超细粉煤灰粉磨系统初探
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在水泥生产中，超细粉煤灰可以优化水泥的配 比。F 类粉煤灰活性相对较低，故在水泥中的掺加量 受到严格限制。 超细粉煤灰的出现可有效弥补上述 缺陷，采用超细粉煤灰可生产低熟料用量、高性能 粉煤灰水泥，该水泥品种具有良好的体积稳定性和 耐久性，其主要原因是：粉煤灰水泥的水化产物多 为 外 部 水 化 产 物 ，引 起 的 化 学 收 缩 较 小 ，K+、Na+进 入 C-A-S-H 凝胶层间，水化产物层间结合力增强，从 而提高了水化产物抵抗体积变形的能力；水化早期
1 超细粉煤灰粉磨系统的必要性
粉煤灰是火力发电厂生产过程中排放的工业
副产品，具有排放量大、占地面积大、易扬尘等特
点。 近年来，全国多地连续出现雾霾、扬尘天气之
后，全国各地都加大了对高耗能、高污染企业的整
治力度，满足环保要求已经成为一个企业立足和发
展的必要条件。 对于火电企业而言，粉煤灰的综合
利用不仅是挖掘内部潜力、提高经济效益的有效方
综 法，也是减少污染物排放、改善环境的必要措施。
合
目前，建材行业是消纳粉煤灰的主力军，水泥
论 企业、粉煤灰砖厂消耗了每年产生的 70%以上的粉
煤灰。 随着用电量的不断攀升，发电企业粉煤灰排
述 放量持续增大，但下游水泥企业、粉煤灰砖厂受房
地产行业不景气的影响普遍开工率不足，粉煤灰消
耗量逐年减少，粉煤灰销售价格也一落千丈。 粉煤
河南建材 ２０１６ 年第 ５ 期
DOI:10.16053/j.cnki.hnjc.2016.05.158
超细粉煤灰粉磨系统初探
李忠文 尹 星 河南建筑材料研究设计院有限责任公司（４５０００２）
摘 要:通过对超细粉煤灰粉磨系统的建设必要性、应用前景、生产系统配置、投资及经济 效益进行分析，提出了新时期粉煤灰资源综合利用的新思路、新方法，项目的建设具有良好 的经济效益、环境效益和社会效益，在火力发电行业、建材行业具有一定的推广价值。 关 键 词 :粉煤灰；超细粉煤灰；粉磨；资源综合利用
灰排放问题再一次摆在了发电企业和政府面前，如
何进一步提高粉煤灰资源综合利用水平已经成为
亟 待 解 决 的 问 题 [1]。
2 粉煤灰的分类
粉煤灰是指煤粉炉烟道收集的粉末，粉煤灰按
煤种和氧化钙含量可以分为 F 类和 C 类。 F 类粉煤
灰是指由无烟煤及烟煤燃烧产生的飞灰，C 类粉煤
灰是指由褐煤及次烟煤燃烧产生的飞灰（氧化钙含
据大量实验表明，超细粉煤灰在混凝土中的性 能优势较普通粉煤灰更为明显。 配置普通或者高性 能混凝土时，能大大改善混凝土的耐久性、耐高温 性，不沁水、不开裂，在一定掺量范围内不仅可以满 足混凝土的强度要求，而且在长时间标准养护条件 下还表现出比普通混凝土更高的强度。 超细粉煤灰 代替部分水泥在混凝土中的应用，既能满足生产和 生活对混凝土的安全使用要求，也能降低混凝土搅 拌站的生产成本。 经混凝土搅拌站实际化验数据验 证，比表面积≥600 m2/kg 的超细粉煤灰需水量比≤ 85%，远 低 于 分 选 一 级 灰 需 水 量 比 92%，更 低 于 粉 煤灰原灰需水量比 98%，故超细粉煤灰在混凝土搅 拌站具有较好的利用前景[2]。 在矿渣资源相对紧缺 的地区，超细粉 煤 灰 可 以 替 代 S95 级 矿 粉 ，超 细 粉 煤灰生产企业也将获得超额的利润。 3.2 在水泥行业的应用
258
Henan Building Materials
２０１６ 年第 ５ 期 河南建材
少量水泥熟料水化，使浆体逐渐硬化（浆体结构形 成），后期水化持续进行且速率较大（超细粉煤灰开 始 水 化 ）,大 量 水 化 产 物 填 充 于 浆 体 孔 隙 中 ， 使 浆 体 结构较为均匀、密实，浆体内部应力较小且分布均 匀，从而改善了粉煤灰水泥浆体体积稳定性和耐久 性，同时降低水泥生产过程中的能源消耗和污染物 排放，有利于水泥企业降低生产成本。 超细粉煤灰 在水泥行业的广泛应用将极大地节约资源、能源消 耗 ，减 少 CO2 排 放 量 ，可 有 效 推 动 “可 持 续 发 展 ”、 “节 能 减 排 ”、 “ 低 碳 经 济 ” 等 基 本 国 策 的 实 施 ， 具 有 良好的经济、生态和社会效益。
