高爐礦渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的一種工業廢渣，從化學成份來看是屬于硅酸鹽質材料，主要是硅酸鹽與鋁酸鹽的熔融體，通過水淬冷卻形成的粒狀礦渣。�；郀t礦渣具有結晶相及玻璃相二重性的性質，因此礦渣的活性既取決于析出晶體種類及晶體的數量，又決定玻璃態數量及性能，礦渣中含有較多的鈣成分，在形成過程中生成了一些硅酸鹽、鋁酸鹽及大量含鈣的玻璃質（如C2S、CAS2、C2AS、C3A、C2F和CaSO4等），具有獨立的水硬性，在氧化鈣與硫酸鈣的激發作用下，遇到水就能硬化，通過礦渣球磨機細磨后，則能使這個硬化過程可以大大加快。
通常礦粉在比表面積在350~500 m2/kg時礦渣顆粒愈細，比表面積愈大，水硬性就愈高。礦渣在細磨后不僅增加了水化表面，而且在粉磨時破壞了高爐礦渣在形成時產生的表面致密殼體，從而使水化進程加快。因此當礦渣被粉磨到一定比表面積時活性才會急劇增加。但是礦粉比表面積如果>500 m2/kg時,由于礦粉中<5um顆粒的微粉增多,應用于混凝土中一部分微粉會產生二次水化熱,影響混凝土的質量。
礦渣微粉具有的潛在水硬性，成為水泥或混凝土的優質混合、摻合材料。用礦渣微粉作為混凝土摻合料不僅可等量取代水泥，而且可使混凝土的多項性能得到極大改善。用部分礦渣微粉取代水泥而拌制的混凝土具有：泌水少，可塑性好；水化析熱速度慢，水化熱小，有利于防止大體積混凝土因內部溫升引起的開裂；礦渣微粉內的鈣礬石微晶，可補償因混凝土中細粉過多引起的收縮；硬化混凝土具有良好的抗硫酸鹽、抗氯鹽、抗堿－活性集料反應性能，并能使后期強度得以大幅提高，具有良好的耐久性。隨著粉磨工藝的發展及混凝土預攪拌業的興起，礦渣微粉作為水泥混合材料和混凝土摻合料得以廣泛的應用。
隨著粉磨工藝的發展及砼攪拌業的興起，礦渣微粉作為水泥混合材料和混凝土摻合料得以廣泛的應用。自上世紀80年代以來，英、美、加、日、法、澳等國相繼制定了礦渣微粉的國家標準，使其應用得到了快速的發展。隨著我國經濟建設的迅速發展，科學技術的日益進步，大型建設工程不斷增多，建筑物的大型化和高層化以及沿海、水、地下工程，均迫切需要高強型的高性能混凝土。上世紀九十年代初，在我國北京、上海，長沙等城市的一些工程中也已采用了礦渣微粉。試驗和生產表明，比例約為20－30%的礦渣微粉替代525P.O水泥；比例約為30－50%的礦渣微粉替代525P.H水泥，適用于配制C30－C60混凝土。此外，用礦渣微粉和硅酸鹽水泥混合制備的新型礦渣硅酸鹽水泥，其性能與傳統意義上的礦渣硅酸鹽水泥有較大的不同，美國ASTMC989－94標準就規定可用礦渣微粉與硅酸鹽水泥混合生產符合ASTMC595的礦渣水泥。將礦渣粉磨成比表面積在350m2/kg以上的微粉后摻入水泥，從而可以合理的控制水泥細度，實現硅酸鹽水泥和礦渣微粉的最佳配比。由此配制的新型礦渣硅酸鹽水泥，具有礦渣摻入量大（其摻入量可達45－65%），水泥標號高（能滿足生產42.5號礦渣硅酸鹽水泥的要求），水化熱低、多項性能高等特點。普通硅酸鹽水泥具有水化快（28天已水化70%－80%），早期強度高的特點，其粉磨比表面積一般控制在300－320m2/kg即可滿足使用要求。而摻入較多礦渣混合粉磨的水泥卻早期強度較低，后期強度較高（如180天后強度）。其原因是由于礦渣和硅酸鹽水泥熟料的易磨性有較大的差異，熟料與礦渣一起粉磨時，由于礦渣相對難磨，其易磨性功指數約為水泥熟料的1.4倍（有資料顯示，國內的礦渣易磨性功指數平均值為21.3kWh/t，水泥旋窯熟料平均值為15.9 kWh/t）。造成水泥中的礦渣組分比熟料組分粗，其活性難以發揮，從而影響水泥強度。
有研究表明：傳統的礦渣硅酸鹽水泥比表面積為300 m2/kg時，水泥中礦渣的比表面積僅約為220－230 m2/kg。因此為了提高其早期強度，必須對其進行高細粉磨。而傳統混合粉磨工藝要將摻入大量礦渣的物料粉磨至較高的比表面積時，將使磨機產量下降，粉磨能耗大幅增加，粉磨效率大大降低，對生產是十分不利的。因此，從提高粉磨效率、節能降耗、充分利用礦渣資源、提高經濟效益等角度考慮，單獨粉磨礦渣微粉具有十分重要的意義。
開流礦渣微粉球磨機管磨機
目前，我國已成為鋼鐵生產大國，且分布較廣,加之受水泥行業＂上大壓小”政策的影響，礦渣資源日益增多。礦渣的價格雖隨著水泥價格上下波動，但其價格僅約為水泥熟料價格的1/4-1/3，加工成礦渣微粉后，可等量的替代水泥使用，利潤空間巨大，經濟效益顯著。同時還可以減少因生產水泥所消耗的石灰石、粘土、燃煤、電力等資源及所造成的大氣污染，具有良好的社會效益。
