[摘　要] 　綜述了國(guó)內(nèi)外?；郀t礦渣粉在混凝土中應(yīng)用的沿革過程，明確指出礦渣粉可以改善混凝土的工作性和耐久性，是一種符合科學(xué)發(fā)展觀的優(yōu)良礦物摻合料，有廣闊的發(fā)展前景。詳細(xì)介紹了?；郀t礦渣粉生產(chǎn)的工藝選型、工藝流程、生產(chǎn)控制和質(zhì)量控制。?；郀t礦渣粉的主要質(zhì)量指標(biāo)是：產(chǎn)品水分≤0.5%；比表面積≥420m²/kg。

[關(guān)鍵詞] 　?；郀t礦渣粉； 　立磨系統(tǒng)； 　高性能混凝土； 　比表面積

1 　前言

    ?；郀t礦渣粉(以下簡(jiǎn)稱礦渣粉) 是將符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的?；郀t礦渣(以下簡(jiǎn)稱礦渣) 經(jīng)干燥、粉磨(或添加少量石膏一起粉磨) 達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合活性指數(shù)要求的粉體。礦渣是將鋼鐵企業(yè)使用高爐冶煉生鐵時(shí)產(chǎn)生的熔融態(tài)爐渣經(jīng)過急冷得到的，由于來不及結(jié)晶而大部分形成玻璃態(tài)的物質(zhì)。礦渣具有較高的潛在活性，以前一直作為一種工業(yè)副產(chǎn)品(廢渣) 使用，主要用于水泥生產(chǎn)中與水泥熟料共同粉磨制備礦渣水泥，由此基本解決了礦渣的綜合利用問題。由于礦渣的易磨性比水泥熟料差，兩者共同粉磨時(shí)，礦渣比水泥熟料顆粒粗得多，礦渣活性并未得到充分的發(fā)揮。此種礦渣利用方式只是一種簡(jiǎn)單粗放的利用。若將礦渣、水泥熟料分別粉磨至一定的細(xì)度后，然后再進(jìn)行混合制成水泥，如此可使礦渣的活性得到充分發(fā)揮。

    過去建筑業(yè)過度重視混凝土的強(qiáng)度而忽視了耐久性，一些混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了早期破壞，需要大量資金維修。混凝土的耐久性問題越來越受到人們的關(guān)注。隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)80 年代末90 年代初出現(xiàn)一種新型高科技混凝土- 高性能混凝土。它是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)生產(chǎn)的混凝土，它以耐久性作為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。高性能混凝土的配制特點(diǎn)是低水膠比，選用優(yōu)質(zhì)原料，并除水泥、集料、水之外，必須摻加數(shù)量足夠的礦物細(xì)摻料和高效外加劑。常用礦物細(xì)摻料主要有粉煤灰、礦渣粉和硅灰等等。其中，礦渣粉因價(jià)格較低，能顯著地改善混凝土的耐久性和工作性，成為高性能混凝土最主要的礦物細(xì)摻料之一。

