粒化高炉矿渣（简称矿渣）是高炉冶炼生铁时排出的工业废渣。由于其具有较高的物理化学活性和潜在的水硬性，在我国水泥行业中广泛地作为混合材使用。过去通常是将矿渣与水泥熟料、石膏等一起按照一定的配比入球磨机进行粉磨生产水泥。由于矿渣的易磨性较差，与水泥熟料等混在一起粉磨无法磨的很细，其性能不能充分得到发挥，矿渣的掺入量及应用受到一定的限制。
1 单独磨制矿渣微粉是一个节能环保的好方法
矿渣微粉粉磨系统设计是将矿渣单独粉磨至比表面积≥400m2/kg，充分地将矿渣的活性激发出来。这样可以克服矿渣和水泥熟料混合粉磨存在的矿渣难磨磨不细，熟料好磨过粉磨的问题，有利于优化生产操作参数，降低生产成本；矿渣单独粉磨，还可以根据市场需要直接作为产品供混凝土生产掺用；也可以根据需要调整细度及掺量配制成水泥出售。混凝土中掺入矿渣微粉，可以降低混凝土的水化热及有害成份的含量，为改善混凝土的性能创造了有利条件。据国外报道及国内大量研究证明，根据不同混凝土标号，用30~50%矿渣微粉取代等量水泥后，混凝土具有水化热低、耐热、防微缩、密实性好、抗侵蚀、与钢筋粘结力好、后期强度高、混凝土泵送性能好等特点，特别适合用于大坝工程、水下工程、道路工程、防腐工程、大型基础工程、高层建筑工程等。掺有矿渣微粉的混凝土以独有的性能深得建筑业的欢迎。此外，混凝土中由于矿渣微粉的掺入还可有效地降低碱骨料的反应，防止混凝土的微裂缝，延长建筑物的寿命。
2 矿渣微粉生产工艺和粉磨设备的选择
目前，矿渣粉磨工艺按粉磨设备分主要有:钢球磨球磨机系统、立式磨系统、及球磨机、辊压机系统等。
2.1 钢球磨球磨机
用传统的球磨机来制备矿渣微粉，其工艺流程可分为开流和圈流系统。
开流系统一般采用高细 球磨机 ，物料经计量喂入球磨机，出球磨机的物料即为成品。矿渣入磨前首先要经过烘干，控制物料入磨水份≤2%。开流系统优点是投资低、生产可靠、操作简单、设备运转率高；缺点是系统的粉磨电耗较高、效率低、产品细度调节困难、容易产生过粉磨现象、研磨体磨耗高。此外，随着产品细度要求越细，粉磨时间越长，物料的比表面积越大，其比表面能也增大，因而微细颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强，影响粉磨效率，同时也会引起粉磨电耗的增加。为了防止矿渣微粉粘附于研磨体和衬板表面而降低粉磨效率，一般采取加入助磨剂的方式来分散粉体，阻止颗粒之间的聚集，消除静电吸附带来的不利因素。粉磨细度越细，使用助磨剂的效果越显著。
圈流系统一般采用普通球磨机+高效选粉机系统。与开流相比，产品细度调节方便，可以减少过粉磨现象，粉磨效率相对较高，单机能力有所增加，但系统复杂。
用球磨机来磨制矿渣微粉，由于入磨物料的粒度减少，球磨机需作调整：磨内研磨体的级配需要作调整，减大球、换小球 ，最大球一般≤60mm，由于矿渣难磨，适当增加研磨体装载量；隔仓板位置前移，增加细磨仓的长度。
2.2立式磨
