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利用工业固废生产高性能复合超细粉技术
  • 发布日期:2020-04-06      浏览次数:200
    • 针对水泥价格上涨,熟料供应紧张,水泥粉磨站和矿粉加工厂球磨机大量闲置等问题,建筑材料工业技术情报研究所于2018年5月推出了超细球磨机生产比表面积700m2/kg粉煤灰矿粉复合超细粉新技术。该技术由建筑材料工业技术情报研究所专家团队经过10余年潜心研究开发,突破了建材行业无法实现大规模、低成本、连续性加工超细粉的技术瓶颈,以60%-70%粉煤灰和30%-40%矿渣粉为原材料生产比表面积700m2/kg高性能复合超细粉,其各项性能优于S95级矿渣粉。目前已在山东、山西、河南、河北、辽宁、黑龙江、内蒙古等地区30余个项目中得到实践应用。

      复合超细粉产品具有高细度、高活性、低需水量比等优异性能,是一种高功能性的水泥混合材和混凝土掺合料,可以完全替代S95矿粉或部分替代水泥,显著降低水泥和混凝土生产成本,提高水泥和混凝土产品质量,目前已经得到了广泛市场应用,市场售价一般和当地S95矿粉价格齐平。由于粉煤灰等工业固废相对于矿粉有十分显著的原材料成本优势,因此本项目具有非常好的经济效益,吨产品利润一般高达50-100元,甚至更高。

      依托建筑材料工业技术情报研究所在材料领域的科研实力和不断地工程实践,本技术自2018年5月推出至今已完成了4次升级,新一代技术不仅在台时产量、产品性能等指标上有了显著提高,还在原材料方面扩展到了粉煤灰、炉底渣、钒钛矿渣、钢渣等工业固废,开发出了适用于水泥、混凝土、预制混凝土制品等不同用途的系列化产品。

      一、技术简介

      本技术主要对球磨机衬板、隔仓板、出料装置及研磨体进行创新设计和制造,改善了研磨体运动轨迹,优化了整个粉磨系统。传统球磨机研磨体只作径向运动,按照本技术设计的超细球磨机研磨体既作径向运动,又作轴向运动,大大提高了粉磨效率。物料一次受磨时间是普通球磨机的1.5倍。长期连续粉磨作业磨内温升小,出磨物料温度低于95℃,微细粉不易结团,粉磨细度易于控制。

      本技术核心优势体现在:

      1、实现超细化、连续性生产

      本技术能够在工业化连续生产作业中实现产品比表面积700m2/kg以上,颗粒平均粒径小于10微米,30μm方孔筛筛余可控制到1%以下。

      2、高产量、低能耗

      以常见的φ3.2×13m球磨机为例,经本技术改造后,采用开路粉磨工艺生产超细粉台时产量可达40t/h,年产能25万吨/年以上;

      定制φ3.2×16m专用超细球磨机,采用开路粉磨工艺生产超细粉台时产量超过60t/h,年产能40万吨/年以上;

      采用本技术生产超细粉,吨产品综合电耗均低至32-42KWh。

      3、 低投资、高利润

      以φ3.2×13m球磨机为例,超细改造所需研磨体、衬板、出料装置等材料费用约250万;吨产品综合生产成本小于40元,吨产品利润可高达60-100元。一般3-6个月即可收回全部投资。

      4、物料适用范围广

      本技术不仅适用于粉煤灰、矿粉的超细粉磨,还可用于钢渣粉、钒钛矿渣、炉底渣等各种工业废渣。建筑材料工业技术情报研究所可根据客户所在地固废资源的情况、不同物料的性能特点对工业固废进行科学复配,然后通过超细生产不同用途的高功能性矿物掺合料。

      5、产品多样化

      将粉煤灰与矿粉复合超细是本技术目前较为常用的产品形式。本技术还可根据当地原材料资源情况和市场需求生产多样化产品。

      例如:对于燃煤电厂而言,可以直接生产比表面积700m2/kg超细粉煤灰,用于在混凝土中直接替代水泥,我们可以帮助企业确定混凝土的配合比。针对循环流化床粉煤灰本技术可将需水量比降低10%以上。

      对于预制构件生产企业而言,可利用本技术生产S120级矿粉、免压蒸掺合料等高附加值产品。

      二、产品性能及应用效果

      1、产品性能

      复合超细粉主要性能一般优于GB/T 18046-2017《用于水泥、砂浆和混凝土的粒化高炉矿渣粉》中S95矿渣粉指标,可达到GB/T 18736-2017《高强高性能混凝土用矿物外加剂》中二级磨细矿渣指标要求。

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      2、产品应用效果

      1在水泥生产中,本产品主要用作高活性的水泥混合材,减少熟料用量,可完全替代S95矿粉或在成品42.5水泥中直接掺加10-20%,水泥3d和28d强度不降低。一般可降低水泥生产成本约40元/吨以上;

      2在混凝土生产中,本产品主要用作高性能混凝土矿物掺合料,进一步减少水泥用量,在原配合比上,每方C30混凝土可完全替代矿粉或等量替代40-80kg水泥,保证7d和28d强度不降低,而且保持原有坍落度的情况下,可降低约10%的用水量,降低混凝土生产成本15元/立方米以上;

      3在矿粉紧缺、价格高的地区,本产品可按照矿粉价格直接销售;

      4除了在普通水泥和混凝土应用外,本产品特别适用于高强高性能混凝土、免压蒸管桩、海工水泥和混凝土制品等,提高混凝土密实度,显著提高抗腐蚀和耐久性能。

      三、技术方案

      1在现有普通球磨机生产线上进行技术改造,实现闲置设备再利用;适用于φ2.4×13m、φ2.6×13m、φ3.2×13m等长径比大于4的各种规格普通球磨机,通过对普通球磨机内部衬板、研磨体、隔仓板以及出料装置进行改造,实现超细粉磨,投资小见效快。

      2定制φ3.2×16m超细球磨机新建超细粉磨生产线,台时产量高,综合成本低,具备极高性价比。

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