礦渣微粉生產(chǎn)線

        南通升輝為您提供水渣生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝總包工程的服務(wù)。
        高爐礦渣是鋼鐵廠高爐煉鐵的副產(chǎn)品，經(jīng)水淬急冷處理后，呈淺灰色玻璃晶體顆粒狀，屬于工業(yè)廢渣材料.長(zhǎng)期以來(lái)被直接作為水泥混合材使用.由于礦渣比水泥熟料易磨性差，在通常的水泥粉磨后所含礦渣的粒度比水泥的粒度粗很多，礦渣的活性得不到充分發(fā)揮.粗粒度的礦渣在水泥水化過程中僅起到微集料的填充作用.近幾年經(jīng)過大量細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究，將礦渣研磨成高比表積、高細(xì)度、使其改性成為具有潛在的膠凝性材料的可能已變成現(xiàn)實(shí)，其在堿性條件下活性能夠得到充分發(fā)揮，使混凝土和水泥的多項(xiàng)性能得到了極大的改善和提高.
我們以20萬(wàn)噸生產(chǎn)總包線為例：
1、 工藝設(shè)計(jì)方案的確定
    1．1設(shè)計(jì)概況：由于水淬礦渣具有高含水量，易磨性差等特點(diǎn)，單du粉磨礦渣微粉難度較大，一直處于產(chǎn)量低、電耗高，入機(jī)礦渣水分難以去除狀態(tài).近年來(lái)隨著高效節(jié)能烘干技術(shù)、高細(xì)高產(chǎn)管磨設(shè)備的不斷研制開發(fā)，使得高細(xì)度、高比表積的礦渣微粉的工業(yè)化生產(chǎn)已成為可能.升輝集團(tuán)利用成熟技術(shù)及設(shè)備已設(shè)計(jì)投產(chǎn)多條礦渣微粉生產(chǎn)線，形成低成本經(jīng)濟(jì)性工藝設(shè)計(jì)方案；其中主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
表1  年產(chǎn)20萬(wàn)噸超細(xì)礦渣粉磨各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)        

入料綜合水分	≤1.0%	流動(dòng)度比（%）	≥95
入料粒度	≤5.0mm	活性指數(shù)（%）	7d:95
產(chǎn)品比表面積	400～420M2/Kg		28d:105
系統(tǒng)產(chǎn)量	≥11.5t/h×2=23t/h*2臺(tái)	系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率	≥80%
系統(tǒng)總裝機(jī)功率	2020KW	粉磨系統(tǒng)電耗	65kwh/t

1.2工藝系統(tǒng)流程及生產(chǎn)線布置
礦渣微粉生產(chǎn)工藝仍然分為開路和閉路二種，其中在設(shè)備選擇及產(chǎn)品綜合技術(shù)指標(biāo)上都有所區(qū)別，本文所述為開流工藝粉磨系統(tǒng)。
（1） 經(jīng)濟(jì)實(shí)用的開路高細(xì)管磨系統(tǒng)
采用開路高細(xì)管磨工藝，具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量和品種可調(diào)性強(qiáng)，易于布置和易于生產(chǎn)設(shè)備管理及土建投資少，建設(shè)工期短   特點(diǎn).物料平衡計(jì)算及各種物料儲(chǔ)存量和儲(chǔ)存期表
表2  年產(chǎn)20萬(wàn)噸超細(xì)礦渣所需原材料表

物料 名稱	水 分 %	配合比（%）	物 料 平 衡 （t）						備注
			干  料（t）			濕  料（t）
			(h)	(d)	(a)	(h)	(d)	（a）
礦渣	20	96	24	576	172800	29.63	711.12	213336
石膏	5	4	1	24	300	1.04	24.96	7488
超細(xì)礦渣		100	25	600	180000
煤	8	18Kg/t	0.432	10.368	3110.4	0.465	11.16	3348

磨系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率：82 %（300天）
表3  各種物料儲(chǔ)存量和儲(chǔ)存期表

序號(hào)	物料名稱	儲(chǔ)存方式	規(guī)格（m）	數(shù)量	儲(chǔ)量（t）	儲(chǔ)期（天）
1	濕礦渣	堆棚	30×120	1	2300	4
2	干礦渣	圓庫(kù)	Φ10×26	2	800	1.5
3	石膏	圓庫(kù)	Φ5×15	1	200	10
4	超細(xì)礦渣	圓庫(kù)	Φ10×26	6	3200	5.8

