粉煤灰是大力發(fā)電廠排放的細(xì)粉狀工業(yè)廢渣，1995年全國(guó)排放量超過(guò)億噸，2000年超過(guò)1.6億噸，粒度一般在5~200um之間，因此選擇超細(xì)粉煤設(shè)備和工藝很重要。下文主要介紹粉煤灰的六種粉磨工藝。

1）共同粉磨

共同粉磨是將熟料、石膏、粉煤灰同時(shí)喂入磨機(jī)中粉磨，其流程有開(kāi)流和圈流兩種，而開(kāi)流又有普通開(kāi)流磨和高細(xì)開(kāi)流磨之分。共同粉磨流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資省，操作簡(jiǎn)單，磨制的水泥質(zhì)量完全符合要求。

粉煤灰對(duì)熟料有助磨作用，并能清理研磨體表面吸附的細(xì)粉，可使磨機(jī)產(chǎn)量獲得適當(dāng)提高，但因入磨物料粒徑相差很大，大量入磨的細(xì)粉狀粉煤灰對(duì)磨機(jī)第一倉(cāng)有緩沖作用，因而又限制了磨機(jī)產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。

2）分別粉磨

分別粉磨是將熟料和石膏用一臺(tái)磨機(jī)（開(kāi)流式圈流）粉磨至成品細(xì)度，粉煤灰用另一臺(tái)磨機(jī)（可采用開(kāi)流高細(xì)磨）粉磨至成品細(xì)度，然后將磨細(xì)的產(chǎn)品進(jìn)行配比混合。

該流程能根據(jù)不同的入磨物料粒度選擇不同結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格的磨機(jī)，選擇合理的研磨體級(jí)配，利用磨機(jī)能力的充分發(fā)揮。

3）兩級(jí)混磨

兩級(jí)混磨是將熟料和石膏在一級(jí)磨內(nèi)（開(kāi)流）首先進(jìn)行粗磨，然后將粗磨的水泥和粉煤灰在二級(jí)磨內(nèi)（開(kāi)流式圈流）共同粉磨至成品。該流程吸收了共同粉磨和分別粉磨的優(yōu)點(diǎn)，并克服了它們的缺點(diǎn)，粉磨效率高，系統(tǒng)不太復(fù)雜，較共同粉磨節(jié)能15%左右。

4）輥壓機(jī)預(yù)粉磨

將熟料和石膏先經(jīng)輥壓機(jī)擠壓，擠壓后的料餅與粉煤灰共同喂入球磨機(jī)（開(kāi)流式圈流）粉磨。采用該流程能較共同粉磨增產(chǎn)30%50%，節(jié)電20%35%，但系統(tǒng)投資較高，流程較復(fù)雜。

5）輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨工藝

該系統(tǒng)由輥壓機(jī)、打散分級(jí)機(jī)和球磨機(jī)組成。應(yīng)用該種流程，可使球磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量提高 80%~150%，粉磨電耗降低40%，研磨體消耗降低70%以上。但一次投資較高，系統(tǒng)較復(fù)雜。

6）粉煤灰直接喂入選粉機(jī)中

這種流程是把熟料和石膏送入圈流球磨機(jī)粉磨，粉煤灰直接喂入選粉機(jī)。此流程中，磨機(jī)的粉磨能力未發(fā)生變化，但水泥強(qiáng)度有所下降。

這主要是粉煤灰顆粒比重比熟料低，進(jìn)入選粉機(jī)時(shí)一部分大顆粒被選為成品，同時(shí)直接選為成品的粉煤灰顆粒沒(méi)有經(jīng)過(guò)粉磨過(guò)程，表面玻璃質(zhì)外殼未受到破壞，因而影響了其活性的發(fā)揮。

粉煤灰混凝土應(yīng)用及應(yīng)注意事項(xiàng)

一、提高混凝土的裂性能

粉煤灰可以降低混凝土的早期強(qiáng)度, 減小初期彈性模量, 提高早期應(yīng)力松弛能力, 這對(duì)提高混凝土的抗裂性能有很大的好處。因?yàn)榛炷潦且环N彈、粘、塑性的混合體, 收縮變形所產(chǎn)生的拉應(yīng)力部分會(huì)被徐變松弛所釋放, 釋放后的實(shí)際應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉應(yīng)力后混凝土才會(huì)出現(xiàn)裂縫。

二、提高混凝土強(qiáng)度

由于粉煤灰的水化速度慢而會(huì)導(dǎo)致混凝土的早期強(qiáng)度偏低, 但粉煤灰混凝土的最終強(qiáng)度肯定不會(huì)低于普通混凝土。粉煤灰的活性是在堿性環(huán)境下才能激發(fā)出來(lái)的, 因此它的水化速度比水泥慢, 待水泥水化后, 粉煤灰和水泥水化后產(chǎn)生的Ca(OH)2 反應(yīng)形成硅酸鈣凝膠, 既改善了水泥石和粗骨料間的界面結(jié)構(gòu), 增強(qiáng)了界面薄弱層, 又對(duì)水泥石孔結(jié)構(gòu)起到填實(shí)的作用, 而且消耗了強(qiáng)度和穩(wěn)定性都較差的Ca(OH)2, 從而提高了混凝土的強(qiáng)度。對(duì)于粉煤灰早期強(qiáng)度低的問(wèn)題, 一方面可以取較長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)度值作為評(píng)價(jià)混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),。另一方面, 可以在加入粉煤灰同時(shí), 在混凝土強(qiáng)度發(fā)展上能起到互補(bǔ)的作用。

三、改善混凝土工作性能

粉煤灰摻入混凝土后, 降低了混凝土的砂率, 從而可以減少細(xì)骨料對(duì)運(yùn)輸管壁的摩擦; 粉煤灰中含有的球狀玻璃體, 填充骨料顆粒的空隙并包裹它們形成潤(rùn)滑層; 粉煤灰對(duì)水泥顆粒起到物理分散作用, 使它們分布得更均勻, 阻止了水泥顆粒的粘聚。這些都有效提高了混凝土的流動(dòng)性。由于粉煤灰的活性是在水泥水化后的堿性環(huán)境中被激發(fā)的, 因此它并不參加初期的水化反應(yīng), 在相同水膠比和膠凝材料用量的情況下, 就相對(duì)提高了混凝土水化初期的水灰比, 從而提高了混凝土的流動(dòng)性和粘聚性。粉煤灰在混凝土中可以彌補(bǔ)水泥用量和細(xì)集料的細(xì)粉部分的不足, 有利于提高混凝土的保水性, 還可以堵截泌水的通道, 從而減少泌水現(xiàn)象。粉煤灰有效地改善了混凝土的工作性能, 提高了混凝土施工質(zhì)量, 也使混凝土自密實(shí)和高可泵性成為可能。

四、提高混凝土的耐久性

粉煤灰的加入可以改善混凝土中砂子級(jí)配, 填充混凝土部分空隙, 提高了混凝土的密實(shí)度。粉煤灰的水化反應(yīng)消耗了混凝土中的Ca(OH)2會(huì)使混凝土孔隙水的堿性降低, 而可能減弱鋼筋表面形成的堿性保護(hù)膜, 使粉煤灰混凝土的抗鋼筋銹蝕能力有減弱趨勢(shì), 但由于粉煤灰混凝土的密實(shí)性的提高, 大大減小了氯離子侵入的可能, 所以現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)和研究并未發(fā)現(xiàn)粉煤灰混凝土的抗鋼筋腐蝕能力明顯低于普通混凝土。