0 引言
矿渣粉的应用主要有两种形式：一种是与水泥共同粉磨或分开粉磨再混合生产高掺量的矿渣水泥，另一种是直接加在混凝土中作为掺合料。起初，矿渣粉只能作为惰性填充料。粉体工业的发展，使矿渣粉的微细化成为可能。国内外大量研究表明：矿渣粉的微细化更能充分发挥矿渣粉的潜能。对于勃氏比表面积≥450m2/kg的矿渣粉不仅可以提高水泥的替代量，还可以大大改善所配制高性能混凝土( HPC)的特性。
矿渣的深加工使其价值倍增，根据对北京市场的调研显示：矿渣原料约60元／t，而磨细到比表面积≥450m2/kg，价格约为250元／t。比表面积每增加1 m2/kg，价格约增加0.1元/kg，可见超细矿渣经济效益异常明显。而传统的超细矿渣生产大多使用球磨机，由于矿渣本身的特性以及球磨机固有的缺点，虽然能生产出比表面积450m2/kg的矿渣粉，但存在能耗高，噪音大，磨损高等缺点。为此本文尝试采用PDM型立磨来生产超细矿渣。
三门峡富通新能源销售雷蒙磨粉机、球磨机等机械设备。
1、新工艺的工艺流程
矿渣超细粉磨流程图见图1。
2、工艺特点
该工艺与传统球磨工艺的差别主要体现在以下几个方面。
2.1 采用PDM型立磨取代原有的球磨机
PDM型立磨是集粉碎、烘干、分级于一体的粉磨分级系统，在国内外原有立磨的基础上增设了动态分级系统。该动态分级系统是利用强制涡流和空气整流理论研制开发的一种高精度分级设备。物料在进入分级区前与空气混合，由气力送至分级区。在分级区有一垂直安装的多转子分级轮高速旋转，在其周围形成一个强烈的涡流流场，粉体颗粒在流场中受到分级气流的滞带阻力和离心力的双重作用，细颗粒受到的阻力大于离心力，作向心运动，从而穿过分级轮的叶片由排气管送出机外，通过收集器捕集为成品；粗颗粒则被甩至筒壁，落到粉磨工作区进行二次粉磨。分级系统采用变频调速调整产品粒径，产品细度可以在200~ 2500目之间任意调节。动态分级系统与立磨的结合可以使立磨向微细化发展。
立磨是以滚压原理对物料进行粉磨的，由于磨辊与磨盘之间存在速度差，故在辊压的同时进行研磨。磨辊和磨盘的材质和结构是决定粉磨最重要的因素。在结构方式上如图2中的图d由于磨损而限制了立磨的适用范围，基于此磨辊和磨盘的材质选择高钒合金，高钒合金的高耐磨性（硬度在8左右）大大减少了磨损，延长了使用周期。
2.2离线清灰收尘器
收尘器采用美国公司引进的PPC气箱喷吹袋式收尘器，该收尘器采用离线清灰，入口质量分数大，收尘效率高，可达99.99%，具有极大的环保效应。
2.3石膏与外加剂的加入
石膏的掺入有两种作用：一是可以使矿渣的粉磨效率提高10%左右，二是可以作为矿渣激发剂。
3立磨工艺与球磨工艺的性能对比
表1是一个∮2. 2m×7m的矿渣球磨与PDM1500型立磨粉磨矿渣性能比较。
表1中比表面积是勃氏比表面积，入磨物料允许最大尺寸可以由下列公式计算
d= 0.05 D。
其中：d-允许最大入料直径，mm;
D-一磨辊直径，mm。
由表1可知，在产品比表面积相当的情况下，PDM1500立磨粉磨工艺具有以下优点：
(1)立磨电耗比球磨机节省33.6%左右；
(2) PDM立磨集粉磨、烘干、分级于一体，减少了选粉和烘干设备和土建的投资，工艺简单、占地面积少；
(3)金属磨耗少、产品纯度高。
4、不同工艺生产的超细矿渣性能比较
在比表面积相当的情况下，矿渣的粒度及其粒度分布对超细矿渣性能的影响很大。两种工艺所生产的矿渣性能及由此配制的混凝土的性能比较见表2。
表2说明球磨和立磨生产的超细矿渣的粒度和粒度分布相近，而立磨产品比球磨产品更细，活性指数和由此配制的混凝土抗压强度两者相差不大。由于立磨生产的矿渣粒度较球磨机生产的矿渣细颗粒更多，因此其水化速度快，早期强度大，而28天强度则相差不大。
蒙沂菲尔德曾提出粉体堆积的理论，如矿粉的平均粒径处于水泥平均粒径的0. 414时可得到最紧密堆积，而紧密堆积的前提是假设颗粒是球体。通过对两者的形貌进行观察发现，两者的球形度相当。
5、结论
(1)PDM型立磨代替球磨机生产超细矿渣是可行的。
(2)该矿渣粉磨新工艺与传统矿渣生产工艺相比具有以下优点：
①工艺流程简单，自动化程度高；
②节省能耗，保护环境；
③石膏和助剂的加入起到提高粉磨效率和激发矿渣的活性双重功效。
(3)PDM型立磨的动态分级系统与高效收尘系统相结合可以使超细微粉生产的大型化成为可能。