2 　國(guó)外研究及應(yīng)用情況

    1862 年德國(guó)人發(fā)現(xiàn)礦渣具有潛在的活性后，礦渣長(zhǎng)期作為水泥混合材使用。1865 年德國(guó)開始生產(chǎn)石灰礦渣水泥，1880 年初生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥。自此，礦渣硅酸鹽水泥良好的耐久性及應(yīng)用價(jià)值不斷為人們所認(rèn)識(shí)，19 世紀(jì)初便在歐洲得到了廣泛的應(yīng)用。德國(guó)有關(guān)礦渣硅酸鹽水泥的研究資料比硅酸鹽水泥的還要多。1933 年出現(xiàn)了濕碾礦渣及濕碾礦渣混凝土技術(shù)，20 世紀(jì)50 年代這一技術(shù)曾在大型混凝土和預(yù)制混凝土中應(yīng)用，因濕碾礦渣漿的儲(chǔ)存和運(yùn)輸困難的缺點(diǎn)該技術(shù)并未得到廣泛推廣。1958 年南非將礦渣烘干磨細(xì)，克服了濕碾礦渣漿儲(chǔ)存及運(yùn)輸困難的缺點(diǎn)，首次將礦渣粉用于商品混凝土。進(jìn)入20 世紀(jì)60 年代，隨著預(yù)拌混凝土工業(yè)的興起和發(fā)展，礦渣粉作為混凝土的獨(dú)立組分到到了廣泛應(yīng)用，20 世紀(jì)90年代在東南亞、我國(guó)臺(tái)灣、香港地區(qū)也得到了廣泛的使用。目前，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已將摻有礦渣粉的混凝土普遍用于各類建筑工程。西歐摻有礦渣粉的水泥約占水泥總用量的20%；荷蘭礦渣粉摻量65 %～70%的水泥約占水泥總銷量的60% ，幾乎各種混凝土結(jié)構(gòu)都采用此種水泥；英國(guó)礦渣粉的每年銷售量已達(dá)到100 多萬噸；美國(guó)、加拿大現(xiàn)在也將礦渣粉摻入水泥中應(yīng)用于各種建筑工程；在日本、新加坡、東南亞地區(qū)礦渣粉普遍應(yīng)用于商品混凝土和摻入水泥中。

    美國(guó)1982年發(fā)布了《混凝土和砂漿用的磨細(xì)粒化高爐礦渣》標(biāo)準(zhǔn)(ASTM C989 - 82) ，并于1989 年進(jìn)行了修訂。澳大利亞、加拿大、英國(guó)等在1980 年～1986年期間也相繼制定了高爐礦渣粉的材料標(biāo)準(zhǔn)。日本在1986 年由土木學(xué)會(huì)制定了《混凝土用礦渣粉》標(biāo)準(zhǔn)草案，于1995 年3 月正式修訂為日本的國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(J ISA6206 - 1995) ，日本1988 年還制定了《摻高爐礦渣粉的混凝土的設(shè)計(jì)與施工指南(草案) 》。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施極大地推動(dòng)了礦渣粉混凝土技術(shù)的研究，并促使礦渣粉混凝土技術(shù)得到了令人矚目的發(fā)展。

3 　國(guó)內(nèi)研究及應(yīng)用情況

    在我國(guó)，礦渣運(yùn)用的歷史久遠(yuǎn)，但都是作為活性混合材添加在水泥熟料中，成為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。隨著國(guó)際上對(duì)礦渣粉研究的不斷深入和大規(guī)模的開發(fā)利用，我國(guó)改革開放的力度不斷加大，預(yù)拌混凝土的崛起與發(fā)展以及政府日益注重的環(huán)境保護(hù)，自20 世紀(jì)90 年代起，我國(guó)開始了礦渣粉的特性及應(yīng)用研究工作。清華大學(xué)對(duì)礦渣粉在高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用中進(jìn)行了研究，在其編寫的《高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工指南》一書中特別提出礦渣粉在配置高強(qiáng)混凝土方面的巨大潛力。冶金部建筑研究總院在搜集大量國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料，尤其是在日本資料的基礎(chǔ)上，立項(xiàng)進(jìn)行礦渣粉成套技術(shù)的開發(fā)研究工作，在產(chǎn)品性能、礦渣粉混凝土性能等方面獲得了大量數(shù)據(jù)，完成了“寶鋼高爐渣微粉在混凝土中應(yīng)用研究”課題的第一階段工作，上海建筑科學(xué)研究院和上海寶鋼企業(yè)開發(fā)總公司共同完成了該課題。此課題的完成為1998 年上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《混凝土和砂漿用?；郀t礦渣微粉》、1999年《?；郀t礦渣微粉在混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》制定頒布創(chuàng)造了條件。2000 年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土的?；郀t礦渣粉》(GB18046-2000) 頒布實(shí)施，礦渣粉的應(yīng)用逐漸成熟，并被廣泛接受和使用。

