目前，水泥企業(yè)的機(jī)立窯、干法旋窯生產(chǎn)熟料工業(yè)用煤的熱值平均在5500大卡左右，每生產(chǎn)1.0公斤熟料，需要的煤炭燃料平均在900～700大卡熱量。這樣計(jì)算，每生產(chǎn)1.0噸熟料，需要優(yōu)質(zhì)煤炭0.145噸左右。生產(chǎn)水泥如果能夠節(jié)省40%的熟料，就意味著，每生產(chǎn)1.0噸水泥可以節(jié)省0.058噸左右的煤炭。機(jī)立窯、干法旋窯生產(chǎn)熟料平均需要電力在20kwh/t左右，生產(chǎn)水泥如果節(jié)省40%的熟料，也同樣意味著每生產(chǎn)1.0噸水泥可以節(jié)省8.0kwh左右的電能。

　　生產(chǎn)普硅42.5級(jí)水泥，熟料份額占80%以上；生產(chǎn)42.5級(jí)礦渣水泥，熟料份額占65～80%；四平市宏橋水泥技術(shù)研究所開發(fā)研制的少熟料水泥生產(chǎn)技術(shù)，就是利用30%左右的少量熟料摻入70%左右的礦渣活化微粉生產(chǎn)的礦渣水泥，其質(zhì)量完全達(dá)到國(guó)家礦渣42.5級(jí)水泥標(biāo)準(zhǔn)。它與傳統(tǒng)的礦渣水泥生產(chǎn)技術(shù)相比較，可以減少40%左右的熟料用量。生產(chǎn)的礦渣水泥每噸不但可以節(jié)約0.058噸左右的煤炭，節(jié)約8.0kwh左右的電能，還能降低生產(chǎn)成本30元左右。

　　我國(guó)年產(chǎn)水泥10.0億噸左右，如果本技術(shù)能在全國(guó)推廣應(yīng)用20%的比例生產(chǎn)2.0億噸礦渣水泥的產(chǎn)量，全國(guó)每年可節(jié)約1000多萬(wàn)噸煤炭，節(jié)約15.0億多度電能；因此，應(yīng)用少熟料技術(shù)生產(chǎn)水泥不但能降低水泥的生產(chǎn)成本，還節(jié)約大量的能源，減少環(huán)境污染，亦是對(duì)實(shí)現(xiàn)“十一五”計(jì)劃節(jié)約20%能源總體目標(biāo)的一個(gè)有力的舉措。

1  目前礦渣水泥的粉磨狀況

　　國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)礦渣水泥時(shí)，采用熟料、礦渣、石膏共同粉磨的工藝。但是，由于礦渣易磨性較熟料差，水泥中礦渣得不到充分細(xì)磨，當(dāng)?shù)V渣水泥比表面積為300m²/kg時(shí)，水泥中的礦渣比表面積僅達(dá)到220～230m²/kg，平均粒度偏大，使得礦渣的潛在活性得不到有效發(fā)揮，影響了水泥的早期強(qiáng)度，限制了水泥中礦渣摻量的提高。如果為提高礦渣水泥中的礦渣比表面積，無疑，要較大地提高礦渣水泥的比表面積，這樣不但降低磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，還會(huì)出現(xiàn)熟料的過粉磨現(xiàn)象，因?yàn)槭炝喜糠?um以下的顆粒占較大比例時(shí)，將會(huì)降低水泥的后期強(qiáng)度。因此，混合粉磨時(shí)，兩者細(xì)度難以兼顧，不是影響磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、降低水泥的后期強(qiáng)度，就是無法激發(fā)礦渣的潛在活性。因此，我們提倡生產(chǎn)礦渣水泥時(shí)，熟料與礦渣分別粉磨的生產(chǎn)工藝，達(dá)到兩者兼顧的目的。

2  熟料與礦渣分別粉磨

　　單獨(dú)粉磨熟料，在技術(shù)上沒有較大的區(qū)別，不作詳細(xì)論述。由于礦渣的易磨性較差，利用不同的礦渣粉磨技術(shù)，其質(zhì)量、產(chǎn)量及效益差別很大。

　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大多數(shù)水泥生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)礦渣微粉均采用球磨機(jī)設(shè)備，在正常的球磨機(jī)生產(chǎn)中，單獨(dú)粉磨礦渣的平均電耗是粉磨水泥的2～3倍。產(chǎn)品比表面積達(dá)到450㎡/kg時(shí)，粉磨電耗較高；北京某鋼廠、通化某鋼廠、福建等企業(yè)的礦渣粉磨系統(tǒng)電耗均在100kwh/t左右。部分企業(yè)技術(shù)指標(biāo)，見表1

