隨著我國循環經濟的發展與節能減排的深入推進，工業廢渣高活性微粉的制備與應用研究已成為水泥行業和混凝土行業的熱點課題。
眾所周知，粒化高爐礦渣系冶金行業高爐冶煉生鐵加入石灰石或白云石作熔劑時排出的工業廢渣，每生產1t生鐵，大約排出0.3t~1.0t粒化高爐礦渣。其礦物成分為CaO－SiO2－Al2O3，三元相圖中處于C2AS、CAS2、CS、C2S結晶區，其活性取決于化學成分和礦物組成及玻璃體含量。與通用水泥熟料成分相比，可將礦渣看作是一種經過高溫煅燒的低鈣、高硅熟料，具有良好的后期強度持續增長能力。
制備礦渣微粉的粉磨工藝主要有以下幾種：（1）采用管磨機；（2）輥壓機+VSK選粉機+高效選粉機；（3）立磨；（4）筒輥磨。除管磨機外，后三種設備都實現了高效率的料床粉磨，粉磨電耗<45kWh/t，甚至<40kWh/t。盡管管磨機粉磨電耗要比立磨高出15kWh/t左右，但因立磨一次性投資較大，仍有多數企業采用管磨機制備礦渣微粉。本文擬對礦渣開流管磨機各倉抗磨件材料的選擇進行探討，謬誤之處，懇望各位同仁予以批評指正。
一、管磨機各倉襯板、隔倉板、研磨體及其它抗磨件的磨損機理
1.磨頭襯板（端襯板、盲板）
礦渣磨與水泥磨內配置沒有太大的區別，只是由于礦渣的玻璃體含量高、韌性好，顯微硬度大（HV650左右），高于新型干法窯熟料（HV550左右）。雖然入磨粒度一般在8mm以下，但因產地不同，化學成分﹑礦物組成及冷卻制度不同，其邦德功指數>17kWh/t，甚至>24kWh/t；以邦德功指數數據分類判斷礦渣的易磨性屬于堅硬的難磨物料，其粉磨特性是易碎難磨（易磨性極差），據某設計院測定礦渣的粉磨功指數比熟料高34%，保利休斯公司試驗礦渣易磨性比熟料高出31%。筆者在實際生產工作中還發現：在堿性礦渣﹙堿性系數MO=CaO＋MgO/SiO2＋Al2O3>1.0﹚、中性礦渣﹙MO＝1.0﹚、酸性礦渣﹙MO<1.0﹚三個礦渣品種中，堿性渣的易磨性最好、中性渣居中、酸性渣的易磨性最差；隨著CaO/SiO2比值的減小礦渣易磨性變差，且SiO2含量越高，易磨性越差；急冷的礦渣易磨性好，慢冷的礦渣易磨性差。
管磨機內部為四周不限的開放性粉磨空間，僅能依靠研磨體“集群研磨效應”，仍不能像立磨、輥壓機那樣實現料床粉磨。磨頭襯板（端襯板、盲板）位于磨機一倉（粗磨倉）進料端，因入磨礦渣的粒度較小，尚需充分考慮一倉的粗研磨功能，一倉內所用鋼球直徑不大，一般最大球徑椎70mm或小于椎70mm，平均球徑大多數<45mm，球的沖擊負荷較小，且以粗研磨為主，故磨頭襯板受到球的擠壓并以1/3～2/3外圓周部位承受磨球及物料相對滑動研磨時形成切削，其磨損機理為切削磨損。
2.一倉（粗磨倉）襯板
礦渣磨機一倉（粗磨倉）所用襯板與水泥磨一倉基本相同，其工作表面形狀多數選用對研磨體提升能力較好的曲面階梯襯板，該襯板提升研磨體的運動軌跡為阿基米德對數螺線，對于同層研磨體的提升高度相同。
由于入磨礦渣的粒度均較小，對應的一倉所配球徑一般多采用椎70mm~椎20mm之間的五級或六級級配，因級配中球徑較小，單位重量條件下球的個數多，對礦渣的粗磨能力良好。磨機運行過程中，一倉階梯襯板的磨損機理是由于受到研磨體集群的小能量高頻率沖擊，隨著時間的推移，其疲勞磨損和鑿削磨損的加劇而淘汰。