4 超细粉煤灰生产系统简介
粉煤灰磨细系统一般采用球磨机系统进行粉 磨，可分为开路系统和闭路系统两种。 开路系统具 有操作简单、维护成本低等诸多优点，目前在国内 被广泛采用，主要用于生产磨细 II 级灰。 闭路系统 具有产量高、能耗低、产品质量稳定等特点，超细粉 煤灰粉磨系统一般采用闭路系统。 鉴于粉煤灰较难 粉磨，球磨机一般选用超长型，选粉机可采用中国 建筑材料研究总院研发的空气喷射性选粉机，粉煤 灰细度可以满足比表面积≥600 m2/kg， 达到 GB/T 51003-2014《矿 物 掺 合 料 应 用 技 术 规 范 》要 求[3]。
以年产 30 万 t 超细粉煤灰为例，粉磨设备采用 准3.2×17.5 m 球磨机,磨机电机 2 250 kW，两端支撑 方式采用滑履装置支撑，研磨体约 180 t；选粉机选 用 JS-70 空气喷射性 选粉机， 处 理 风 量:140 000~ 180 000 m3/h； 磨细 I 级灰产量可达 40~45 t/h。 目 前，该系统已在陕西建业环保有限公司、宁夏锦绣 集团、安徽省淮南市永科新型建材有限公司等企业 成功应用，磨细 I 级灰粉磨电耗≤62 kWh/t，生产线 运营良好，产品质量稳定，受到下游水泥企业及混 凝土搅拌站的一致好评。
95%、 烧失量≤5%。 磨细 II 级灰需要满足比表面
积≥400 m2/kg、需水量比≤105%、烧失量≤8%。 本
文所指的超细粉煤灰即是磨细 I 级灰。
3 超细粉煤灰的应用
当粉煤灰磨细在 400~600 m2/kg 时， 伴随比表
面积的增大，粉煤灰活性有所增加。 粉煤灰发挥作 用的因素是化学因素，由于受煤种、粉磨、煅烧、冷 却等因素的影响，粉煤灰的活性差异比较大，质量 处于无序状态。 当粉煤灰进一步磨细，比表面积在 600 m2/kg 以上时,粉煤灰受化学作用的影响减小,物 理作用（细度及颗粒形态）得以充分发挥，从而使得 粉煤灰质量稳定有序,需水量比普遍降低 10%，可以 极大地改善粉煤灰性能。 3.1 在混凝土行业的应用
量一般大于 源自文库0%），采用物理方法将粉煤灰磨细后，
称之为磨细粉煤灰。
根据 GB/T 51003-2014 《矿物掺合料应用技术
规 范 》，磨 细 粉 煤 灰 根 据 细 度 、 需 水 量 比 、 烧 失 量 的
不同可以分为磨细 I 级灰和磨细 II 级灰。 磨细 I 级
灰 需 要 满 足 比 表 面 积 ≥600 m2/kg、 需 水 量 比 ≤
1 超细粉煤灰粉磨系统的必要性
粉煤灰是火力发电厂生产过程中排放的工业
副产品，具有排放量大、占地面积大、易扬尘等特
点。 近年来，全国多地连续出现雾霾、扬尘天气之
后，全国各地都加大了对高耗能、高污染企业的整
治力度，满足环保要求已经成为一个企业立足和发
展的必要条件。 对于火电企业而言，粉煤灰的综合
利用不仅是挖掘内部潜力、提高经济效益的有效方
综 法，也是减少污染物排放、改善环境的必要措施。
合
目前，建材行业是消纳粉煤灰的主力军，水泥
论 企业、粉煤灰砖厂消耗了每年产生的 70%以上的粉
煤灰。 随着用电量的不断攀升，发电企业粉煤灰排
述 放量持续增大，但下游水泥企业、粉煤灰砖厂受房
地产行业不景气的影响普遍开工率不足，粉煤灰消
耗量逐年减少，粉煤灰销售价格也一落千丈。 粉煤
河南建材 ２０１６ 年第 ５ 期
DOI:10.16053/j.cnki.hnjc.2016.05.158
超细粉煤灰粉磨系统初探
李忠文 尹 星 河南建筑材料研究设计院有限责任公司（４５０００２）
摘 要:通过对超细粉煤灰粉磨系统的建设必要性、应用前景、生产系统配置、投资及经济 效益进行分析，提出了新时期粉煤灰资源综合利用的新思路、新方法，项目的建设具有良好 的经济效益、环境效益和社会效益，在火力发电行业、建材行业具有一定的推广价值。 关 键 词 :粉煤灰；超细粉煤灰；粉磨；资源综合利用
灰排放问题再一次摆在了发电企业和政府面前，如
何进一步提高粉煤灰资源综合利用水平已经成为
亟 待 解 决 的 问 题 [1]。
2 粉煤灰的分类
粉煤灰是指煤粉炉烟道收集的粉末，粉煤灰按
煤种和氧化钙含量可以分为 F 类和 C 类。 F 类粉煤
灰是指由无烟煤及烟煤燃烧产生的飞灰，C 类粉煤
灰是指由褐煤及次烟煤燃烧产生的飞灰（氧化钙含
