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矿渣活化微粉水泥的初步研究与生产

矿渣活化微粉水泥的初步研究与生产

2006/8/25 8:52:00
矿渣活化微粉水泥的初步研究与生产 利用30%左右的少量熟料掺入70%左右的矿渣活化微粉生产的矿渣水泥,与传统的矿渣水泥生产技术相比较,可以减少40%左右的熟料用量;生产矿渣水泥每吨可以节约煤炭0.05吨左右,节约电能5kwh左右,降低生产成本30元左右。如果本技术能在全国推广应用生产1.0亿吨矿渣水泥的产量,每年可节约煤炭500万吨左右,节约电能5.0亿kwh左右;因此,应用少熟料技术生产水泥不但能降低水泥的生产成本,还节约大量的能源,减少环境污染,亦是对实现“十一五”计划节约4%能源总体目标的一个有力的举措。 1 目前矿渣水泥的粉磨状况国内多数企业在生产矿渣水泥时,采用熟料、矿渣、石膏共同粉磨的工艺。但是,由于矿渣易磨性较熟料差,水泥中矿渣得不到充分细磨,当矿渣水泥比表面积为300m2/kg时,水泥中的矿渣比表面积仅达到220~230m2/kg,平均粒度偏大,使得矿渣的潜在活性得不到有效发挥,影响了水泥的早期强度,限制了水泥中矿渣掺量的提高。如果为提高矿渣水泥中的矿渣比表面积,无疑,要较大地提高矿渣水泥的比表面积,这样不但降低磨机的台时产量,还会出现熟料的过粉磨现象,因为熟料部分3um以下的颗粒占较大比例时,将会今日焦点: • 新型四阀脉管制冷机的试验研究 • 水泥行业受政策扶持 • 江苏:人造板合格率仅为52.38% • 燃料再次制约着中国陶瓷业 降低水泥的后期强度。因此,混合粉磨时,两者细度难以兼顾,不是影响磨机的台时产量、降低水泥的后期强度,就是无法激发矿渣的潜在活性。因此,我们提倡生产矿渣水泥时,熟料与矿渣分别粉磨的生产工艺,达到两者兼顾的目的。 2 熟料与矿渣分别粉磨单独粉磨熟料,在技术上没有较大的区别,不作详细论述。由于矿渣的易磨性较差,利用不同的矿渣粉磨技术,其质量、产量及效益差别很大。现在国内大多数水泥生产企业生产矿渣微粉均采用球磨机设备,在正常的球磨机生产中,单独粉磨矿渣的平均电耗是粉磨水泥的2~3倍。产品比表面积达到450㎡/kg时,粉磨电耗较高;北京某钢厂、通化某钢厂、福建等企业的矿渣粉磨系统电耗均在100kwh/t左右。部分企业技术指标,见表1 表1 传统的开路磨机生产普通矿渣微粉产量指标磨机规格 φ1.83m×7m φ2.4m×13m φ2.6m×13m 系统电耗产量指标 1.5~1.8t/h 7.0~7.5t/h 9.0t/h 100kwh/t 粉磨过程中,矿渣比表面积增长十分缓慢,当矿渣比表面积大于450㎡/kg时,会产生过粉磨,由于静电吸附造成颗粒聚集、糊球现象,磨机产量大幅降低,电耗大幅增加。有的企业为了提高产量降低电耗,在矿渣粉磨的同时加入5~10%的粉煤灰,达到助磨作用,其结果是产量有所提高,水泥的强度却下降了,矿渣微粉的掺入量大大的减少。当粉磨的矿渣比表面积低于450㎡/kg时,矿渣微粉的活性并没有完全发挥出来,掺入水泥后虽然后期强度有所增长,但是,3d强度却降低1~3Mpa。这种粉磨方式存在:磨机产量低、矿粉比表面积低、掺入水泥的比例少、其经济价值也较低的问题。 3 问题的解决试验结果表明,矿渣的比表面积只有达到480㎡/㎏左右时,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。因此,我们探讨利用球磨机生产矿渣微粉时,采用活化技术生产矿微粉,可以提高磨机产量、提高矿渣的比表面积,提高矿渣的活性。由四平市宏桥水泥技术研究所开发研制的矿渣微粉活化技术,适用于在球磨机上生产矿渣活化微粉。是在充分利用原有设备条件的情况下,通过改变磨内结构、研磨体级配及利用矿渣专用活化剂通过粉磨时激发矿渣的活性;生产的矿渣活化微粉具有磨机产量高、电耗低、产品质量高、成本低等特点 · 中国建材网-建材一点通 · 排名三甲,傲视同行 · 风雨同舟,共度五年 · 优秀建材企业网站展播 : 3.1 比传统的磨机生产普通矿渣微粉提高产量100%~200%;在比表面积450㎡/kg~550㎡/㎏的情况下,电耗是传统生产方式的50%左右。