    我國(guó)礦渣粉的生產(chǎn)和應(yīng)用起始于1996 年，礦渣粉生產(chǎn)工藝從最初的振動(dòng)超細(xì)磨系統(tǒng)、改造原有的球磨機(jī)系統(tǒng)到現(xiàn)在的大型進(jìn)口的立磨系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)已建成十多條采用從國(guó)外引進(jìn)立磨的大規(guī)?，F(xiàn)代化礦渣粉生產(chǎn)線。礦渣粉的應(yīng)用從起初的大體積混凝土、大流動(dòng)度混凝土以及海工工程、水利工程，發(fā)展到目前應(yīng)用于高性能混凝土乃至于普通混凝土。各種混凝土結(jié)構(gòu)幾乎都使用礦渣粉。其中上海較為突出，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)該地區(qū)每年用于商品混凝土和摻加在水泥中的礦渣粉已達(dá)到200 萬噸。

4 　粒化高爐礦渣粉應(yīng)用前景

    礦渣粉最重要的應(yīng)用是等量替代混凝土中的水泥進(jìn)行混凝土生產(chǎn)。它不僅可用于配制普通混凝土，而且還是高性能混凝土中必不可少的最常用礦物細(xì)摻料之一。高性能混凝土是經(jīng)過漫長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，在長(zhǎng)期研究和實(shí)踐中創(chuàng)造的至今最完善的混凝土。它具有高耐久性、工作性、各種良好的力學(xué)性能、適用性、體積穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)合理性。十多年來，它已在很多重要的工程中得到成功的應(yīng)用，并正在逐漸取代近百年來常用的普通混凝土，并在絕大多數(shù)的各類建筑物中使用。高性能混凝土是2 1世紀(jì)的混凝土，是近期混凝土技術(shù)發(fā)展的主要方向。在混凝土中摻加適量的礦渣粉，能顯著的改善新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性。改善新拌混凝土工作性主要表現(xiàn)在可以降低水化熱峰值，延遲水化熱峰值出現(xiàn)時(shí)間，從而減少溫差裂縫的產(chǎn)生；提高新拌混凝土的和易性、可泵性；減少坍落度的經(jīng)時(shí)損失；并具有一定的減水作用。改善硬化混凝土的耐久性主要表現(xiàn)在提高密實(shí)度，改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)；提高抗?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕能力，抑制堿—集料反應(yīng)，提高了后期強(qiáng)度，從而增強(qiáng)了耐久性。

    耐久性是目前混凝土各項(xiàng)性能中最重要的指標(biāo)之一?；炷林惺褂玫V渣粉會(huì)給混凝土生產(chǎn)企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益?；炷林械V渣粉可等量替代20%～70%水泥，在粉煤灰、礦渣粉雙摻時(shí)礦渣粉依然可等量替代30%～40%水泥。在實(shí)際應(yīng)用中，混凝土中礦渣粉平均摻量一般在30%左右，即每立方混凝土中可摻加100kg 左右。按北京目前水泥和礦渣粉的差價(jià)約100 元計(jì)算，每立方混凝土可節(jié)約成本約10元，一個(gè)年產(chǎn)30萬m³ 的混凝土攪拌站每年就可節(jié)約成本約300萬元。

