矿渣料层稳定剂在大型矿粉立磨生产中的应用

 矿渣料层稳定剂在大型矿粉立磨生产中的应用

陈志1      张伟2     张平3    马凤平4

1三钢集团（龙海）矿微粉有限公司，漳州363107；2临沂大学土木工程与建筑学院，临沂276005；3苏州中丹环保科技有限公司，苏州215001；4 北京聚威科技有限公司，北京100043

摘要：矿渣立磨料层稳定剂，可以使矿渣热风干燥及粉磨过程中保持料层的高度稳定，同时可以降低矿粉的表面能、克服矿粉颗粒间的吸引力、减小粉碎阻力、提高矿粉的流动性，从而降低磨机功耗，提高台时产量12%-14%，同时在粉磨的过程中充分激发矿粉的潜在活性，同步提高矿粉的7d、28d活性7-10%。

关键词：料层稳定剂；立磨提产；增强剂；矿粉活性

0引言

    高炉矿渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，高炉熔渣用水淬冷后，可制成含玻璃体为主的细粒水渣，经过粉磨后的矿渣微粉具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下显示出水硬胶凝性能，故矿粉是优质水泥所用的混合材和高性能混凝土用矿物掺合料，目前已经被广泛使用在各类高性能混凝土中。

    立磨用来粉磨矿渣，无论是立磨、分级、选粉设备制造还是粉磨控制技术，目前都已经达到较高的应用水平。如何在现有矿粉立磨设备的基础上提高磨机台时产量、提高矿粉的活性成为业内人士关注的焦点。

    目前，国内外对球磨机提高矿渣微粉产量的研究报道较多，而对矿粉立磨提高产量并且提高活性的研究并不深入，尤其是无法解决普通的“助磨剂”在矿粉立磨磨腔内210-350℃高温下分解或快速流失的问题。本文拟对矿粉立磨料层稳定剂的应用情况进行总结，为使用矿粉立磨生产矿渣微粉的厂家进一步节能降耗、提高矿粉品质和进一步开发新型的料层稳定剂提供参考。

1  zd-1015型料层稳定剂的性能

zd-1015型料层稳定剂是由若干不同官能团经过化学接枝的具有胶粘和分散双重作用的无毒、无腐蚀、不易燃的接枝多糖类丙烯酸酯化合物，对混凝土无副作用。外观为棕色液体，比重1.10 ± 0.02 ，ph值7.0± 0.2。

zd-1015型料层稳定剂在高温水汽的环境中，主要起胶粘作用，随着温度的降低，则主要起分散作用。胶粘力的主要来源是料层稳定剂的分子作用力，即范德华力和氢键力。借助于布朗运动在颗粒表面扩散，使颗粒界面的极性基团相互靠近，使颗粒间的距离进一步缩短到处于Zui大稳定状态。在此过程中，升温、施加压力等都有利于布朗运动的加强。随着温度的降低，这种力急剧减小，此时分散作用充分体现，从而增加细微颗粒的流动性。

    矿渣立磨生产工艺中，矿渣需要保持10%左右的水分用于料层的稳定，热风炉要提供一定量的入磨温度为210-350℃的热风，保持立磨出口温度100℃以下，要求出磨矿粉含水量小于1%。添加料层稳定剂在入磨初期，由于高温及水汽，料层稳定剂起胶粘作用，使得矿渣颗粒之间的缝隙减小，料层更加稳定，磨辊的碾压更加充分。随着矿渣颗粒被干燥，温度的降低，料层稳定剂的分散作用得以发挥，矿粉细微颗粒在分散成分的作用下，流动性增加，利于选粉机工作。因此提高了矿粉立磨的整体效率。

2 试验概况

    三钢集团（龙海）矿微粉有限公司位于福建漳州市，一期工程于2008年6月投产，二期工程于2011年12月投产。两期项目共选用三套天津水泥设计研究院的trms32.3立磨矿粉生产线，该项目可年产90万吨矿渣微粉，为福建省内生产矿渣微粉规模Zui大企业，设备技术为国内先进水平。三钢集团（龙海）矿微粉有限公司的矿渣来源于三钢集团及三钢集团收购的钢铁企业，矿渣质量不太稳定，尤其是多雨天气及部分矿渣露天堆放数月，出现所谓“老渣”，其易磨性很差。在控制比表面积420 m2/kg以上时，活性也不太稳定，因此尝试采用某公司生产的zd-1015型料层稳定剂，来解决上述问题。

    根据本公司立磨生产线工艺和设备状态，选用某公司生产的zd-1015型料层稳定剂，采用计量泵通过软管滴加在定量皮带称下的皮带矿渣料层上，随矿渣进入立磨系统，添加量为矿渣投料量的0.10%-0.12%。

3  添加料层稳定剂的影响

3.1对工况的影响

料层稳定剂对矿粉立磨工况的影响见表1。由表1可以看出，随着料层稳定剂的加入，立磨工况状态平稳，与试验前的工况参数对比无任何异常变化和波动。由此可见料层稳定剂对矿粉立磨的工艺没有任何负面影响。