后，其内部晶体结构会不规则化和产生多相晶型转变，导致晶格缺陷发生、比表面积增大、表面能增加等，随之物料的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等都会发生规律性变化。 二是化学激发：采用对混凝土耐久性无害的化学物质，激发矿渣水泥的活性。 化学激发方式，可分为：碱激发、硫酸盐激发等多种激发形式。
（一）物理激发
机械粉碎是采用机械能使物料由大颗粒变成小颗粒的工艺过程。在粒径减小的同时，自身的晶体结构、化学组成、物理化学性质发生机械化学变化。主要方面包括： 1.被激活物料原子结构的重排和重结晶；表面层自发地重组，形成非晶质结构。 2.外来分子（气体、表面活性剂等）在新生成的表面上自发地进行物理吸附和化学吸附。
3.被粉碎物料的化学组成变化及颗粒之间的相互作用和化学反应。 4.被粉碎物料物理性能变化。
用于水泥工业的工业固体废弃物，一般细粉的水化速度比水泥慢得多，经测试表明：颗粒大小在80μm（比表面积300 m/kg）左右时，高炉矿渣水化90天左右才能产生与硅酸盐水泥熟料水化28天时相应的强度；粉煤灰则需150天左右才能达到相应的强度。 对上述工业废渣进行粉磨到产品颗粒大小大部分在45μm（比表面积450 m/kg）左右时，扩大了水化反应时的表面积，相应地可以较大幅度地提高它们的水化速度，使它们能在较短时间内产生较高的强度。
（二）化学激发
粒化高炉矿渣单独与水拌合时，反应极慢，得不到足够的强度；但在氢氧化钙溶液的中就能够发生水化，而在饱和的氢氧化钙溶液中反映更快，并产生一定的强度。这说明矿渣潜在能力的发挥，必须以含有氢氧化钙的液相为前提。这种能造成氢氧化钙液相以激发矿渣活性的物质称之为碱性激发剂。
它生成碱性溶液能破坏矿渣玻璃体表面结构，使水分易于渗入并进行水化反应，造成矿渣颗粒的分散和解体，产生由胶凝性的水化硅酸钙与水化铝酸钙。常用的激发剂有石灰和硅酸盐熟料。
在含有氢氧化钙的碱性溶液中，加入一定数量的硫酸钙，就能使矿渣的潜在活性较为充分地发挥出来，产生比单独加碱性激发剂高得多的强度，这一类物质称之为硫酸盐激发剂。 碱性介质促使矿渣颗粒的分散、解体，并生成水化硫铝酸钙，促使强度进一步地提高。 常用的硫酸盐激发剂有：
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二水石膏； 半水石膏； 无水石膏等。
六、矿渣高细粉磨工艺实施方案
对粒化高炉矿渣采用高细粉磨并采用分别粉磨的形式，是目前综合利用中最适用的工艺流程。工艺流程形式多样，可以是高细高产管磨机（尤其是滚动轴承球磨机）一级开路流程，也可以是普通球磨机、高效选粉机一级闭路流程；可以是立式磨一级闭路流程，也可以是辊压机与球磨机联合粉磨流程等等。这些流程的共同点是：必须将矿渣粉磨成高细粉（统称：矿渣微粉），即矿渣微粉中的颗粒80%≤50μm、比表面积≥380m/kg，其中，≤10μm的超细粉约占30～40%。
然后可以直接给混凝土搅拌站提供掺合料，或再与熟料粉合成不同强度等级的品种水泥。
表3 生产矿渣微粉不同工艺流程的经济技术指标
粉磨工艺流程 主机规格型号 台时产量t/h 比表面积m/kg 产品质量标准 电耗kwh/t 金属消耗g/t 燃料消耗kg/t
表4 部分单独粉磨矿渣微粉和高细粉煤灰工艺生产线投资表
粉磨系统流程 设备名称 斗式提升机 螺旋计量秤 一级闭路 规格型号 TD250 WL250 投资/万元 2.5 1.5 一级闭路 规格型号 HL300 WL250 投资/万元 3 1.5 一级闭路 规格型号 HL300 WL300 投资/万元 3 2 22