    在混凝土中使用礦渣粉最重要的是具有較大的節(jié)能和環(huán)境保護(hù)效益。水泥是混凝土中的膠凝材料，是最重要的組成。

    水泥生產(chǎn)企業(yè)歷來是一個(gè)比較大的污染源。水泥生產(chǎn)會(huì)排放大量的粉塵、Nx_O、SO₃ 、CO₂等有害氣體，產(chǎn)生噪聲污染，消耗大量的石灰石、粘土資源。每生產(chǎn)1t水泥熟料，大約將產(chǎn)生1tCO₂。此外，生產(chǎn)水泥將消耗大量的能源，每生產(chǎn)1t 熟料，需要大約100kg～130kg 標(biāo)煤、90 度電。采用立磨系統(tǒng)生產(chǎn)礦渣粉的電耗大約在45度/噸～55度/噸。平均每立方混凝土使用水泥約300kg。每立方混凝土中礦渣粉平均可以替代約100kg水泥。我國(guó)水泥的年產(chǎn)量已達(dá)8 億噸，若按礦渣粉每年替代1 億噸水泥，可以少向大氣排放0.8億噸CO₂ ，節(jié)約0.1億噸標(biāo)煤的燃料、40億度電。節(jié)能和環(huán)保效益明顯。

    目前，北京有200多家混凝土攪拌站，年銷售量2500萬m₃ 左右。若每方混凝土礦渣粉替代100kg水泥，每年將會(huì)有250萬噸礦渣粉的需求。市場(chǎng)前景十分樂觀。

    綜上所述，礦渣粉可以改善混凝土的耐久性和工作性，是一種性能優(yōu)良的礦物細(xì)摻料。使用礦渣粉能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，顯著的節(jié)能和環(huán)保效益，符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。礦渣粉具有十分誘人的發(fā)展應(yīng)用前景。

5 　生產(chǎn)工藝選型

    目前，礦渣粉磨工藝按粉磨設(shè)備分主要有：振動(dòng)磨系統(tǒng)、球磨機(jī)系統(tǒng)、輥壓機(jī)系統(tǒng)、立磨系統(tǒng)等。

5.1 　振動(dòng)磨系統(tǒng)

    物料經(jīng)過計(jì)量喂入振動(dòng)磨，出振動(dòng)磨物料即是成品。該系統(tǒng)工藝比較簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員要求不高。粉磨420m²/kg 比表面積礦渣粉的單位電耗約為80kWh/t～90kWh/t 。該系統(tǒng)單機(jī)生產(chǎn)能力小，維修費(fèi)用較高，產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)困難，質(zhì)量不穩(wěn)定。此種粉磨工藝在礦渣粉粉磨技術(shù)發(fā)展中起到了一定的作用，得到一定程度的應(yīng)用，不過，現(xiàn)在基本上已沒有企業(yè)采用此種工藝進(jìn)行礦渣粉磨。

5.2 　球磨機(jī)系統(tǒng)

    此種系統(tǒng)分為開流工藝和圈流工藝。

5.2.1 　開流粉磨工藝

    物料經(jīng)計(jì)量喂入球磨機(jī)，出球磨機(jī)的物料即為成品。該工藝是最早應(yīng)用的礦渣粉粉磨技術(shù)，具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)可靠，對(duì)操作人員技術(shù)要求低，投資省的特點(diǎn)。粉磨420m²/kg比表面積礦渣粉的單位電耗約為100kWh/t 左右。該工藝粉磨效率低，能耗大，單位產(chǎn)品成本高，單機(jī)能力小，而且產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)困難。目前這種高能耗的粉磨方式不適合現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展方向。

5.2.2 　圈流粉磨工藝

    與開流粉磨工藝相比，具有產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)方便，可以減少物料過粉磨現(xiàn)象，粉磨效率相對(duì)較高，單機(jī)能力有所增加，但系統(tǒng)復(fù)雜，單機(jī)能力小的問題仍然存在。與先進(jìn)的粉磨工藝相比，粉磨420m²/kg比表面積礦渣粉的單位電耗約為75kWh/t左右。研磨體消耗量在300g/t以上，經(jīng)營(yíng)成本較高。

5.3 　輥壓機(jī)系統(tǒng)