据大量实验表明，超细粉煤灰在混凝土中的性 能优势较普通粉煤灰更为明显。 配置普通或者高性 能混凝土时，能大大改善混凝土的耐久性、耐高温 性，不沁水、不开裂，在一定掺量范围内不仅可以满 足混凝土的强度要求，而且在长时间标准养护条件 下还表现出比普通混凝土更高的强度。 超细粉煤灰 代替部分水泥在混凝土中的应用，既能满足生产和 生活对混凝土的安全使用要求，也能降低混凝土搅 拌站的生产成本。 经混凝土搅拌站实际化验数据验 证，比表面积≥600 m2/kg 的超细粉煤灰需水量比≤ 85%，远 低 于 分 选 一 级 灰 需 水 量 比 92%，更 低 于 粉 煤灰原灰需水量比 98%，故超细粉煤灰在混凝土搅 拌站具有较好的利用前景[2]。 在矿渣资源相对紧缺 的地区，超细粉 煤 灰 可 以 替 代 S95 级 矿 粉 ，超 细 粉 煤灰生产企业也将获得超额的利润。 3.2 在水泥行业的应用
258
Henan Building Materials
２０１６ 年第 ５ 期 河南建材
少量水泥熟料水化，使浆体逐渐硬化（浆体结构形 成），后期水化持续进行且速率较大（超细粉煤灰开 始 水 化 ）,大 量 水 化 产 物 填 充 于 浆 体 孔 隙 中 ， 使 浆 体 结构较为均匀、密实，浆体内部应力较小且分布均 匀，从而改善了粉煤灰水泥浆体体积稳定性和耐久 性，同时降低水泥生产过程中的能源消耗和污染物 排放，有利于水泥企业降低生产成本。 超细粉煤灰 在水泥行业的广泛应用将极大地节约资源、能源消 耗 ，减 少 CO2 排 放 量 ，可 有 效 推 动 “可 持 续 发 展 ”、 “节 能 减 排 ”、 “ 低 碳 经 济 ” 等 基 本 国 策 的 实 施 ， 具 有 良好的经济、生态和社会效益。
4 超细粉煤灰生产系统简介
粉煤灰磨细系统一般采用球磨机系统进行粉 磨，可分为开路系统和闭路系统两种。 开路系统具 有操作简单、维护成本低等诸多优点，目前在国内 被广泛采用，主要用于生产磨细 II 级灰。 闭路系统 具有产量高、能耗低、产品质量稳定等特点，超细粉 煤灰粉磨系统一般采用闭路系统。 鉴于粉煤灰较难 粉磨，球磨机一般选用超长型，选粉机可采用中国 建筑材料研究总院研发的空气喷射性选粉机，粉煤 灰细度可以满足比表面积≥600 m2/kg， 达到 GB/T 51003-2014《矿 物 掺 合 料 应 用 技 术 规 范 》要 求[3]。
以年产 30 万 t 超细粉煤灰为例，粉磨设备采用 准3.2×17.5 m 球磨机,磨机电机 2 250 kW，两端支撑 方式采用滑履装置支撑，研磨体约 180 t；选粉机选 用 JS-70 空气喷射性 选粉机， 处 理 风 量:140 000~ 180 000 m3/h； 磨细 I 级灰产量可达 40~45 t/h。 目 前，该系统已在陕西建业环保有限公司、宁夏锦绣 集团、安徽省淮南市永科新型建材有限公司等企业 成功应用，磨细 I 级灰粉磨电耗≤62 kWh/t，生产线 运营良好，产品质量稳定，受到下游水泥企业及混 凝土搅拌站的一致好评。
95%、 烧失量≤5%。 磨细 II 级灰需要满足比表面
积≥400 m2/kg、需水量比≤105%、烧失量≤8%。 本
文所指的超细粉煤灰即是磨细 I 级灰。
3 超细粉煤灰的应用
当粉煤灰磨细在 400~600 m2/kg 时， 伴随比表
面积的增大，粉煤灰活性有所增加。 粉煤灰发挥作 用的因素是化学因素，由于受煤种、粉磨、煅烧、冷 却等因素的影响，粉煤灰的活性差异比较大，质量 处于无序状态。 当粉煤灰进一步磨细，比表面积在 600 m2/kg 以上时,粉煤灰受化学作用的影响减小,物 理作用（细度及颗粒形态）得以充分发挥，从而使得 粉煤灰质量稳定有序,需水量比普遍降低 10%，可以 极大地改善粉煤灰性能。 3.1 在混凝土行业的应用
量一般大于 源自文库0%），采用物理方法将粉煤灰磨细后，
称之为磨细粉煤灰。
根据 GB/T 51003-2014 《矿物掺合料应用技术
规 范 》，磨 细 粉 煤 灰 根 据 细 度 、 需 水 量 比 、 烧 失 量 的
不同可以分为磨细 I 级灰和磨细 II 级灰。 磨细 I 级
灰 需 要 满 足 比 表 面 积 ≥600 m2/kg、 需 水 量 比 ≤