活性指数大于75%，28天活性指数大于80%;密度为3150±150kg/m3;游离CaO含量≤5.0%;金属铁含量≤1.0%;MgO含量为13%;含水率≤2.0%;碱度系数≥2.0;流动度比≥98%。
在水泥生产中，具体钢渣应用如下：用30%~40%的水泥熟料掺加大量的钢渣和矿渣微粉可以制备出PC32.5级绿色复合水泥;利用钢渣矿粉取代20%～50%的普通硅酸盐水泥，能够配制出性能优良的C20～C60不同强度等级混凝土;用钢渣基膨胀剂配制出中低标号大体积混凝土，其绝热理想温升控制在50℃以下，抗渗等级到达P40以上，有效控制了由温升所引起的混凝土开裂，并可抑制大体积混凝土中延迟性钙矾石的生成;开发研制出高活性具有补偿收缩功能的矿物掺合料，其28天活性指数大于90%，当掺量达到20%以上时，能使混凝土产生微膨胀作用，膨胀率在90天开始稳定，大小为1×10-4～3×10-4。