礦渣微粉的諸多優良性能及良好的效益，已逐步為人們所認識，已成為鋼鐵、水泥、建筑等行業以及中小投資者的一大商機。鋼鐵、水泥行業中實力雄厚者已捷足先登，紛紛斥巨資引進國外的先進設備生產礦渣微粉，搶占市場并已取得了效益。但我國地域遼闊，礦渣資源點多面廣，各地區、各行業經濟發展極不平衡，實力雄厚者畢竟是少數，多家企業和中小投資者還是選擇國產設備生產礦渣微粉，創造機會參與市場競爭，并有燎原之勢。
國內礦渣微粉生產工藝設備現狀
1、輥式磨終粉系統主要有上海寶鋼、遼寧鞍鋼、山西長（冶）鋼、湖北武鋼、安徽馬鋼、海螺水泥等近10家國內特大型鋼鐵、水泥企業斥巨資自國外引進的菜歇磨等輥磨終粉磨系統。其特點是： ①集烘干粉磨于一體、工藝流程簡單。 ②粉磨效率高，臺時產量大（可達50－120t/h），電耗低，系統電耗平均約為45kWh/t。 ③技術要求高，管理難度大，投資巨大，主機設備及配件依靠進口，固定費用高，資金回收期長，經濟效益并不顯著。
2、球磨機加選粉機組成的閉路系統該系統全部采用國產設備。工藝流程基本與閉路水泥粉磨系統相同。磨機規格有ф2.2×7m、ф2.4×(8－10)m、3.0×11m不等。其特點是： ①需要另配礦渣烘干系統。 ②工藝流程復雜，影響設備運轉率。 ③技術管理要求及投資較高。 ④礦渣微粉比表面積達4２0m2/kg時，粉磨系統電耗約75kWh/t。
3、開流管磨機系統。該系統與開流水泥粉磨系統基本相同。主要有普通管磨機，高效磨，高細磨等。磨機規格有：ф1.83×7m、ф2.2×7m、ф2.4×(8－11)m、ф3.0×11m等。其特點是： ①需另配烘干系統，且對入磨礦渣水份要求嚴格。 ②工藝流程簡單，操作管理方便，設備運轉率高。 ③投資低，電耗高。 ④礦渣微粉比表面積達到4２0m2/kg時，粉磨系統電耗約為75kWh/t。
4、輥壓機、分級機加開路篩分磨系統 ①需另配烘干系統，且對入磨礦渣水份要求嚴格。 ②工藝流程復雜，操作管理要求高。 ③投資高，電耗低。 ④礦渣微粉比表面積達到4２0m2/kg時，粉磨系統電耗約為55kWh/t。
5、立式磨加開路篩分磨系統 ①集烘干、預粉磨于一體、工藝流程復雜，操作管理要求高。 ②投資較高，電耗適中。 ③礦渣微粉比表面積達到420m2/kg時，粉磨系統電耗約為60kWh/t。
�。ǘ╅_流礦渣微粉管磨機
由于目前國內尚沒有專門針對礦渣粉磨特性及產品要求而開發的粉磨設備及工藝。按水泥生產方式粉磨礦渣，電耗偏高，影響了效益的發揮。因此我院歷時兩年，經反復試驗，終于開發研制出適合市場需要，專門針對礦渣粉磨特性及礦渣微粉要求的投資少、電耗低、見效快的礦渣微粉生產系列設備—開流礦渣微粉磨機。開流礦渣微粉磨機是在我院開流高產高細水泥管磨機的基礎上，專門針對礦渣粉磨特性及產品質量要求，以最大限度的挖掘磨機的研磨能力為目標，通過設置合理的倉數、倉長比及內篩分裝置，調節、平衡各倉的能力和篩分效率；重新設計各倉的襯板結構，調整磨機的破碎、研磨能力；全部以中、小型鋼段作研磨體，增大研磨體比表面積；采用溢流行出料篦板，提高料段比，延長物料的研磨時間等多項措施，以實現提高磨機粉磨效率和礦渣微粉質量、增產降耗的目的。
自2002年以來，我們先后利用上述技術措施對Φ1.83×6.4m、Φ1.83×7m、Φ2.2×7m、Φ2.2×11m 、Φ2.4×8m 、Φ2.4×11m、Φ2.4×13m、Φ2.6×13m、Φ3×9m、Φ3×13m、Φ3.2×13m等近40臺開流管磨機上進行了改造，均取得了成功，為用戶創造了良好的經濟效益，也使此項技術日臻完善。鵬飛礦渣球磨機主要技術經濟指標在同類型管磨系統中居國內領先水平。為礦渣粉磨提供了一種經濟、可靠的設備，具有較好的經濟效益和社會效益，可廣泛推廣應用。
從目前近30臺開流礦渣微粉磨機的運行情況，無論從工藝流程、操作管理、產品質量、電力消耗、建設投資來看，磨機的性能與礦渣的粉磨特性相匹配，各項綜合指標絕不亞于進口設備，廣泛推廣后必將產生巨大的社會經濟效益。另在此值得一提的是：開流礦渣微粉管磨機的結構特點決定了其只要通過調整倉位、篩分裝置和研磨體級配，就可成為理想的開流高細粉煤灰微粉管磨機，臺時產量是礦渣微粉管磨機的3倍；或成為理想的開流高細鋼渣水泥管磨機，臺時產量是礦渣微粉管磨機的2倍。這兩種磨機也必將為投資者帶來良好的經濟效益。
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