粉煤灰超细磨系统与设备简介

粉煤灰超细磨系统及设备介绍

粉煤灰超细磨系统采用开流磨生产工艺，系统一般由以下七个子系统组成：粗灰入磨系统、磨细系统、气力输送系统、成品灰储存系统、冷却水系统、电气及热控制系统及辅助系统。其工艺流程如图2：粉

煤灰磨细系统从粗灰库取灰，经调速锁气电动给料机定量给料(或加计量)后，由链式输送机将粗灰连续稳定地喂入GFM型粉煤灰专用超细高效筛分磨机内。入磨的粗灰经磨内研磨，直接磨成细度符合GB1596-91标准的I、Ⅱ级灰，无需再经过筛分或分选。出磨成品库采用连续输送泵输送至成品灰库储存，连续输送泵以罗茨风机作为动力源。

根据工程实际情况，超细磨系统可与分选系统进行联合设计，分选系统的粗灰库作为磨细系统的磨头仓，分选系统的细灰库与磨细系统共用。粉煤灰超细磨系统特点：

●成品灰细度细；

●采用开流生产工艺，无需再进行分选即可达到商品灰细度标准；

●出入磨可采用仓泵或喷射泵输送，布置灵活方便，细灰库离磨机车间较远也能实现无障碍输送；

●各扬尘点均设有布袋除尘器，不会产生二次污染；

●采用PLC+CRT控制，设自动程控、软手操和就地手操三种运行方式；

●CRT操作站与管理人员局域网相连，生产管理自动化程度高；

●在与水泥磨系统不同的是设备配置高，运行更可靠，且消灭了水泥磨系统的跑冒滴漏现象。

1 工业废渣超细粉的性能对工业废渣超细粉磨的研究，主要集中在原料选择和细度两个方面。目前，国内工业生产排放的废渣或副产品种类有..

1 工业废渣超细粉的性能

对工业废渣超细粉磨的研究，主要集中在原料选择和细度两个方面。目前，国内工业生产排放的废渣或副产品种类有：矿渣、粉煤灰、钢渣和沸石微粉、硅灰等。硅灰虽然适应于制备高性能混凝土，但其价格昂贵、产量少，不能满足大量制备高性能混凝土的要求。而矿渣、粉煤灰为主要原料超细粉磨资源丰富，生产应用比较广泛。

粉煤灰的主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3，高钙灰则含有较多的CaO。早在1914年，美国人Anon发表了“煤灰火山特

性的研究”，首先发现粉煤灰中氧化物具有火山灰特性。而对用于水泥和混凝土的研究，是由美国伯克利加洲理工学院的RE维斯在1933年后开始的。由于水泥和混凝土中可以大批量用粉煤灰，因此，其应用一直是我国水泥界研究的重点。粉煤灰在混凝土的利用，主要产生三种效应：火山灰活性效应，即水泥水化产生的Ca（OH2）将激发粉煤灰的活性，使之反应生成以C-S-H凝胶为主的胶凝物质；形态效应，即粉煤灰的颗粒形态所决定的，当微珠含量大于50%时，流动性提高，减少混凝土的用水量，改善混凝土的工作性质；微集料效应，即小于45μm筛余的微粉可填充混凝土中的孔隙，与Ca（OH2）反应生成的凝胶也可填充微小孔隙，使混凝土更加致密。粉煤灰细磨后，不但可以加快熟料颗粒的水化速度，还可以提前破坏粉煤灰密实的球形外壳，加快粉煤灰的火山灰反应，从而提高水泥早期强度。

矿渣是炼铁高炉排出的水淬废渣，其主要化学成分为SiO2、Al2O3和CaO，与水泥成分接近。超细粉磨后具有超高活性。现有研究成果证明，将矿渣粉磨至平均粒径小于5μm和小于10μm，可有效提高其水化活性，适宜配制大流动性超高强混凝土。以粒径小于5μm的超细矿渣取代10～20%的水泥，可使水泥强度提高12～23%，标准稠度需水量降低0.014左右，适宜配制坍落度达20cm、28天抗压强度达100MPa的大流动性超高强混凝土。同时还具有显著地改善抗渗、抗冻、抗碳化等耐久性。作为水泥混合材掺加10～20%，可使水泥标号提高一个等级。对硅酸盐水泥、矿渣水泥、普通水泥均有良好的适应性。其作用机理是活性SiO2、Al2O3与水泥中C3S和C2S水化产生的Ca(OH)2反应，进一步形成水化硅酸钙产物，填充于水泥混凝土的孔隙中，大幅度提高水泥混凝土的致密度，同时将强度较低的Ca(OH)2晶体转化成强度较高的水化硅酸钙凝胶，从而使水泥混凝土的一系列性能得到显著改善。

２粉煤灰和矿渣超细粉生产

（1）粉煤灰

自1991年国家颁布《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准后，2005年又进行了修订（GB/T1956-2005）。标准根据粉煤灰细度（45

μm筛余）、需水量比、烧失量等指标分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级灰，细度为重要指标之一。目前我国有1/3的燃煤发电厂均采用分选的方式生产商品粉煤灰，收到良好的社会效益和经济效益。随着黄河小浪底水利工程、长江三峡水利工程等水利工程大量使用分选粉煤灰，我国粉煤灰分选技术得到逐渐发展。燃煤发电厂应用的分选工艺主要有：单点或多点直抽闭路循环分选（图1）；单点或多点直抽开路分选（图2）。

电力行业应用的分选粉煤灰的主要设备——分选机，典型的有动态的“强制涡流式分选机”、静态的“涡壳式分选机”等机型，单台分选机处理量5t／h ~ 50t／h。强制涡流式分选机吸收了日本小野田公司的O-Sepa技术，涡壳式分选机则来自于美国Ge公司的Buell 分选技术。建材行业生产商品粉煤灰一般采用球磨机开路粉磨或闭路粉磨工艺，采用单一分级工艺的不多。由于粉煤灰原灰已经含有一定量的合格细粉，采用开路细磨的工艺，过粉磨现象严重，系统效率低，电耗高。随着分选技术和装备的发展，采用闭路粉磨工艺系统效率更高。与水泥的闭路粉磨系统有区别的是，粉煤灰闭路粉磨原灰应先进入选粉机进行分级，粗灰再入球磨机进行粉磨，最大限度地发挥选粉机的功能，系统粉磨效率最高(见图3)。

图３闭路粉磨工艺系统流程

合肥水泥研究设计院在粉煤灰分选技术方面进行了研究和开发，开发出了处理能力为25t/h、35t/h、45t/h、60 t/h的DS（F）高效分级机，选粉效率可达到90%。对于单分级系统采用了有别于电力行业负压抽吸的机械提升输送进料工艺，系统装机功率降低，管道磨损减少。

（2）矿渣

1998年国内第一个矿渣微粉标准《砂浆、混凝土用粒化矿渣微粉》(上海市地方标准)问世；1999年国内第一个矿渣微粉应用技术规程《粒化高炉矿渣微粉在水泥混凝土中应用技术规程》(上海市地方标准)问世；2000年和2002年国家相继颁布《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣微粉》（GB/T18046-2000）；《高强、高性能混凝土用矿