侯國鋒

輥壓機終粉磨生產(chǎn)礦渣微粉的實踐
Produc ing Slag PowdebyRo ller Press Grinding System

侯國鋒

邯鄲市邦信建材有限責(zé)任公司年產(chǎn)30萬噸輥壓機終粉磨項目由中材裝備集團有限公司設(shè)計供貨，產(chǎn)能為50t/h，2014年初投產(chǎn)達(dá)標(biāo)。系統(tǒng)主機采用一臺TRP140×140輥壓機，配備兩臺電機，功率均為800kW，單位產(chǎn)品系統(tǒng)電耗約為43kW h/t。該工藝可粉磨礦渣或者礦渣與鋼渣混合物料，也可單獨處理鋼渣，系統(tǒng)流程短、易布置，隨著后續(xù)的優(yōu)化與改進，具有廣闊的發(fā)展空間。

礦渣；鋼渣；微粉生產(chǎn)；輥壓機；終粉磨

1　前言

據(jù)國家統(tǒng)計局公布的2014年經(jīng)濟數(shù)據(jù)，我國鋼材產(chǎn)量為11.26億噸，同比增長4.5%。其中，生鐵產(chǎn)量為7.12億噸，同比增長0.5%，粗鋼產(chǎn)量達(dá)8.227億噸，同比增長0.9%，占世界總產(chǎn)量的49.5%。鋼鐵行業(yè)每年產(chǎn)生大量的固體廢棄物，其中主要為高爐礦渣和鋼渣，如果這些固體廢棄物不及時處理，長期堆存，不僅占用大量寶貴的土地，還會造成揚塵與土地污染等環(huán)境問題［1］。

對于大量固體渣的處理，始于德國的Emillangem發(fā)現(xiàn)水淬粒化高爐礦渣具有潛在的水硬膠凝性，隨后開始使用?；郀t礦渣作石灰礦渣水泥［2］。而后各國開始了一系列研究和技術(shù)開發(fā)工作，均把粒化高爐礦渣主要用作水泥摻合料，生產(chǎn)礦渣硅酸鹽水泥，我國2000年發(fā)布了“用于水泥和混凝土中?；郀t礦渣粉”的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18046，又于2002年12月1日實施《高強、高性能混凝土中用礦物外加劑》國家標(biāo)準(zhǔn)。在該標(biāo)準(zhǔn)中正式將礦渣粉作為混凝土的“礦物外加劑”，成為混凝土的組分之一。

2　國內(nèi)常見的礦渣微粉生產(chǎn)工藝

目前國內(nèi)常見的礦渣微粉生產(chǎn)技術(shù)與水泥粉磨技術(shù)類似，主要有球磨系統(tǒng)、輥磨系統(tǒng)、輥壓機與球磨機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)等。

球磨系統(tǒng)是礦渣的傳統(tǒng)粉磨系統(tǒng)，礦渣一般要先烘干，烘干機投資大，而且還需要中間貯存，流程復(fù)雜。國外在應(yīng)用球磨系統(tǒng)粉磨礦渣微粉時，一般都采用烘干兼粉磨的流程，如圖1所示［3］。該系統(tǒng)粉磨礦渣的水分＜8%時，可不必設(shè)烘干塔，熱風(fēng)可直接入磨和選粉機。成品細(xì)度可由選粉機來控制，礦渣粉一般比表面積為4 000～5 000cm2/g。

圖1　球磨圈流粉磨礦渣工藝流程圖

圖2　輥磨粉磨礦渣工藝流程圖

輥磨系統(tǒng)粉磨礦渣工藝流程如圖2所示［4］。輥磨系統(tǒng)流程特別簡單，烘干、粉磨、選粉的全部工藝過程均在磨內(nèi)完成。由于是料床粉磨，粉磨效率高，單位電耗低，特別是磨內(nèi)空間大，環(huán)隙處風(fēng)速高，傳熱快，因此烘干能力強。由于以上特點，輥磨粉磨礦渣是近年來發(fā)展較快的系統(tǒng)。輥磨粉磨礦渣的問題主要是物料本身，原本礦渣比水泥生料和熟料的磨損值大，更重要的是礦渣中含鐵，另外此系統(tǒng)的不足是對日益增多的鋼渣無法處理。

輥壓機球磨聯(lián)合粉磨礦渣工藝流程如圖3所示，新物料與經(jīng)輥壓機擠壓后的物料一起輸送至V型選粉機進行分選，粗料落入輥壓機上方的中間倉，細(xì)料被氣體帶入選粉機，并被收集為半成品喂入球磨機進行二次粉磨，出球磨機的物料提升至選粉機再次分選，合格產(chǎn)品被氣體帶入收塵器收集，粗料回磨［5］。由于物料通過輥壓后易磨性值會大大降低，因此輥壓機處理礦渣時效果特別顯著，在球磨系統(tǒng)上增設(shè)輥壓機可以大幅度增產(chǎn)節(jié)能。此外，該系統(tǒng)布置緊湊、占地較小，多應(yīng)用于球磨系統(tǒng)的改造［6］。

