相关研究表明，根据具体粉煤灰的物性，将粉煤灰的原灰或粗灰粉磨到比表面积为700-1000m²/kg，将明显提升其应用价值：

（1） 显著提高粉煤灰活性，使得在配制相同强度等级的水泥或者塑性混凝土时，大幅提高粉煤灰的掺量。

（2） 具有明显的减水效果。对超细粉煤灰颗粒形貌的研究表明，在粉磨过程中虽然有部分大的球状微珠遭到了破坏，但又能够释放新的和更小的球状微珠；尽管比表面积大幅增加会需要更多的湿润水，但其密实填充效应又大幅减少孔隙水，因此超细粉磨对粉煤灰在水泥和混凝土中的工作性没有不利影响。在掺有高效减水剂和低水灰比的体系下，由于其良好的填充效应，反而能够大幅度提高工作性，能减水10%左右。

（3） 超细粉煤灰和高效减水剂双掺使用时，能够配制高强度砂浆和大流动度高性能混凝土，并具有流动度损失小和干燥收缩小等特点。

超细粉煤灰的减水作用，对混凝土工作性的显著改进作用，以及对砂浆或者混凝土强度的增加程度，是普通磨细灰和商品灰所不能达到的，是一种具有高功能效应的混凝土矿物掺合料或者水泥混合材。

超细粉煤灰的工业化生产

工艺流程

综合比较目前应用的高效粉磨设备可以发现，基于料层间挤压原理的粉磨设备如锟压机、立磨、水平锟磨等对于粉煤灰的粉磨特性不是很适应，而振动磨、行星磨等虽然能量利用率高，但目前尚不能适应建材产品的大规模制备要求。因此本工艺采用改进型球磨机的闭路粉磨系统，不仅适用于新建生产线，也适用于旧线改造。比如技改投产的内蒙古乌海东孚水泥有限公司，将其原有的两台Φ2.2mX9m的开路矿渣磨改造为超细粉煤灰闭路粉磨系统，效益显著。下面以新建投产的淮南市永科新型建材有限公司的生产线为例，流程如下图所示：

系统核心设备

（1）超细磨机

作为新建生产线，根据粉煤灰的超细粉磨特性，设计了全新的

Φ2.6mX16m的超细磨机，与普通管磨机不同，磨内的诸多结构参数采用了专门设计，使得物料的磨内流速便于控制，合理延长了粉磨时间，同时避免磨内粉磨热量高、粉磨细度高而导致的静电吸附和物料团聚，这是粉煤灰超细粉磨的基础。

（2）JS空气喷射型超细选粉机

在超细粉磨工艺中分级设备是确保产品质量的关键，与磨机的关系相辅相成，共同决定了系统的粉磨分级效率，即磨机出料要有相当比例的合格成品，选粉机超细分级清晰，从而使系统的循环负荷保持在合理水平，确保系统运行稳定和成品的产质量稳定。JS空气喷射型超细选粉机采用悬浮分散、预分级以及平面涡流分级技术，利用空气喷射气流，将物料进行悬浮分散，强化了分散的物料能力；在物料进入分级区前，将部分粗料直接分离，降低了受选物料浓度，为清晰分级提供了良好基础；然后物料再进入涡流型转子分级区，由于转子高径比和转子叶片的特殊设计使得物料得到最大限度地分级，可稳定分选比表面积≥700 m²/kg以上的产品。

系统简要技术指标

●原料粉煤灰：比表面积≤200m²/kg

●成品粉煤灰：比表面积700-800m²/kg

●粉磨主机：Φ2.6 mX16m球磨机+JS空气喷射型选粉机；

●产量：30-35t/h

●系统电耗：40-45kWh/t

为规范生产，该公司业已制定了企业标准Q/HYK1-2011《超细粉煤灰》。

超细粉煤灰的颗粒分布（比表面积75m²/kg）

表1 超细粉煤灰的颗粒分布（比表面积75 m²/kg）

从颗粒分布测试结果可以看出，≤5µm颗粒占了45.7%，≤10µm颗粒占了65.53%，≤32µm颗粒则已经占到95.16%，而≥45µm颗粒已很少。

产品应用

（1）设置分别粉磨系统，将熟料和石膏共同粉磨至比表面积350 m²/kg）来制备硅酸盐水泥，依据熟料自身强度水平，超细粉煤灰以55%-65%的比例掺入硅酸盐水泥中可制备32.5级水泥，以35%-45%的比例掺入则可制备42.5级水泥。

（2）对于水泥厂或粉磨站而言，最简单的方法是按90%-95%的水泥掺入5%-10%的超细粉煤灰混合均匀即可出厂。应用表明，掺入5%的超细粉煤灰与95%的42.5级、32.5级水泥混合均匀，3d强度、28d强度分别较原状水泥提高0.5MPa和1MPa以上。

（3）超细粉煤灰作为配制高强、高性能混凝土的矿物掺合料，等量代替30%以上的水泥，可配置C30以上的泵送混凝土。

（4）超细粉煤灰可作为配制C80以上高温、高压蒸养混凝土制品的矿物掺合料。