    此種系統(tǒng)可分為終粉磨工藝和半終粉磨工藝。終粉磨工藝：物料經(jīng)計(jì)量喂入輥壓機(jī)擠壓粉磨，從輥壓機(jī)出來的料片經(jīng)打散機(jī)打散后，直接送到選粉機(jī)，選粉機(jī)選出合格的成品，粗顆粒返回輥壓機(jī)重新粉磨。該系統(tǒng)充分利用了輥壓機(jī)的高效粉碎機(jī)理，粉磨效率高，能耗低于球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)。

    粉磨420m²/kg 比表面積礦渣粉的單位電耗約為50kWh/t左右。但由于經(jīng)輥壓機(jī)擠壓粉磨的物料中細(xì)粉含量相對(duì)較少，因而循環(huán)負(fù)荷很大，一般在8倍喂料量以上，成品中微粉量不夠，成品質(zhì)量雖能滿足要求，但相同比表面積的產(chǎn)品質(zhì)量比球磨機(jī)及立磨粉磨的產(chǎn)品質(zhì)量差。此外，單機(jī)生產(chǎn)能力仍然較小。

    半終粉磨工藝：物料經(jīng)計(jì)量喂入輥壓機(jī)擠壓粉磨，從輥壓機(jī)出來的料片經(jīng)打散機(jī)打散后，送到選粉機(jī)，選粉機(jī)選出合格的成品，粗顆粒送入球磨機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行粉磨。該系統(tǒng)利用了輥壓機(jī)的高效粉碎機(jī)理，粉磨效率高，能耗低于球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)。

    粉磨420m²/kg 比表面積礦渣粉的單位電耗約為60kWh/t 左右。此種工藝雖然克服了輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)相同比表面積的產(chǎn)品質(zhì)量不如球磨機(jī)及立磨粉磨的缺點(diǎn)，但循環(huán)負(fù)荷率仍很大。此外，工藝流程復(fù)雜，對(duì)操作人員要求較高，占地面積較大，投資較球磨機(jī)系統(tǒng)和輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)都大。

5.4 　立磨系統(tǒng)

    立磨最初是用來粉磨煤粉，其規(guī)格也較小，20 世紀(jì)70年代后期開始應(yīng)用于粉磨水泥生料，規(guī)格也越來越大，20 世紀(jì)80年代中期以來，隨著立磨的不斷改進(jìn)和新型耐磨材料的研究發(fā)展，立磨粉磨水泥熟料取得了成功，與其它粉磨系統(tǒng)相比，立磨工藝具有集烘干、粉磨、選粉于一體，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，單機(jī)產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于粉磨高水分的物料可以不單設(shè)烘干設(shè)備，因而系統(tǒng)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低，系統(tǒng)可靠性高，系統(tǒng)的粉磨電耗低，粉磨420m²/kg 比表面積礦渣粉的單位電耗約為45kWh/t 左右。而粉磨產(chǎn)品的顆粒形狀優(yōu)于輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品，因此在相同的比表面積下，其產(chǎn)品性能較好。20 世紀(jì)80年代后期以來，世界各國(guó)的立磨制造商在立磨粉磨礦渣工藝上做了大量的研究工作，取得了豐碩的技術(shù)成果，十幾年來的使用情況表明，立磨粉磨礦渣工藝已是一種成熟且先進(jìn)的礦渣粉磨技術(shù)。目前德國(guó)Polysius 和Loesch 公司，日本的川崎、三菱、宇部公司都擁有成熟可靠的立磨粉磨礦渣技術(shù)。目前，各大鋼鐵企業(yè)大都采用此種系統(tǒng)進(jìn)行礦渣粉生產(chǎn)。

