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    利用工業固廢生產超細復合礦物摻合料技術

    2021-03-09 10:19:49

    眾所周知,生產優質水泥混合材和混凝土摻合料是降低水泥混凝土生產成本、提高水泥混凝土質量的重要途徑,而對礦物粉體材料超細粉磨深加工是提高其附加值、實現水泥混合材和混凝土摻合料優質化的有效手段。建筑材料工業技術情報研究所經過10余年潛心研究,于2018年5月推出了利用超細球磨機生產平均粒徑小于10μm超細復合礦物摻合料技術,該技術突破了建材行業無法實現大規模、低成本、連續性加工超細粉的技術瓶頸,目前該技術已在山東、山西、河南、河北、湖北、遼寧、黑龍江、福建、內蒙古等地區40多個項目中得到實踐應用。

    針對不同項目所在地固廢資源的情況、不同物料的性能特點、以及市場形勢,建筑材料工業技術情報研究所采取“一項目一方案”,對工業固廢進行科學復配,生產不同用途的高功能性超細復合礦物摻合料系列產品,可廣泛應用于通用硅酸鹽水泥、特種水泥、普通混凝土、高強高性能混凝土、超高性能混凝土、預制混凝土制品(軌枕、軌道板、隧道混凝土管片、預制T梁、接觸網支柱、裝配式預制構件、混凝土管樁等)等領域,可大幅提高超細復合礦物摻合料在水泥和混凝土中的摻量,顯著降低水泥混凝土生產成本,同時提高水泥和混凝土質量。

    技術簡介

    01

    技術原理

    本技術主要對球磨機襯板、隔倉板、出料裝置及研磨體進行創新設計和制造,改善了研磨體運動軌跡,優化了整個粉磨系統。傳統球磨機研磨體只作徑向運動,按照本技術設計的超細球磨機研磨體既作徑向運動,又作軸向運動,大大提高了粉磨效率。物料一次受磨時間是普通球磨機的1.5倍。長期連續粉磨作業磨內溫升小,微細粉不易結團,粉磨細度易于控制。

    02

    技術優勢

    (1)能夠在工業化連續生產中實現產品顆粒平均粒徑小于10μm,30μm方孔篩篩余可控制到1%以下。

    (2)高產量、低能耗:以常見的φ3.2×13m球磨機(電機功率1600kw)為例,采用開路粉磨工藝生產超細復合礦物摻合料臺時產量可達30~35t,年產能20~25萬噸;噸產品綜合電耗在45度以下;

    定制φ3.2×16m專用超細球磨機(電機功率2000kw),采用開路粉磨工藝生產超細復合礦物摻合料臺時產量可達60t,年產能35萬噸;噸產品綜合電耗在35度以下。

    (3)可加工的物料種類范圍廣,不僅適用于粉煤灰、礦粉的超細粉磨,還可用于循環流化床灰渣、鋼渣粉、釩鈦礦渣、爐底渣、尾礦、廢棄石粉等各種工業廢渣。

    (4)可結合客戶所在地固廢資源的情況、不同物料的性能特點以及市場需求對工業固廢進行科學復配,利用不同物料之間的耦合疊加效應,生產適用于不同用途的超細復合礦物摻合料系列產品。

    產品優勢

    超細復合礦物摻合料摻入到水泥中

    圖片

    可Z大限度提高其在水泥中的摻量,降低水泥熟料使用率,復合水泥擁有更優異的力學性能、體積穩定性和耐久性。這是由于超細復合礦物摻合料顆粒較細,擁有更高的比表面積,有效填充于未水化水泥和水化產物間的微小空隙里,從而提高水泥石的密實度,起到提高強度的作用。同時,經超細機械活化的超細復合礦物摻合料,增加了活性SiO2、Al2O3等活性氧化物的溶出,表面自由能增加,反應活性提高,加速了超細復合礦物摻合料與氫氧化鈣的二次水化反應進程,不但提高水泥早期和后期強度,而且降低了水泥體系堿度,提高了水泥體積穩定性和耐久性。

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    超細復合礦物摻合料摻入到混凝土中

    圖片

    能發揮其形態效應、火山灰活性效應、微集料效應,提高混凝土的綜合性能。能大幅提高新拌混凝土的工作性,新拌混凝土不離析、不泌水,這是由于超細復合礦物摻合料顆粒一般屬于玻璃態材料,可以解除水泥顆粒的絮凝結構,將被包裹的水釋放出來,使新拌混凝土的內部結構的黏度和顆粒間的內摩擦力降低,可起到減水作用;能提高混凝土的力學性能、耐久性能,減少混凝土的干縮變形并提高抗裂性能等,首先,由于摻入超細復合礦物摻合料可顯著改善膠凝材料體系的顆粒級配,作為微細集料填充于未水化和水化產物間的微小空隙里,使體系更加密實,改善混凝土的孔結構,提高膠凝孔隙比例,減少有害孔比例,提高混凝土的致密性;其次,超細復合礦物摻合料發生二次水化反應進一步提高膠凝體系密實度,生成穩定性更好的的水化產物;Z后,超細復合礦物摻合料在水泥水化的過程中起到類似“晶核效應”的作用,提高水化產物形成的數量,同時使得水化產物在整個界面過渡區內分布趨于均勻。

    根據市場和實際工程需求,建筑材料工業技術情報研究所可調整超細復合礦物摻合料配方,客戶可按照配方生產不同系列的超細復合礦物摻合料產品,如生產滿足S95級、S105級、S120級礦粉性能的超細復合礦物摻合料、高性能與超高性能混凝土用超細復合礦物摻合料、高強管樁用免壓蒸超細復合礦物摻合料、預制構件用超細復合礦物摻合料、灌漿料用超細復合礦物摻合料、噴射混凝土用超細復合礦物摻合料等,提質增效效果顯著,具有良好的經濟和社會效益。

    主要業績

    圖片

    利用閑置球磨機(長徑比>4)進行超細粉磨改造,投資小見效快。目前改造項目30余項。改造磨機規格一般為φ2.4×13m,φ3.2×13m,φ2.6m×13m等。



    圖片

    新建φ3.2×16m超細球磨機粉磨生產線,臺時產量高,綜合成本低,具備極高性價比。因此,越來越多的客戶傾向于投資φ3.2×16m超細球磨機粉磨生產線。目前已投產或在建項目10余項。




    轉載自—粉煤灰產業聯盟

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