X
摘要矿渣粉的含水量与烧失量已成为表征矿渣粉质量二项重要技术指标，根据GB/T 18046判定规则，超过其技术要求属于不合格品。GB/T 18046对矿渣粉烧失量测定采用GB/T 176方法，GB/T 176规定外水分（含水量）包含在水泥、水泥熟料的烧失量中，但不包含在水泥生料中。GB/T 18046对外水分是否含在矿渣粉烧失量中没有给出明确规定，本文通过对相关标准的学习、理解，提出一些看法与建议，供矿渣粉标准制订、生产、应用等有关从业人员参考。1 问题的提出
GB/T 18046—2017《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》第5章“技术要求”中“烧失量（质量分数）≤1.0%”。且“7.3.1.2检验结果不符合第5章中密度、比表面积、活性指数、流动度比、初凝时间比、含水量、三氧化硫、烧失量、不溶物中任何一项技术要求的为不合格品。”尤其是2008年版矿渣粉的烧失量“不大于3.0%”修改为2017年版的烧失量“不大于1.0%”，其限额值更小，超标的可能性很大。限制含水量的主要目的是降低矿渣粉在储存及使用前的预水化；限制矿渣粉烧失量的主要目的是阻止某些企业在生产矿渣粉过程中掺入低成本的其他替代材料。由此也反映矿渣粉烧失量指标是一项非常重要的技术要求。GB/T 18046对烧失量数据中含不含矿渣粉外水分没有给出明确的说法/规定，且标准的技术要求源于实践但不能脱离生产实际情况。矿渣粉生产、销售、使用在矿渣粉质量验收、生产检测的实践中有不同的认知，有必要给出明确的说法或统一标准，才不会发生歧义，从而减少争议、纠纷。
2 讨论与分析
2.1 GB/T 176有关规定及讨论
2.1.1 GB/T 176—2017《水泥化学分析》有关规定
1）“6.3水泥烧失量的测定——灼烧差减法
6.3.1 方法提要
试样在（950±25）℃的高温炉中灼烧，灼烧所失去的质量即为烧失量。
本方法不适应于矿渣硅酸盐水泥烧失量的测定，矿渣硅酸盐水泥烧失量的测定按6.4或6.39进行。”
2）“5试样的制备
按GB/T 12573方法取样，…充分混匀，装入干净、干燥的试样瓶中，密封，进一步混匀供测定用。…
提示：尽可能快速地进行试样的制备，以防止吸潮。分析水泥和水泥熟料试样前，不需要烘干试样。”
2.1.2 讨论
1）首先，“方法提要”给出了常用“烧失量”的测试方法，“适用于通用硅酸盐水泥和制备上述水泥的熟料、生料及指定采用本标准的其他水泥和材料”。其次，对矿渣硅酸盐水泥烧失量的测定进行特别规定。再次，“方法提要”对“试样”在灼烧前是否需要烘干未给予界定或明确。第四，灼烧温度（950±25）℃比2008年版GB/T 18046采用的950~1 000 ℃平均低25 ℃，比2000年版（首版）GB/T 18046采用的（700±50）℃平均高250 ℃。试样灼烧温度越高，类似碳酸盐材料分解越完全，烧失量数据相对越高。
2）“试样制备”明确了水泥和水泥熟料试样灼烧前不需要烘干试样，直接称量灼烧，意味着水泥及水泥熟料在粉磨、冷却、掺加混合材等工艺过程中引入的水分包含在试样烧失量里。
3）《水泥化验室工作手册》介绍“硅酸盐水泥生料试样分析前在105 ℃~110 ℃干燥箱中烘干2 h后，盖好试样瓶盖子，放入干燥器中冷却至室温，供测定用。
例行生产控制分析时，为了快速控制生产质量的需要，水泥生料可以不用烘干，并同时测定生料的水分含量进行校正。”
资料表明水泥生料中外水分没有含在烧失量里。
2.2 GB/T 18046有关规定及讨论
2.2.1 GB/T 18046有关规定
1） “6.6烧失量
按GB/T 176进行。
矿渣粉在灼烧过程中由于硫化物的氧化引起的误差，可通过式（1）、式（2）进行校正…”
2）“6.4含水量
按附录B进行。”
“B.2原理
将矿渣粉放入规定温度的烘干箱内烘干至恒量，以烘干前和烘干后的质量之差与烘干的质量之比确定矿渣粉的含水量。”
2.2.2 讨论
1）2008年版GB/T 18046修订说明“由于矿渣中还原性物质较多，在灼烧过程中会因氧化而增重，致使矿渣粉烧失量结果出现负值。GB/T 176—1996《水泥化学分析方法》的7.3.2已经就矿渣水泥的烧失量校正问题进行了规定，但很多检测单位在检验时没有进行校正。因此本次修订在烧失量检验方法中增加了试验结果需校正的内容。”这条修订理由自然顺延到2017年版标准中。
2）上述规定矿渣粉烧失量测定方法主要参照了GB/T 176中矿渣硅酸盐水泥烧失量测定方法中校正因硫化物的氧化引起的误差。