    我公司在項(xiàng)目籌建初期對(duì)國(guó)內(nèi)幾個(gè)大型礦渣粉生產(chǎn)廠家進(jìn)行了考察，根據(jù)考察情況了解到：國(guó)內(nèi)同類礦渣粉生產(chǎn)廠絕大部分采用立磨系統(tǒng)，僅有武漢亞東水泥廠采用輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)，但該廠已完成球磨機(jī)的基礎(chǔ)土建，準(zhǔn)備再建一臺(tái)球磨機(jī)，而將原輥壓機(jī)作為預(yù)粉磨使用。改造后，國(guó)內(nèi)將無一家用輥壓機(jī)作礦渣細(xì)磨終粉磨。根據(jù)上述實(shí)地考察情況，并綜合考慮礦渣粉磨特性和以上幾種粉磨系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，我公司礦渣粉磨采用立磨系統(tǒng)，立磨選用德國(guó)POLYSIUS 公司RMC51/26/435，生產(chǎn)能力為90t/ h(420m²/kg) ，年產(chǎn)60萬噸粒化高爐礦渣粉。

6 　生產(chǎn)控制

6.1 　工藝流程概述

    我公司采用的是立磨粉磨工藝 。礦渣粉磨設(shè)備是從德國(guó)伯利休斯( Polysius) 公司引進(jìn)RMC51/26/435立磨。工藝流程簡(jiǎn)述如下：

    首鋼集團(tuán)的礦渣由火車或汽車運(yùn)輸進(jìn)廠卸至聯(lián)合儲(chǔ)庫內(nèi)儲(chǔ)存； 然后經(jīng)抓斗、膠帶輸送機(jī)送入配料站的礦渣倉內(nèi)儲(chǔ)存。礦渣倉底設(shè)有喂料秤。倉內(nèi)的礦渣由皮帶喂料秤定量卸出，經(jīng)膠帶輸送機(jī)送到立磨系統(tǒng)。為防止金屬塊進(jìn)入磨內(nèi)，入磨膠帶輸送機(jī)上設(shè)有電磁除鐵器和金屬探測(cè)器。由原料系統(tǒng)送來的礦渣經(jīng)氣動(dòng)翻板閥、鎖風(fēng)喂料閥喂入立磨內(nèi)烘干并粉磨。喂入磨機(jī)的物料被磨輥在旋轉(zhuǎn)的磨盤上所擠壓，在一定負(fù)荷下被粉碎，粉磨后的物料被熱風(fēng)即上升承載空氣送入位于立磨上部的高效選粉機(jī)中分選成粗粉和細(xì)粉；細(xì)粉即成品由袋式收塵器收下，經(jīng)斜槽、提升機(jī)等輸送設(shè)備送入成品系統(tǒng)；粗粉落在磨盤上再次粉磨，為了節(jié)能，一部分粗粉排出立磨經(jīng)除鐵器、提升機(jī)、輸送機(jī)等設(shè)備送回立磨內(nèi)再粉磨。廢氣經(jīng)高效袋式收塵器除塵后由排風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣，烘干熱源由燃?xì)鉄犸L(fēng)爐提供。

    合格的礦渣粉經(jīng)提升機(jī)、輸送機(jī)送入3座<15×40m 和1座<8×25m 礦渣粉庫內(nèi)儲(chǔ)存。礦渣粉庫內(nèi)設(shè)有開式充氣斜槽，充氣后，礦渣粉可以通過庫底卸料設(shè)備、汽車散裝機(jī)送入散裝車中運(yùn)輸出廠。以上系統(tǒng)，各揚(yáng)塵點(diǎn)均設(shè)有高效袋式收塵器，以保證排放濃度滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)有關(guān)環(huán)境保護(hù)部門檢測(cè)，除塵器出口粉塵濃度為9.52mg/m³ ，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

6.2 　控制指標(biāo)的確定

    為確保出廠礦渣粉的合格率100 % ，質(zhì)量控制分為三部分，即原材料的質(zhì)量控制、出磨礦渣粉的質(zhì)量控制、出廠礦渣粉的質(zhì)量控制。