见表2 表2 开路磨机生产矿渣活化微粉产量指标磨机规格 φ1.83m×7m φ2.4m×13m φ2.6m×13m 系统电耗产量指标 4.5~5.0t/h 14.5~15.0t/h 17.0~18.0t/h 55.0kwh/t 3.2 激发矿渣活性和提高微粉质量,比表面积可以达到450~550㎡/kg;掺入矿渣活化微粉的水泥强度比掺入普通矿渣微粉的水泥强度高于3Mpa~5Mpa;可以实现: 3.2.1 水泥掺入50%左右的矿渣活化微粉,安定性好,水泥3d强度增加1~3Mpa,28d强度增加3~8Mpa,掺加矿渣活化微粉后的水泥强度大于掺加矿渣活化微粉前的水泥强度指标; 3.2.2 利用60~80%的矿渣活化微粉,生产32.5~42.5级水泥,达到国家水泥新标准;可降低水泥生产成本20~40元/吨; 山水集团某公司利用四平水泥所矿渣活化技术在φ500㎜×500㎜试验磨机的现场试验数据。见表3 水泥强度Mpa 熟料54%+活化微粉40% 熟料44%+活化微粉50% 熟料34%+活化微粉60% 42.5水泥+活化微粉20% 42.5水泥+活化微粉30% 42.5水泥+活化微粉40% 3d抗折 4.7 4.4 4.0 5.4 5.2 4.9 3d抗压 22.0 18.9 17.5 25.2 23.6 21.2 28d抗折 8.6 9.0 8.7 9.1 8.8 8.5 28d抗压 56.4 55.9 54.2 52.6 53.4 53.2 表3 在φ500㎜×500㎜试验磨机的现场试验数据根据各地矿渣的化学成分不同及对活性的影响,利用活化技术生产的矿渣活化微粉3d抗压强度可以达到9~17Mpa。如广西大化利用80%的矿渣活化微粉与熟料粉生产的水泥,3d抗压强度达到25.9Mpa;华北邢台、邯郸等地的矿渣活性次之,利用60~75%的矿渣活化微粉与熟料粉生产的水泥,水泥3d抗压强度亦达到15.0~20.0Mpa。 河北邢台某水泥有限公司利用四平水泥所矿渣活化技术在φ500㎜×500㎜试验磨机进行了现场试验,实验目的:1、掺入30~50%活化微粉的水泥,与未掺入活化微粉的水泥质量对比;2、用55~75%活化微粉生产的水泥与未掺入活化微粉的水泥质量对比。见表4 表4 在φ500㎜×500㎜试验磨机的现场试验数据形式 实 验 项 目 3d强度 28d强度 凝结时间 抗折 抗压 抗折 抗压 初凝 终凝成品 32.5级水泥 细度4% 2.5 13.0 勾兑 32.5级水泥65%+矿渣活化微粉35% 3.9 20.2 10.7 47.2 3:21 6:06 勾兑 32.5级水泥55%+矿渣活化微粉45% 4.0 19.0 10.9 52.8 3:37 6:35 勾兑 32.5级水泥45%+矿渣活化微粉55% 3.6 18.6 10.1 54.1 3:27 5:31 粉磨 100%熟料 熟料粉细度4%、382㎡/㎏ 勾兑 熟料粉25%+矿渣活化微粉75% 3.1 14.0 11.2 58.7 2:59 6:32 勾兑 熟料粉35%+矿渣活化微粉65% 3.90 18.9 10.2 59.7 2:30 6:09 勾兑 熟料粉45%+矿渣活化微粉55% 3.4 17.4 9.4 64.4 2:45 5:31 检验结果:1、掺入35~55%活化微粉的水泥,比掺入活化微粉前的水泥3d抗压强度提高6.3Mpa;28d抗压强度平均达到51.4Mpa;2、用55~75%的矿渣活化微粉生产的水泥,比未掺入矿渣活化微粉的水泥3d强度提高3.8Mpa;28d抗压强度平均达到60.9Mpa;河北邢台某水泥有限公司利用四平水泥所矿渣微粉活化技术在2.4m×9m磨机试生产,试生产目的:掺入30~50%活化微粉的水泥,与未掺入活化微粉的水泥质量对比;摘录几组运行数据见表5表5 2.4m×9m磨机生产质量检验报告形式 实 验 项 目 3d抗折强度Mpa 3d抗压强度Mpa 合计成品 32.5级水泥 细度4% 2.60 12.1 14.7 1# 30%矿渣活化微粉+70%水泥 3.70 16.8 20.5 2# 30%矿渣活化微粉+70%水泥 3.6 17.0 20.6 检验结果:掺入30%活化微粉的水泥,比掺入活化微粉前的水泥3d强度提高5.9Mpa 4 结论利用30%左右的少量熟料掺入70%左右的矿渣活化微粉生产的矿渣水泥(含石膏),主要是通过矿渣的活化技术激发矿渣的活性生产矿渣活化微粉,实现矿渣活化微粉等量代替混凝土中的部分水泥用量、等量代替水泥中的部分熟料用量。利用活化微粉生产水泥可以减少大量的熟料用量,节约大量的能源,同时又减少了环境的污染。因此,有矿渣资源的钢铁企业、水泥企业生产矿渣活化微粉,实现利用少熟料生产符合国家新标准的32.5~42.5级矿渣水泥,具有显著的经济效益和较好的社会效益。 信息来源于:化工信息港
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