矿渣的全称为粒化高炉矿渣，是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣。矿渣利用主要是粉磨后作为水泥混合材和混凝土细掺料，不仅可以减轻环保压力，而且节约能源，增加企业经济效益，成为建材应用的主要趋势。

作为国内.的粉磨系统综合服务商，长城机械工艺方案设计师认为，在水泥生产过程中，对矿渣/石膏/粉煤灰/熟料等混合材，尤其是矿渣，选用分别粉磨，生产出来后的水泥28天强度比混合粉磨有效提高15%。

一、分别粉磨促使矿渣活性发挥

通过调查得知，在当前的工业固体废弃物的物理再循环利用中，水泥企业一般是将矿渣与熟料及其它组份物料，按配比一起加到磨机中共同混合粉磨。由于各种物料易磨性的差异较大，当出磨物料达到工艺要求时，其中某些工业废渣(混合材)组份的细度并没有达到理想的指标。如：粉磨矿渣水泥时，矿渣比水泥熟料难磨得多，水泥比表面积达到了300㎡/kg以上，水泥中的矿渣粉的比表面积只有200～250㎡/kg，其水化活性不能在水泥构件或建筑工程中正常发挥。不仅如此，混合粉磨还对混合材的消纳有过大的限制。

而分别粉磨后均化合成的矿渣水泥，28天抗压强度一般可以提高5MPa以上(见表1)，这是因为高炉粒化矿渣粉磨到一定细度(比表面积≥380㎡/kg)后，其玻璃体晶体结构被破坏，促使矿渣中的CaO、SiO2、Al2O3活性发挥出来，这些活性组份水化时，在碱性溶液的激发下，进一步生成水化硅酸钙等水硬性物质，有利于矿渣水泥后期强度增进率的提高。

表1：矿渣分别粉磨对水泥质量的影响

二、分别粉磨可多消纳矿渣混合材

前几年，国内某建材公司原建设有两套“熟料+矿渣+粉煤灰+石膏”混合粉磨的“辊压机预粉磨+闭路球磨机”系统，P·O42.5水泥混合材掺加量为13%，P·C32.5水泥混合材掺加量为30%，作为水泥混合材年消纳矿渣量仅为15万t。而该建材公司自有粒化高炉矿渣年产出量达85万t以上，大量的矿渣因无法利用堆弃于戈壁滩上，既污染了环境又浪费了资源。

为了解决水泥混合材掺量偏低的问题，进一步降低粉磨电耗和熟料消耗，降低生产成本，也为了消纳更多的矿渣外弃，减轻资源浪费和环境污染对集团的压力。该建材公司立项对水泥混合粉磨系统进行分别粉磨改造。方案为通过新增两台矿渣粉立磨机将原有混合粉磨工艺改造为分别粉磨工艺，项目于2008年8月建成投入使用。下图为改造后的水泥粉磨系统流程。

改造完成以后获得了比较满意的效果，该建材公司生产的P·C42.5水泥混合材掺量达到27%，P·S·B32.5水泥混合材掺量突破60%大关，P·S·A42.5水泥混合材掺量突破了30%大关。*终，全年混合材平均掺加量由去年的18%提高到24%，同比降低熟料配比6%，仅节约熟料5.1万吨一项，就获得约1530万元的效益。

那到底是什么原因呢?实验表明，混合粉磨的矿渣粉粒径大部分在60μm以上，其潜在的水硬活性难以得到正常发挥，在水泥水化过程中仅作为填充材料使用，掺量必然受到限制;而分别粉磨能够有效解决矿渣不能磨细的生产“瓶颈”，能提高矿渣微粉中20μm以下高活性颗粒比例，从而为提高矿渣掺量创造条件。

三、分别粉磨工艺选“一磨多用”立磨降低设备投资

水泥粉磨系统中采用“一料一磨”的方式增加磨机的数量，就增加了生产的成本。有没有一种方法既可以实现分别粉磨多种物料，而又不需要增加立磨机数量呢?

答案是肯定的。长城机械设计开发的“一磨多用”多功能水泥立磨生产线系统，满足一台立磨机粉磨水泥、矿渣及其他掺合料等多种物料的需求，只需要通过对研磨压力、系统风量、热风温度、挡料圈等进行调整，就可以在40分钟内完成多种物料的粉磨切换，操作简单。

长城机械“一磨多用”立磨机于2014年12月已成功应用于河南豫辉水泥厂年产100万吨水泥/60万吨矿粉生产线中，该立磨机可分别对水泥、矿渣及其他掺合料进行粉磨。

通过中控室数据可知，此台立磨机粉磨矿渣的台时为105吨;粉磨硅酸盐水泥的台时为170-180吨;粉磨混凝土活性掺合料的台时高达225吨，尤其是粉磨出来的水泥熟料质量性能*，成为周边水泥粉磨站的优选。

可以说，长城机械设计开发的“一磨多用”多功能水泥立磨生产线系统，不仅能够使一台立磨粉磨多种物料成为可能，而且降低了设备重复投资建设成本，*终让客户一次投资，多项收益的低成本运营理念变为现实。