矿渣微粉活性.doc

矿渣微粉
随着人们对HYPERLINK"javascript:;"\t"_self"矿渣微粉的性能和经济价值的逐渐认识，最近几年，很多HYPERLINK"javascript:;"\t"_self"水泥企业、水泥制品、混凝土企业都在生产、应用矿渣微粉。由于矿渣、水泥物料的粒度、易磨性等条件不同，生产矿渣微粉历史短，经验不足等原因，有些企业生产矿渣微粉的设备产量低、电耗高，矿渣微粉的活性指数低，没有完全发挥矿渣微粉最大活性性能。针对这些问题，探讨如何在粉磨矿渣电耗比较低的情况下，提高矿渣微粉的比表面积，提高矿渣微粉活性指数，发挥其最大的活性性能。高活性指数矿渣微粉应用到水泥可等量替代大量熟料、应用到混凝土可等量替代大量水泥，并且能够提高混凝土的综合性能，达到降低生产成本、节能减排目的。矿渣在粉磨过程中，比表面积增长十分缓慢，当矿渣微粉比表面积大于450㎡/kg时，由于研磨介质产生静电吸附现象，造成颗粒聚集、糊球，致使磨机产量降低，电耗增加，产品比表面积降低。有的企业为了提高产量降低电耗，在矿渣粉磨的同时加入10%左右的粉煤灰，起到助磨作用，其结果是磨机产量有所提高，矿渣微粉活性却下降，其潜在的活性性能却没有完全发挥，这种矿渣微粉只能掺入水泥15%以下，才能保证原水泥的强度指标不降低。目前国内大多数企业生产矿渣微粉比表面积在380㎡/kg～420㎡/kg之间，矿渣微粉活性并没有完全发挥，掺入水泥后虽然后期强度有所增长，但是，3d强度却降低3～5Mpa，活性指数≤S75级矿渣微粉国家标准。这种粉磨方式存在：
一、磨机产量低，电耗高。
在普通的球磨机生产中，单独粉磨矿渣的平均电耗是粉磨水泥的2～3倍。按邦德方法计算，粉磨功指数为23kwh/t的矿渣，产品比表面积达到450㎡/㎏时，常规配球的φ2.4m×13m开流磨产量尚不足7t/h，3.2m*13m产量25t国内外多数企业利用开路球磨机生产矿渣微粉，在不掺粉煤灰的情况下，比表面积450㎡/㎏以上时，电耗达到90kwh/t～130kwh/t，统计数据见表1。
表1矿渣微粉比表面积450㎡/㎏以上，各规格开路球磨机产量与电耗
磨机规格1.83m×7.0m2.2m×7.0m2.4m×13m2.6m×13m3.0m×13m3.2m×13m台时t/h1.8~2.83.0~4.07.0~9.09.0~11.013.0~15.020.0~25.0电耗kwh/t135～90125～95115～90110～90105～90100～90二、矿渣微粉活性指数低。
掺入粉煤灰的矿渣微粉，密度＜2.8，不符合矿渣微粉国家标准，活性指数低，这种矿渣微粉掺入水泥、混凝土相对比例少，其经济价值也比较低。随着企业质量意识不断提高，尤其是建筑工程对矿渣微粉的质量要求已经不再仅仅满足S75级，他们要求矿渣微粉达到S95级或S105级标准。目前，新建高速铁路的混凝土工程在设计时就要求掺入一定比例的S95级标准以上的矿渣微粉。中华人民共和国国家标准《GB/T18046—2008》于2008年7月1日执行，废除《GB/T18046—2000》标准。把原来的S105级比表面积≥350㎡/㎏指标修改为≥500㎡/㎏，体现生产高比表面积、高活性指数矿渣微粉的意义，S105级矿渣微粉将设计应用在国家重点建设工程上。
因此，如何提高HYPERLINK"javascript:;"\t"_self"矿渣微粉的早期（7d）活性指数，达到75%或95%以上，如何发挥矿渣微粉最大的活性性能，是我们急待解决的问题。GB/T18046—2008技术指标见表2。
表2用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉
项目级别S105S95S75密度g/cm3≥2.8比表面积m2/kg≥500400300活性指数/%≥7d95755528d1059575流动度比/%≥95含水量（质量分数）/%≤1.0三氧化硫（质量分数）/%≤4.0氯离子（质量分数）/%≤0.06烧失量（质量分数）/%≤3.0玻璃体含量（质量分数）/%≥85放射性合格3问题的解决
于矿渣易磨性较差，利用不同的矿渣粉磨技术，其质量、产量差别很大。国内外学者经过研究发现，矿渣微粉的比表面积只有达到480㎡/㎏以上时，大多数颗粒分布在2～40um之间，其活性才能发挥出来，对混凝土强度的发挥起决定性作用。用激光粒度分析仪对活化矿渣微粉颗粒分布进行测定结果表3。
表3矿渣微粉比表面积450㎡/㎏以上的颗粒分布
粒径um<2<4<6<9<12<17<21<27<36<45累计含量%10203040506070809098提高矿渣微粉的活性主要通过物理作用和化学作用二种方法。宏桥水泥技术研究所研究利用球磨机生产矿渣微粉，通过一系列技术途径、掺入矿渣助磨活化剂，达到矿渣微粉比表面积高（不掺粉煤灰），