周芳菁（亞泰集團圖們水泥有限公司，吉林 圖們 133100）

水泥粉磨站是從水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中分離出來的一個獨立的生產(chǎn)階段，主要通過水泥熟料加入合理比例的混合材料進行粉墨最終形成水泥成品。在水泥的生產(chǎn)過程中，一般有生料制備、熟料煅燒、水泥制成這個三個工序[1]。一般說來，水泥粉磨站建立在水泥銷售市場附近，以此來減少運輸上的成本，而熟料生產(chǎn)線建立在礦區(qū)附近。隨著工業(yè)的加快發(fā)展，以及水利、基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，水泥的需求量呈現(xiàn)迅速增加的趨勢，而年產(chǎn)100萬噸的水泥粉磨站在節(jié)約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減輕環(huán)境污染等方面具有顯著的優(yōu)勢，而且投資成本較低，成為水泥生產(chǎn)的重要生產(chǎn)基地[2]。為了使粉磨質(zhì)量得到進一步提高，本文研究了礦渣微粉和粉煤灰混合材料在年產(chǎn)100萬噸的水泥粉磨站水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用。

1 礦渣微粉和粉煤灰在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1 礦渣微粉和粉煤灰來源

礦渣微粉和粉煤灰均外購，分庫儲存，要求：礦渣微粉的比表面積為400m2/kg、密度為2.88kg/m2，粉煤灰的比表面積為550m2/kg，密度為2.11kg/m2，其水分1.0%以下。

礦渣微粉質(zhì)量控制措施：固定微粉運輸車輛、一車一檢驗及在微粉庫提升機處安裝取樣器，時刻確保微粉質(zhì)量。礦渣微粉和粉煤灰主要的化學成分，如表1所示。

表1 礦渣微粉和粉煤灰主要的化學成分(%)

1.2 礦渣微粉和粉煤灰摻加方法

圖1 水泥生產(chǎn)線工藝布置圖

水泥生產(chǎn)采用Ф4.2×13m閉路球磨機和RP140×110輥壓機組成的年產(chǎn)100萬噸聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，生產(chǎn)P.C32.5和P.O42.5水泥，比表面積大于350m2/kg。在礦渣微粉儲庫和粉煤灰儲庫下面安裝螺旋稱計量系統(tǒng)，礦渣微粉和粉煤灰經(jīng)輸送系統(tǒng)在出收塵器與水泥庫提升機之間與水泥一同進入均化器中進行混合，經(jīng)過均化器充分混合的成品水泥經(jīng)輸送系統(tǒng)進入水泥庫(見圖1)。

1.3 礦渣微粉和粉煤灰摻加比例確定

從一般的經(jīng)驗來看，水泥熟料、礦渣微粉和粉煤灰三元體系的膠砂強度同礦渣微粉和粉煤灰的摻加比例有著密切的關(guān)系，在對水泥熟料與礦渣微粉和粉煤灰的比例上選取了10:0；9:1；8:2；7:3這4個比例水平，并對初凝時間、終凝時間以及在3d齡期和28d齡期的抗折強度、抗壓強度進行考核，如表2所示。

在確定礦渣微粉和粉煤灰的摻加比例上，試驗采取了4個比例水平，分別為4:1；3:2；2:3；1:4，然后按不同摻加比例對水泥膠砂流動度和膠砂在7d齡期、28d齡期和90d齡期的抗壓強度進行考核，如表3所示。

經(jīng)過反復(fù)試驗，礦渣微粉的比表面積為400m2/kg、密度為2.88kg/m2，粉煤灰的比表面積為550m2/kg，密度為2.11kg/m2，在P.C32.5和P.O42.5水泥中，水泥熟料與礦渣微粉和粉煤灰的比例分別可以參加的量為50%和20%，礦渣微粉和粉煤灰的摻加比例為4:1或者3:2都可以獲取較好的效果。根據(jù)以上的配比，出廠水泥抗折強度為7.8MPa，抗壓強度為48.4MPa，膠砂流動度為215，初凝時間為3:15，終凝時間為4:20，與GB175-2007《通用水泥》標準要求相符合。

表2 水泥熟料與礦渣微粉和粉煤灰配比試驗結(jié)果

表3 礦渣微粉和粉煤灰配比實驗結(jié)果

2 注意事項

為了進一步提高礦渣微粉和粉煤灰在水泥生產(chǎn)中應(yīng)用效果，在一些注意事項中也要加強重視力度。首先，由于冬季氣候寒冷，氣溫下降，要適當調(diào)整工藝配方要求，使礦渣微粉和粉煤灰的量適當減少，從而使水泥早期強度和凝結(jié)時間達到正常的要求。其次，在摻加礦渣微粉和粉煤灰中對其均勻性要得到有效保證，從而使其實際效果表現(xiàn)良好。具體說來，在水泥從選粉機中出來以后，要與礦渣微粉和粉煤灰一同進入均化器中，一般來說，均化器的容量要達到3m3，當水泥熟料和礦渣微粉、粉煤灰均化以后，要停留兩分鐘，這樣來保證其均化的效果。再次，為了使出廠水泥質(zhì)量得到保障，防止部分水泥中的礦渣微粉、粉煤灰摻加量過多，在停磨后重新開機半個小時之內(nèi)不得向水泥中摻加礦渣微粉和粉煤灰，在重新開機一個小時之內(nèi)，向水泥中摻加礦渣微粉和粉煤灰必須降到10%。最后，要加強對水泥中礦渣微粉和粉煤灰量的盤庫工作，如果在盤庫過程中發(fā)現(xiàn)有任何問題，要及時反饋，并對配料進行有效調(diào)整，從而確保水泥出廠質(zhì)量[3]。

3 經(jīng)濟效益分析

在年產(chǎn)100萬噸的水泥粉磨站生產(chǎn)水泥中應(yīng)用礦渣微粉和粉煤灰后，使礦渣微粉和粉煤灰混合材料作用得到充分地發(fā)揮，水泥質(zhì)量得到一定程度的提高，同時水泥混合材料的加大，使水泥生產(chǎn)成本得到有效降低，由于礦渣微粉和粉煤灰的平均價格為每噸150.5元，水泥生產(chǎn)成本降低到每噸208.75元，使水泥年產(chǎn)量得到大幅度增長，新增水泥的量為66759.8噸，新增的利潤為300萬元以上，體現(xiàn)了較強的經(jīng)濟效益。

4 結(jié)語

在年產(chǎn)100萬噸的水泥粉磨站生產(chǎn)水泥過程中，在P.C32.5中摻加礦渣微粉和粉煤灰的量為50%，在P.O42.5中摻加礦渣微粉和粉煤灰的量為20%，礦渣微粉和粉煤灰比例為4:1或者3;2,28d活性指數(shù)在95%以上，28d強度顯著增強，也使水泥砂漿和混凝土耐久性與和易性得到提高?？傊?，在年產(chǎn)100萬噸的水泥粉磨站生產(chǎn)水泥中應(yīng)用礦渣微粉和粉煤灰具有良好的經(jīng)濟效益，值得推廣。

[1]李海濤.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備[M].北京化學工業(yè)出版社,2005，56-57.

[2]楊華全,覃理利,董維加,等.摻礦渣微粉和粉煤灰的水泥膠砂性能試驗研究[J].長江科學院報,2011,18(1):16-19.

[3]徐德龍，論水泥工業(yè)的科技進步[C].2005年學術(shù)年會論文集，陜西省硅酸鹽協(xié)會，陜西省顆粒協(xié)會，2005:20.