實際運行中觀察發現一倉襯板有類似的磨損規律：在相同襯板材質﹑同種被磨物料、相同磨損時間條件下，雙螺栓聯接的(雙孔)大塊階梯襯板磨損程度均大于單螺栓聯接的（單孔）小塊階梯襯板，這可能因大塊襯板的受力面積大、接受到研磨體沖擊次數多所致。礦渣磨內一倉小塊階梯襯板的磨損比較均勻，進磨測量其階梯大頭厚度，一般每塊小襯板之間大頭厚度最大磨損量與最小磨損量差值不超過3mm;而每塊雙螺栓聯接的(雙孔)大階梯襯板大頭厚度最大磨損量與最小磨損量相差值則在3mm~5mm。充分說明：相同抗磨材質時，小塊階梯襯板的整體強度比大塊襯板好，且受力面積相對較小，磨機運行中受研磨體沖擊次數相對較少，故其磨損程度較小且均勻。
3.過渡倉、細磨倉襯板
礦渣管磨機的過渡倉（第二倉）及細磨倉（第三倉）多采用工作表面小波紋形狀襯板，厚度在50mm~65mm，單螺栓或雙螺栓聯接。其中細磨倉內設有3~5圈“活化環”（或稱活化襯板），主要作用是激活微形研磨體的集群能量，消除滯留區，將微段研磨能力及粉磨功效的技術優勢發揮至最大化。該“活化環”與研磨體、物料之間相對運動，其磨損機理以切削形式的磨料磨損為主。
礦渣磨的過渡倉和細磨倉除個別情況在過渡倉使用小球外，一般都采用較小規格段（椎18mm以下）或微段作研磨體，且細磨倉內使用的微段最大直徑大多在椎14mm以下。由于采用小規格微段，單個段的重量小，在單倉裝載量相同條件下，微段的個數多，段與被磨物料間的總接觸面積大，是大規格段的2.5倍以上。磨機運轉過程中，磨內最外層研磨體被襯板有規律地提升，其運動軌跡以低拋落為主，同時伴有與襯板之間的切向滑動摩擦；在細磨倉內設置的幾圈“活化環”，可使小規格研磨體獲得更大的動能，充分顯示出微段在對微細顆粒物料粉磨作業中獨具的“集群研磨效應”，強化對礦渣的磨細能力，最終使得比表面積≥430m2/kg、活性指數為S95或S105級的礦渣微粉。
綜合上述分析認為：礦渣磨機過渡倉、細磨倉內筒體襯板的磨損機理屬于低應力劃傷式磨料磨損。
4.篩分隔倉板與磨尾出料篦板
篩分隔倉板與磨尾出料篦板其主要功能是：篩析過濾被磨物料；隔離研磨體；磨內通風。
三倉開流礦渣磨內均設置兩道篩分隔倉板，每道篩分隔倉板都由安裝的固定支架、普通篦板﹙篦縫5mm~8mm﹚、內篩分篩板（內篩分篩板分為普通扇形和螺旋線形兩種結構形式，以螺旋線形篩分效果最好，篩板縫一般在1.8mm~3mm之間取值）及盲板與中心導料錐組成。篩分隔倉板充分利用內篩分篩板“小篦縫，大流通”的原理設計而成，普通篦板與內篩分篩板、盲板與中心導料錐均安裝于固定支架上，采用螺栓聯接形式固定。其中內篩分篩板上有足夠多的篩分縫﹙篩分縫有垂直90°和水平180°及弧線形三種形式﹚，用于過濾篩析粗顆粒物料，未能通過篩縫的顆粒則由中心導料錐返回頭倉重新粉碎，合乎粒度要求的物料才能進入下一倉研磨；中心導料裝置承擔通風及過料中的輸送、普通篦板和盲板的組合設置則是為了防止內篩分篩板的磨損﹙內篩分板可用厚度2.5mm～3.0mm的不銹鋼板制作，防磨效果更好﹚。
整套組合而成的篩分隔倉板安裝固定在磨機筒體上，隨磨機旋轉時對物料進行篩分。篩分隔倉板磨損區域主要以1/3~2/3外圓周部分，此部分受到研磨體及物料相對滑動產生切削應力與擠壓應力，其磨損機理為切削磨損。
磨尾出料篦板的磨損機理與磨頭襯板（端襯板、盲板）、篩分隔倉板相同。