表1    傳統(tǒng)的開路磨機(jī)生產(chǎn)普通礦渣微粉產(chǎn)量指標(biāo)

　　當(dāng)粉磨的礦渣比表面積低于450㎡/kg時(shí)，礦渣微粉的活性并沒有完全發(fā)揮出來；摻入水泥后雖然后期強(qiáng)度有所增長(zhǎng)，但是，3d強(qiáng)度卻降低1～3Mpa，質(zhì)量≤S75級(jí)礦渣微粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這種粉磨方式存在：磨機(jī)產(chǎn)量低、礦粉比表面積低、摻入水泥的比例少、其經(jīng)濟(jì)價(jià)值也較低的問題。

3  問題的解決

　　由四平市宏橋水泥技術(shù)研究所開發(fā)研制的礦渣微粉活化技術(shù)，適用于在球磨機(jī)上生產(chǎn)礦渣活化微粉。是在充分利用原有設(shè)備條件的情況下，通過改變磨內(nèi)結(jié)構(gòu)、研磨體級(jí)配及利用礦渣專用活化劑通過粉磨時(shí)激發(fā)礦渣的活性；生產(chǎn)的礦渣活化微粉具有磨機(jī)產(chǎn)量高、電耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低等特點(diǎn)；質(zhì)量達(dá)到礦渣微粉國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)S105級(jí)，其活性指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)S105級(jí)的指標(biāo)；

3.1  比傳統(tǒng)的磨機(jī)生產(chǎn)普通礦渣微粉提高產(chǎn)量50%～100%；在比表面積450㎡/kg～550㎡/㎏的情況下，電耗是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的50%左右。見表2

3.2  激發(fā)礦渣活性和提高微粉質(zhì)量，比表面積可以達(dá)到450～550㎡/kg；摻入礦渣活化微粉的水泥強(qiáng)度比摻入普通礦渣微粉的水泥強(qiáng)度高于3Mpa～5Mpa；可以實(shí)現(xiàn)：

　　山水集團(tuán)某公司利用四平水泥所礦渣活化技術(shù)在φ500㎜×500㎜試驗(yàn)?zāi)C(jī)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。見表3

　　由于各地礦渣的化學(xué)成分不同、質(zhì)量也不同，所以利用活化技術(shù)生產(chǎn)礦渣活化微粉的3d抗壓強(qiáng)度在9～17Mpa之間。利用活化微粉生產(chǎn)的水泥質(zhì)量也同樣受到影響。如：柳鋼礦渣活性較好，廣西大化利用80%的礦渣活化微粉與熟料粉生產(chǎn)的水泥，3d抗壓強(qiáng)度達(dá)到25.9Mpa；華北邢臺(tái)、邯鄲等地的礦渣活性次之，某廠利用60～75%的礦渣活化微粉與熟料粉生產(chǎn)的水泥，水泥3d抗壓強(qiáng)度亦達(dá)到15.0～20.0Mpa。

　　河北邢臺(tái)某水泥有限公司利用四平水泥所礦渣活化技術(shù)在φ500㎜×500㎜試驗(yàn)?zāi)C(jī)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、摻入30～50%活化微粉的水泥，與未摻入活化微粉的水泥質(zhì)量對(duì)比；2、用55～75%活化微粉生產(chǎn)的水泥與未摻入活化微粉的水泥質(zhì)量對(duì)比。見表4

表4        在φ500㎜×500㎜試驗(yàn)?zāi)C(jī)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)

河北邢臺(tái)某水泥有限公司利用四平水泥所礦渣微粉活化技術(shù)在2.4m×9m磨機(jī)試生產(chǎn)，試生產(chǎn)目的：摻入30～50%活化微粉的水泥，與未摻入活化微粉的水泥質(zhì)量對(duì)比；摘錄幾組運(yùn)行數(shù)據(jù)見表5

表5          2.4m×9.0m磨機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告

檢驗(yàn)結(jié)果：摻入30%活化微粉的水泥，比摻入活化微粉前的水泥3d強(qiáng)度平均提高4.8Mpa

4  結(jié)論

　　利用30%左右的少量熟料摻入70%左右的礦渣活化微粉生產(chǎn)的礦渣水泥，主要是通過礦渣的活化技術(shù)激發(fā)礦渣的活性而生產(chǎn)礦渣活化微粉，實(shí)現(xiàn)礦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。

　　利用少量熟料生產(chǎn)符合國(guó)家水泥新標(biāo)準(zhǔn)的32.5級(jí)～52.5級(jí)水泥，生產(chǎn)水泥可以節(jié)省30%～50%的熟料；不但降低了生產(chǎn)水泥的成本，還節(jié)省了大量的能源，減少了環(huán)境的污染。