一级开路 φ2.2×7m 6.0 一级闭路 φ2.4×12m 14 辊压机预粉碎、球磨机闭路 HFC1000/300、φ3.5×10m 18 ≥400 立磨闭路 CK－310 90 符合GB/T18046－2000 75 1030 40 70 700 40 60 700 40 36.5 6.0 12 球磨机 斗式提升机 微细粉选粉机 袋收尘器 高压风机 拉链输送机 总 投 资 磨矿渣微粉 磨高细粉煤灰 φ1.5×5.7 TD250 CXW800 PPC32/6 9-19№10D FU200 58.5 2～3t/h 3～5t/h 28 2.5 12 9 1.2 1.8 φ1.83×7 TH300 CXW1000 PPC64/5 9-26№10D FU270 92.5 4～6t/h 7～8t/h 45 3.5 20 15 2 2.5 φ2.2×6.5 TH400 CXW1250 PPC96/5 9-26№14D FU270 132 7～9t/h 10～12t/h 64 4 28 24 4.5 2.5 当前，有许多立窑企业随着国家宏观调控政策的出台，以及水泥工业产业结构调整的步伐进程，需要调整自己的产品结构，改变生产低强度等级水泥为主的现状，为循环经济作一点工作，以工业废渣综合利用作为今后的发展目标。也可以利用原水泥厂的闲置设备，进行技术改造而成为矿渣微粉生产基地。或购买少量水泥熟料，生产高混合材掺量的32.5级矿渣水泥或复合水泥。部分企业改造后的情况见表4。
常见球磨机分别粉磨工艺流程图如下：
（一）球磨机分别粉磨合成水泥工艺流程（见图1）
如图1所示，用一台球磨机将粒化高炉矿渣粉磨成比表面积达到400m/kg左右的矿渣微粉；用另一台球磨机将水泥熟料及石膏等物料粉磨到比表面积350m/kg以上；然后分别进入水泥配料系统各自的储存库，根据市场需求和国家质量标准要求，将矿渣微粉和熟料、石膏粉，按比例计量、混合、均化、配制成不同强度等级的矿渣水泥。这样不仅使矿渣的活性得到充分发挥，水泥强度等级提高、使用性能得到改善；而且，矿渣的掺加量可以达到60%以上，水泥熟料既是碱激发剂，又是早期强度的保证；一吨熟料生产三吨水泥，不仅降低了生产成本，而且增加了经济效益。
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排空排空收尘器排风机排风机收尘器选粉机熟料熟料石膏粗粉回料 矿渣配合料球磨机球磨机矿渣微粉熟料石膏粉水泥混合机成品 图1 球磨机分别粉磨合成水泥工艺流程
（二）辊压机与球磨机联合粉磨工艺流程
如图2所示，配合料经过辊压机挤压粉碎之后，不能直接入磨；而是先经过打散分级机分选，细料（粒径≤2mm）送入球磨机水泥粉磨系统；粗料（粒径在2mm以上）返回辊压机再次挤压。球磨机水泥粉磨系统可以是普通球磨机一级闭路流程，也可以是高细高产磨一级开路流程。
这种流程最大的特点是消除了辊压机的边缘效应，满足了辊压机过饱和喂料的要求；同时可以采用“低压大循环工艺”，减小辊压机的工作压力，延长辊套使用寿命，提高运转率；不必刻意追求辊压机出料中的合格细粉含量，充分发挥打散分级机的调控作用。实践证明：该工艺流程比普通球磨机一级闭路流程增产60%以上，降低单产电耗15～20%，不仅经济效显著，而且运行费用降低、维修量大为减小。
排空打 散分级机或U型分级机排风机收尘器高炉粒化矿渣磨头仓料仓辊压机高细高产管磨机矿渣微粉
图2 辊压机与球磨机联合粉磨工艺流程
（三）立式磨水泥粉磨一级闭路流程
熟料石膏混合材袋收尘器↓↓计量配料↓↓外循环↓立式磨←混合材粉熟料石膏粉↓主风机热风水泥混合机成品图3 立式磨水泥粉磨一级闭路流程
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