圖3　輥壓機-球磨聯(lián)合粉磨礦渣工藝流程圖

圖4　輥壓機粉磨礦渣工藝流程圖

3　輥壓機系統(tǒng)礦渣微粉生產(chǎn)實踐

3.1工藝流程介紹

圖4所示為中材裝備集團設(shè)計的邦信建材有限責(zé)任公司輥壓機系統(tǒng)粉磨礦渣工藝流程，該流程采用輥壓機+V型選粉機+高效選粉機組成的粉磨系統(tǒng)，實現(xiàn)了用輥壓機獨立粉磨生產(chǎn)微粉礦渣。原始物料經(jīng)提升機提升后與輥壓機循環(huán)物料混合進入喂料倉，物料在輥壓機經(jīng)過擠壓粉碎后直接進入V型選粉機，與熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)在V型選粉機內(nèi)混合實現(xiàn)礦渣的烘干與初級分選，粗粉經(jīng)提升機和皮帶機輸送至輥壓機上方的喂料倉，細(xì)粉被熱風(fēng)帶入高效選粉機進行再次分選，合格的產(chǎn)品由尾部收塵器收集，粗粉回輥壓機。其主要特點是將V型選粉機安裝在輥壓機的下面，輥壓后的物料立即烘干，提升機處理的是失去黏性的礦渣，細(xì)的礦渣粉已經(jīng)干燥，直接用管道送入高效選粉機，在此處礦渣粉進行最終分選和干燥，成品比表面積可達(dá)4 500cm2/ g以上。

3.2輥壓機終粉磨系統(tǒng)主機設(shè)備

邦信建材有限責(zé)任公司現(xiàn)有一條年產(chǎn)30萬噸礦渣微粉生產(chǎn)線，配備的主要設(shè)備為：熱風(fēng)爐HHG2 600一臺，供熱能力3.8×107kJ/h；喂料提升機NE200一臺；輥壓機TRP140× 140一臺，物料通過量500t/h；V型選粉機TPS160一臺，通過風(fēng)量140 000m3/h；循環(huán)提升機NXDT1000一臺；高效選粉機TLS2 600一臺；布袋收塵器LTMC128-2×9一臺；離心風(fēng)機一臺。

3.3生產(chǎn)效果

邦信建材公司礦渣微粉生產(chǎn)一年來，經(jīng)過生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化和技術(shù)攻關(guān)，取得了顯著的效果。該項目原料采用本地區(qū)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的冶煉鋼渣與礦渣，燃料采用本地區(qū)鋼鐵公司產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣，當(dāng)前生產(chǎn)的原料為90%礦渣配10%鋼渣，系統(tǒng)產(chǎn)量從剛投產(chǎn)時的40～45t/h提高到目前的50t/h左右，并且持續(xù)生產(chǎn)穩(wěn)定，系統(tǒng)的單位電耗約為43kWh/t。

磨機臺時產(chǎn)量和單位電耗指標(biāo)均達(dá)到行業(yè)生產(chǎn)的先進水平，成品微粉平均比表面積在4 200cm2/g以上；微粉成品的性能經(jīng)邯鄲市技術(shù)監(jiān)督局檢驗，7d活性指數(shù)平均在80%以上，28d活性指數(shù)平均在100%以上。成品微粉的比表面積和活性指數(shù)均達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)。

邦信建材公司礦渣微粉處理工藝?yán)昧恕肮I(yè)三廢”，既解決了大量礦渣的堆放、外運的環(huán)境問題，又提高了礦渣的利用價值。目前，邯鄲地區(qū)礦渣微粉的效益在15～20元/t，本項目的年產(chǎn)量按30萬噸計算，每年可創(chuàng)造效益約450～600萬元。

4　結(jié)語

邦信建材公司年產(chǎn)30萬噸礦渣微粉項目的投產(chǎn)，使得輥壓機終粉磨系統(tǒng)成功運用于微粉生產(chǎn)行業(yè)，該類設(shè)備與工藝將是未來處理礦渣與鋼渣的首選。磨機50t/h產(chǎn)量和43kWh/ t的單位電耗指標(biāo)均達(dá)到微粉生產(chǎn)行業(yè)的先進水平，成品微粉的比表面積和活性指數(shù)均達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)。

與常見的輥磨和聯(lián)合粉磨工藝相比，該流程的主要優(yōu)點是流程短、易布置、能耗低、檢修與維護成本低。另外，相比其他系統(tǒng)，該工藝可混合處理或單獨粉磨鋼渣，對原料的適應(yīng)性更廣泛。

該項目的投產(chǎn)不僅環(huán)保性處理了該地區(qū)工業(yè)廢渣，同時還提高了廢渣的附加值，為企業(yè)創(chuàng)造了不菲的經(jīng)濟效益。

［1］肖萬，馬鴻文.礦渣在水泥基材料中應(yīng)用研究進展［J］.材料導(dǎo)報，2013，27（Z2）：272-275.［2］嚴(yán)生，常捷，程麟.新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2007.［3］高長明.水泥（礦渣）粉磨技術(shù)的進展及選擇［J］.水泥，2000，（4）：41-45.

［4］劉錫武，崔寧，陳萬法，晁愛福.淺淡輥磨礦渣微粉技術(shù)［J］.科技資訊，2011，（17）：96-96.［5］馬秀寬，張勝泉，李洪雙.新型輥壓機聯(lián)合粉磨系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用［J］.水泥技術(shù)，2012，（1）：93-95.

［6］張世才，歷福平，石建業(yè).帶輥壓機的水泥粉磨系統(tǒng)工藝方案簡述［J］.水泥技術(shù)，2011，（6）：88-92.

TQ172.632

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1001-6171（2015）05-0048-03

通訊地址：中材裝備集團有限公司，天津300400；2015-04-30；編輯：趙蓮