0 引言
礦渣粉的應(yīng)用主要有兩種形式：一種是與水泥共同粉磨或分開粉磨再混合生產(chǎn)高摻量的礦渣水泥，另一種是直接加在混凝土中作為摻合料。起初，礦渣粉只能作為惰性填充料。粉體工業(yè)的發(fā)展，使礦渣粉的微細化成為可能。國內(nèi)外大量研究表明：礦渣粉的微細化更能充分發(fā)揮礦渣粉的潛能。對于勃氏比表面積≥450m2/kg的礦渣粉不僅可以提高水泥的替代量，還可以大大改善所配制高性能混凝土( HPC)的特性。
礦渣的深加工使其價值倍增，根據(jù)對北京市場的調(diào)研顯示：礦渣原料約60元／t，而磨細到比表面積≥450m2/kg，價格約為250元／t。比表面積每增加1 m2/kg，價格約增加0.1元/kg，可見超細礦渣經(jīng)濟效益異常明顯。而傳統(tǒng)的超細礦渣生產(chǎn)大多使用球磨機，由于礦渣本身的特性以及球磨機固有的缺點，雖然能生產(chǎn)出比表面積450m2/kg的礦渣粉，但存在能耗高，噪音大，磨損高等缺點。為此本文嘗試采用PDM型立磨來生產(chǎn)超細礦渣。
三門峽富通新能源銷售雷蒙磨粉機、球磨機等機械設(shè)備。
1、新工藝的工藝流程
礦渣超細粉磨流程圖見圖1。
2、工藝特點
該工藝與傳統(tǒng)球磨工藝的差別主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1 采用PDM型立磨取代原有的球磨機
PDM型立磨是集粉碎、烘干、分級于一體的粉磨分級系統(tǒng)，在國內(nèi)外原有立磨的基礎(chǔ)上增設(shè)了動態(tài)分級系統(tǒng)。該動態(tài)分級系統(tǒng)是利用強制渦流和空氣整流理論研制開發(fā)的一種高精度分級設(shè)備。物料在進入分級區(qū)前與空氣混合，由氣力送至分級區(qū)。在分級區(qū)有一垂直安裝的多轉(zhuǎn)子分級輪高速旋轉(zhuǎn)，在其周圍形成一個強烈的渦流流場，粉體顆粒在流場中受到分級氣流的滯帶阻力和離心力的雙重作用，細顆粒受到的阻力大于離心力，作向心運動，從而穿過分級輪的葉片由排氣管送出機外，通過收集器捕集為成品；粗顆粒則被甩至筒壁，落到粉磨工作區(qū)進行二次粉磨。分級系統(tǒng)采用變頻調(diào)速調(diào)整產(chǎn)品粒徑，產(chǎn)品細度可以在200~ 2500目之間任意調(diào)節(jié)。動態(tài)分級系統(tǒng)與立磨的結(jié)合可以使立磨向微細化發(fā)展。
立磨是以滾壓原理對物料進行粉磨的，由于磨輥與磨盤之間存在速度差，故在輥壓的同時進行研磨。磨輥和磨盤的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)是決定粉磨最重要的因素。在結(jié)構(gòu)方式上如圖2中的圖d由于磨損而限制了立磨的適用范圍，基于此磨輥和磨盤的材質(zhì)選擇高釩合金，高釩合金的高耐磨性（硬度在8左右）大大減少了磨損，延長了使用周期。
2.2離線清灰收塵器
收塵器采用美國公司引進的PPC氣箱噴吹袋式收塵器，該收塵器采用離線清灰，入口質(zhì)量分?jǐn)?shù)大，收塵效率高，可達99.99%，具有極大的環(huán)保效應(yīng)。
2.3石膏與外加劑的加入
石膏的摻入有兩種作用：一是可以使礦渣的粉磨效率提高10%左右，二是可以作為礦渣激發(fā)劑。
3立磨工藝與球磨工藝的性能對比
表1是一個∮2. 2m×7m的礦渣球磨與PDM1500型立磨粉磨礦渣性能比較。
表1中比表面積是勃氏比表面積，入磨物料允許最大尺寸可以由下列公式計算
d= 0.05 D。
其中：d-允許最大入料直徑，mm;
D-一磨輥直徑，mm。
由表1可知，在產(chǎn)品比表面積相當(dāng)?shù)那闆r下，PDM1500立磨粉磨工藝具有以下優(yōu)點：
(1)立磨電耗比球磨機節(jié)省33.6%左右；
(2) PDM立磨集粉磨、烘干、分級于一體，減少了選粉和烘干設(shè)備和土建的投資，工藝簡單、占地面積少；
(3)金屬磨耗少、產(chǎn)品純度高。
4、不同工藝生產(chǎn)的超細礦渣性能比較
在比表面積相當(dāng)?shù)那闆r下，礦渣的粒度及其粒度分布對超細礦渣性能的影響很大。兩種工藝所生產(chǎn)的礦渣性能及由此配制的混凝土的性能比較見表2。
表2說明球磨和立磨生產(chǎn)的超細礦渣的粒度和粒度分布相近，而立磨產(chǎn)品比球磨產(chǎn)品更細，活性指數(shù)和由此配制的混凝土抗壓強度兩者相差不大。由于立磨生產(chǎn)的礦渣粒度較球磨機生產(chǎn)的礦渣細顆粒更多，因此其水化速度快，早期強度大，而28天強度則相差不大。
蒙沂菲爾德曾提出粉體堆積的理論，如礦粉的平均粒徑處于水泥平均粒徑的0. 414時可得到最緊密堆積，而緊密堆積的前提是假設(shè)顆粒是球體。通過對兩者的形貌進行觀察發(fā)現(xiàn)，兩者的球形度相當(dāng)。
5、結(jié)論
(1)PDM型立磨代替球磨機生產(chǎn)超細礦渣是可行的。
(2)該礦渣粉磨新工藝與傳統(tǒng)礦渣生產(chǎn)工藝相比具有以下優(yōu)點：
①工藝流程簡單，自動化程度高；
②節(jié)省能耗，保護環(huán)境；
③石膏和助劑的加入起到提高粉磨效率和激發(fā)礦渣的活性雙重功效。
(3)PDM型立磨的動態(tài)分級系統(tǒng)與高效收塵系統(tǒng)相結(jié)合可以使超細微粉生產(chǎn)的大型化成為可能。