6.2.1 　原材料的質(zhì)量控制

    進(jìn)廠礦渣原料的控制指標(biāo)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥中的?；郀t礦渣》( GB/ T203 1994) 確定，放射性水平應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料放射性核素限量》( GB/ T6566 2001) 。

6.2.2 　出磨礦渣粉的質(zhì)量控制

    我公司目前主要生產(chǎn)S95 等級(jí)?；郀t礦渣粉，實(shí)際生產(chǎn)控制指標(biāo)如下：

　　　　產(chǎn)品水分：≤0.5 %

　　　　比表面積： ≥420m²/kg

　　　　7d 活性指數(shù)： ≥75

　　　　28d 活性指數(shù)： ≥100

　　　　流動(dòng)度比： ≥100

    礦渣粉具有潛在的水硬性，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制產(chǎn)品水分。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土的?；郀t礦渣粉》( GB18046 -2000) 中規(guī)定：產(chǎn)品水分≤110%。Polysius 承諾的技術(shù)性能中產(chǎn)品水分≤0.5% ，目前實(shí)際運(yùn)行的同類礦渣粉廠產(chǎn)品水分也大都控制在015 %以下，因而產(chǎn)品水分控制指標(biāo)為≤0.5%。

    根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果北京市場(chǎng)對(duì)礦渣粉的質(zhì)量需求以S95為主，國(guó)內(nèi)同類礦渣粉廠S95 級(jí)礦渣粉的比表面積大都控制在400m²/kg～450m²/kg 之間。我公司進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，以了解礦渣粉比表面積與活性之間的相關(guān)性，確定S95 級(jí)礦渣粉的比表面積控制指標(biāo)為≥420m²/ kg。產(chǎn)品生產(chǎn)后的大量數(shù)據(jù)表明，以首鋼礦渣為原料的礦渣粉比表面積≥420m²/kg時(shí)，產(chǎn)品完全可以滿足S95 級(jí)質(zhì)量要求。

    由于首鋼礦渣原料較好，28d 活性指數(shù)，流動(dòng)度比控制均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》( GB/T18046 2000) 要求。

6.2.3 　出廠礦渣粉的質(zhì)量控制

    出廠礦渣粉將按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》( GB/ T18046 2000) 進(jìn)行全套檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目和指標(biāo)見表1 ：

6.3 　工藝參數(shù)的確定

    根據(jù)首鋼礦渣的原料特性，在德國(guó)Polysius 公司調(diào)試專家指導(dǎo)下，經(jīng)過較短時(shí)間的調(diào)試，確定了生產(chǎn)S95 級(jí)礦渣粉的工藝參數(shù)，參數(shù)如表2 ：

    設(shè)備各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到要求，產(chǎn)品經(jīng)過檢驗(yàn)，完全可以達(dá)到S95 級(jí)出廠礦渣粉的質(zhì)量控制指標(biāo)。

6.4 　生產(chǎn)情況及控制情況

    自2004 年2 月18 日正式投產(chǎn)以來，主要生產(chǎn)S95 級(jí)礦渣粉。運(yùn)行狀況良好，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。3 月13 日至3 月15 日會(huì)同Polysius 專家進(jìn)行了立磨性能測(cè)試，完全達(dá)到合同中的各項(xiàng)指標(biāo)。表3 為一部分生產(chǎn)運(yùn)行記錄。