3）按GB/T 176测定矿渣硅酸盐水泥的烧失量是不需要烘干试样直接灼烧得到相关数据并修正。矿渣水泥中的外水分包含在烧失量里，且按GB175《通用硅酸盐水泥》标准规定，矿渣硅酸盐水泥对外水分、烧失量均不作技术要求，自然不影响水泥合不合格的问题，烧失量重要性就不高。但GB/T 18046因需限制含水量降低矿渣粉在使用前的预水化，与限制矿渣粉烧失量以阻止矿渣粉在生产过程掺入低成本的其他替代材料，对矿渣粉烧失量、含水量限量很低。若超标就判定属不合格品，其重要性凸显。
4）矿渣粉含水量、烧失量在GB/T 18046中限量很低，都是“不大于1.0%”。由于进厂矿渣初水分一般在5%~25%范围波动，粉磨前均需对矿渣烘干。目前矿渣粉主要由立磨粉磨，少部分由球磨机粉磨。立磨粉磨利用烘干沸腾炉产生500 ℃以上热风在磨内烘干矿渣，但烘干时间短至几分钟，矿渣粉中含水量普遍在0.6%左右。球磨机一般对烘干机烘干后的干矿渣进行粉磨，可以做到入磨矿渣水分低于0.5%，但矿渣粉比表面积高，加上球磨内温度高，往往需在矿渣烘得太干时还会对入磨矿渣喷些水，缓解严重的静电吸附、黏附现象，出磨矿渣粉水分一般在0.8%左右。所以，矿渣粉里含一定量水分是原料与制备工艺决定了的。
5）举例：某年产百万吨矿渣粉公司，用立磨磨制纯矿渣粉（仅少部分时间搭配使用库存半年以上陈渣），在当地矿渣粉质量口碑很好。选取正常生产的2022年5月1日到15日出磨矿渣粉不烘干试样测定，结果见表1。从表1可见：矿渣粉烧失量在0.94%~1.51%之间，只有2个烧失量满足GB/T 18046要求，合格率只占13.33%。同时测定矿渣粉含水量，其值在0.40%~0.88%之间，都满足GB/T 18046要求。扣除含水量后烧失量在0.39%~0.65%之间，都满足GB/T 18046要求。
表1 烧失量、含水量测定值%
3 建议与结语
3.1 GB/T 18046有必要明确测定矿渣粉烧失量的试样是否烘干
综上所述，GB/T 176对烧失量测定的“方法提要”对试样是否需要事先烘干没有进行明确或界定。对水泥、水泥熟料试样不需要烘干直接测定烧失量，水泥生料又需要对烘干试样再测定烧失量。GB/T 18046对矿渣粉烧失量测定方法是采用GB/T 176方法测定，并参照矿渣硅酸盐水泥测定烧失量方法校正硫化物氧化对烧失量的影响，但没有明确是否对试样需要烘干后测定。建议GB/T 18046对试样是否烘干要有明确的规定，相关条款要进行相应完善。不然会出现本文“2.2.2节”中所介绍示例现象，对矿渣粉烧失量是否超标出现争议。
3.2 建议标准修订说明介绍烧失量指标修改的试验验证情况
1）2000年版GB/T 18046烧失量技术指标是在灼烧温度（700±50）℃（低于诸如石灰石类碳酸盐材料分解温度）的条件下测定结果“不大于3.0%”，且是“选择性指标。当用户有要求时，供货方应提供矿渣粉的烧失量数据”。
2）2008年版GB/T 18046烧失量技术指标是在灼烧温度950~1 000 ℃（达到诸如石灰石类碳酸盐材料分解温度）的条件下测定结果“不大于3.0%”，但没有作为出厂矿渣粉质量合格性判定指标。2008年版的“不大于3.0%”要明显严于2000年版的“不大于3.0%”。
3）2017年版GB/T 18046烧失量技术指标是在灼烧温度（950±25）℃（刚达到诸如石灰石类碳酸盐材料分解温度）的条件下测定结果“不大于1.0%”，且作为出厂矿渣粉质量合格性判定指标。2017年版的“不大于1.0%”相对于2008年版的“不大于3.0%”已非常严格。笔者没有检索到2017年版修订时对此数据修改的试验验证情况。建议标准编制者应在标准编制说明中或标准修订说明中进行相应介绍。
作者单位：湖南化工职业技术学院，冷水江市喜宝新材料有限公司
推 荐 阅 读
1.[西安|4月19-21日] 2023水泥工业烧成与环保技术交流大会
2.企业参与标准编制的十大好处
3.关于受理国推项目“通用硅酸盐水泥低碳产品认证”的通知
4.
欢迎刊登2023《水泥》杂志广告
5.辊压机技术升级改造（高压小循环）与联合粉磨系统的智能化
6.
技术漫画 | 液压双滑轨辊压机进料装置
7.辊压机双曲线进料装置开发与应用
8.
水泥窑炉烟气NOx减排技术及评述
9.
皮带输送机带面清扫问题的解决
10.
磷石膏-工业糖蜜复合生产道路基层用缓凝水泥的实践
11.
废渣配料对高镁熟料压蒸膨胀性能的影响研究
12.浅谈水泥窑协同处置危险废物配伍
13.
通过调整水泥原材料有效控制水泥水溶性六价铬含量的实践
14.
水泥窑湿法脱硫系统石膏脱水效率影响因素分析
15.
水泥窑尾袋收尘器超低排放改造关键技术分析
16.再谈联轴器加热膨胀的分析和计算
17.辊压机常见进料装置比较分析
18.辊压机的技术升级（挤压效果为关键）
19.生料磨入磨采用密封小仓加密封链板式给料机改造
20.干法脱硫、SCR脱硝在镁钙砖烧成用隧道窑烟气治理中的应用
21.新型干法水泥窑捕集纯化（减排）二氧化碳探讨
22.预热器系统降阻节能改造