立式磨磨制矿渣微粉，其生产工艺具有集烘干、粉磨、选粉于一体，系统简单，单机产量高的优点，对于粉磨高水分的物料可以不单设烘干机设备，因而系统投资和运行维护费用较低，系统可靠性高，运行平稳，系统的粉磨电耗低，粉磨420m2/kg 比表面积矿渣粉的单位电耗一般≤50kWh/t。在我国已建成的矿渣微粉粉磨系统中采用立磨系统的占绝对多数。如上海宝田、武钢华新、南京梅宝、马钢嘉华、昆钢嘉华、安钢、首钢、江苏磊达等，均采用立磨制备矿渣微粉。
2.3辊压机
辊压机系统可分为终粉磨系统和辊压机+球磨机联合粉磨系统。终粉磨系统：物料经计量喂入辊压机挤压粉磨，从辊压机出来的料片经打散机打散后，送至选粉机进行分选，合格的成品送至矿渣库内储存，粗粉返回辊压机重新粉磨。该系统充分利用了辊压机的高效粉碎机理，粉磨效率较高，能耗低于球磨机粉磨系统。比表面积≥420m2/kg的矿渣粉，单位电耗约为50kWh/t左右。但由于经辊压机挤压粉磨的物料中细粉含量相对较少，因而循环负荷很大，成品中微粉量不够，成品质量虽能满足要求，但相同比表面积的产品质量比球磨机及立磨粉磨的产品质量差。
联合粉磨系统：物料经计量喂入辊压机挤压粉磨，从辊压机出来的料片经打散机打散分级后，粗颗粒返回辊压机继续挤压，细粉送入球磨机内进行粉磨。该系统利用了辊压机的高效粉碎机理，粉磨效率高，能耗低于球磨机粉磨系统。粉磨420m2/kg 比表面积矿渣粉的单位电耗约为60kWh/t 左右。此系统虽然克服了辊压机终粉磨系统相同比表面积的产品质量不如球磨机及立磨粉磨的缺点，但工艺流程复杂，对操作人员要求较高，占地面积较大，投资较球磨机系统和辊压机终粉磨系统都大。
3 我公司设计的矿渣微粉生产线工艺及设计特点介绍
鹏飞牌球磨机在国内外享有盛誉。使用鹏飞球磨机的矿渣微粉生产线，投资省，效率高，稳定可靠。
湿矿渣运至矿渣堆场。矿渣堆场设有一台链斗卸车机，湿矿渣由链斗卸车机卸进矿渣堆场堆存，矿渣的转运由矿渣堆场上的二台装载机喂入带式输送机上方的受料斗，由带式输送机送入配料站的矿渣仓内。外购的粒度≤25mm的石膏由汽车运输进厂，堆放在石膏堆棚内。由装载机喂入料斗内，再经斗式提升机送入石膏配料仓内。矿渣、石膏仓下设有皮带配料秤，经计量后的混合料由带式输送机送到球磨机系统。
为防止金属块进入磨内，带式输送机上设有电磁除铁器和金属探测器。
矿渣微粉库，库内设有开式充气斜槽充气助流，库侧设有汽车散装系统。矿渣微粉由汽车散装机送入汽车散装车或集装箱中汽车运输出厂。
散装机下面设有地中衡，地中衡与库底出料系统连锁，在机旁就地控制，对散装物料进行在线计量。
以上系统，各扬尘点均设有高效袋式收尘器，以保证排放浓度满足国家环保标准的要求。
矿渣微粉粉磨系统利用冶金行业工业废渣，不仅可以变废为宝，提高矿渣的附加值，为钢铁企业创造可观的经济效益，而且节约了大量不可再生的资源，符合钢铁和水泥工业结构调整的政策。
随着水泥工业产业结构调整政策力度的加大，在大力发展循环经济的推动下，新一轮利废高潮正在兴起，矿渣微粉将会在高性能、高强混凝土中得到更广泛地应用。矿渣粉可大量替代混凝土中的水泥，显著改善新拌混凝土工作性和硬化混凝土的耐久性，有较大的后期强度发展。使用矿渣微粉配制的混凝土可广泛的应用于各类建筑工程，这将会为混凝土生产企业带来良好的经济效益，更为重要的是在资源节约和综合利用及环境保护方面有着不可估量的作用，符合我国走可持续发展的道路的战略，必将在我国建筑领域发挥巨大的作用。