    原材料質(zhì)量控制：礦渣原料來自首鋼煉鐵廠，首鋼煉鐵廠技術(shù)科每周提供一次前一周每天的礦渣化學(xué)成分，礦渣化學(xué)成分十分穩(wěn)定。為此，進(jìn)廠礦渣原料每5000 噸進(jìn)行一次化學(xué)全分析。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥中的?；郀t礦渣》( GB/ T203-94) 中規(guī)定：產(chǎn)渣量100 萬噸以上，不超過5000t為一編號(hào)。若從首鋼提供的礦渣化學(xué)成分中發(fā)現(xiàn)有異常波動(dòng)，可隨時(shí)進(jìn)行抽檢。生產(chǎn)線運(yùn)行至今，礦渣質(zhì)量系數(shù)均大于1.70 ，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥中的?；郀t礦渣》( GB/ T203-94) 中優(yōu)等品≥1.60 的要求，化學(xué)成分未發(fā)現(xiàn)有任何異常波動(dòng)。礦渣聯(lián)合儲(chǔ)庫的儲(chǔ)量約13000 噸，可滿足約5 天生產(chǎn)需求。當(dāng)?shù)V渣原料成分出現(xiàn)波動(dòng)，可采取高低搭配的方法進(jìn)行消除。

    礦渣粉質(zhì)量控制：礦渣粉活性指數(shù)與檢驗(yàn)用的對(duì)比水泥有很大關(guān)系，同一礦渣粉采用不同對(duì)比水泥，檢驗(yàn)出的活性指數(shù)會(huì)有很大的不同；即使采用同一對(duì)比水泥，檢驗(yàn)出的活性指數(shù)也會(huì)有不一致。這是因?yàn)椴煌螌?duì)比水泥的礦物組成和質(zhì)量都有可能不同。為了盡可能消除因?qū)Ρ人嗖煌斐傻牡V渣粉活性指數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果的不確定性，我公司采用中國(guó)建材研究院銷售的“混凝土外加劑性能檢測(cè)用基準(zhǔn)水泥”作為對(duì)比水泥，以保證檢驗(yàn)結(jié)果的確定性、客觀性、準(zhǔn)確性。生產(chǎn)線投產(chǎn)至今，由于礦渣原料化學(xué)成分穩(wěn)定，礦渣粉的質(zhì)量十分穩(wěn)定。在嚴(yán)格控制產(chǎn)品比表面積和45μm 篩余情況下，未發(fā)現(xiàn)礦渣粉質(zhì)量異常。3 座<15×40m礦渣粉儲(chǔ)存庫是連續(xù)式空氣均化庫，不僅有儲(chǔ)存功能，還有均化功能，可以一定程度上消除出磨礦渣粉的質(zhì)量波動(dòng)。實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值見下表，表中數(shù)據(jù)表明3 座<15×40m礦渣粉儲(chǔ)存庫起到了一定的均化作用。此外，為解決可能發(fā)生礦渣原料波動(dòng)和設(shè)備異常等情況造成的礦渣粉質(zhì)量較大波動(dòng)，生產(chǎn)線設(shè)置了一個(gè)<8m 礦渣粉儲(chǔ)存庫。可以利用此儲(chǔ)存庫采用多庫搭配的方法消除出磨礦渣粉質(zhì)量波動(dòng)。

7 　結(jié)語

    我公司采用德國(guó)伯利休斯( Polysius) 公司RMC51/26/435立磨生產(chǎn)礦渣粉，生產(chǎn)工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，節(jié)能降耗。

    2004 年7月15日通過中國(guó)建材工業(yè)協(xié)會(huì)組織的“摻首鋼礦粉混凝土應(yīng)用與耐久性能研究”的鑒定。至2004 年9月底，我公司已生產(chǎn)銷售了大量礦渣粉，用于各類混凝土工程中。礦渣粉可大量替代混凝土中的水泥，顯著改善新拌混凝土工作性和硬化混凝土的耐久性，有較大的后期強(qiáng)度發(fā)展。使用礦渣粉配制的混凝土可廣泛的應(yīng)用于各類建筑工程。這將會(huì)為混凝土生產(chǎn)企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，更為重要的是在資源節(jié)約和綜合利用及環(huán)境保護(hù)方面有著不可估量的作用，符合我國(guó)走可持續(xù)發(fā)展的道路的戰(zhàn)略。礦渣粉應(yīng)用前景廣闊，必將在我國(guó)建筑業(yè)中發(fā)揮巨大的作用。