   2、設(shè)備選型及合理應(yīng)用
2．1設(shè)備選型
根據(jù)生產(chǎn)線工藝流程，濕礦渣先運(yùn)至原料堆棚堆放，再送入烘干系統(tǒng)進(jìn)行烘干處理，在入庫(kù)儲(chǔ)存；而石膏經(jīng)破碎機(jī)破碎后入石膏庫(kù)儲(chǔ)存.如需增加粉煤灰，可設(shè)粉煤灰?guī)斓着淞?該幾種物料經(jīng)庫(kù)底皮帶秤計(jì)量后，由皮帶機(jī)直接送入高細(xì)管磨中，經(jīng)粉磨后的成品——礦渣微粉由提升機(jī)運(yùn)至成品庫(kù)中儲(chǔ)存，并通過庫(kù)底或庫(kù)側(cè)散裝機(jī)送入散裝汽車，或由空氣斜槽（或FU、螺旋輸送機(jī)等）送至碼頭由船只運(yùn)輸出廠.各主要設(shè)備如表四所示：
（一）礦渣烘干系統(tǒng)設(shè)備                                              表4

序號(hào)	名  稱	型號(hào)規(guī)格（m）	數(shù)量（臺(tái)）	裝機(jī)功率（Kw）
1	高效節(jié)能烘干機(jī)	HR24—Φ2.4×18	1	45
2	節(jié)煤型高溫沸騰爐	HRP24	1	68
3	抗結(jié)露耐高溫 玻纖袋式收塵器	LFEF4×358	1	10
4	系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)	Y5—48NO12.5C	1	55
5	變頻調(diào)速皮帶秤	TDGV—1000	1	1.1
6	系統(tǒng)電控柜(M)	2.2×0.8×0.6	2
7	移動(dòng)式空壓機(jī)	V1.0/7	1	15
8	提升、輸送設(shè)備	按工藝而定

（二）礦渣粉磨系統(tǒng)設(shè)備                                              表5 

序號(hào)	名稱	型號(hào)規(guī)格（m）	數(shù)量（臺(tái)）	功率（Kw）
1	高細(xì)高產(chǎn)管磨機(jī)	Φ2.4×13	2	800×2=1600
2	氣箱脈沖袋式收塵器	TGM64—5	2	8.5×2=17
3	移動(dòng)式空壓機(jī)	W2.58/5	2	15×2=30
4	系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)	Y5—48NO8C	2	15×2=30
5	提升、輸送設(shè)備	按工藝要求而定

（三）石膏破碎、配料及散裝系統(tǒng)設(shè)備                                    表6

序號(hào)	名稱	型號(hào)規(guī)格（m）	數(shù)量（臺(tái)）	功率（Kw）
1	細(xì)顎破碎機(jī)	PEX—250×1200	1	37
2	袋收塵器	LFX（II）4—14	1	1.5
3	收塵風(fēng)機(jī)	6—30NO7C	1	7.5
4	變頻調(diào)速皮帶秤	TDGV—800	4	3.5×4=14
5	庫(kù)底散裝裝置	SZ—1	4	3.3×4=13.2
6	庫(kù)底散裝收塵器	LFX(II)4—14	2	1.5×2=3.0
7	收塵風(fēng)機(jī)	6—30NO7C	1	7.5
8	提升、輸送設(shè)備	按工藝要求而定

2．2所選設(shè)備的合理使用
由于礦渣微粉在磨內(nèi)粉磨過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，易使原料礦渣中的水分溢出，造成糊球、結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響粉磨效率及電耗，因此入磨礦渣的含水量對(duì)其粉磨效果十分敏感，故在現(xiàn)有工藝系統(tǒng)中，要求嚴(yán)格控制入磨礦渣水分低于0.5～1.0%.而對(duì)于采用高細(xì)高產(chǎn)磨粉磨礦渣微粉而言，要想達(dá)到高細(xì)度、高比表面積、高低電耗的效果，磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝參數(shù)的確定起著決定性的作用，即磨內(nèi)倉(cāng)位的設(shè)置、隔倉(cāng)板、出料篦板、襯板及研磨體級(jí)配的選擇是否合適，都會(huì)通過臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、產(chǎn)品細(xì)度、比表面積反映出來(lái).同時(shí)也直接影響到礦渣微粉成品顆粒級(jí)配，工藝參數(shù)選擇如表7所示。                                                           表7

3、工藝設(shè)計(jì)的合理性及成功案例
3．1工藝設(shè)計(jì)的合理性及分類
3.1.1工藝設(shè)計(jì)的合理性
礦渣微粉生產(chǎn)線廠址的選擇一般是根據(jù)原料來(lái)源較近、靠近水路運(yùn)輸或距離中心城市較近等特點(diǎn)來(lái)選擇。通常，在廠區(qū)內(nèi)為達(dá)到理想的使用空間，對(duì)工藝布置的合理性要求較高，既要考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)能夠正常需要，還要能夠從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來(lái)對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地進(jìn)行預(yù)留下一步擴(kuò)展的配置空間。        
隨著我國(guó)水泥企業(yè)上大改小方針的進(jìn)一步落實(shí)，將會(huì)有許多靠近城市的立窯水泥企業(yè)被迫關(guān)停或 改造成粉磨站、或生產(chǎn)礦渣微粉，所以合理有效地利用原有廠房、設(shè)備資源。在場(chǎng)地條件允許的情況下，盡量考慮單層平面廠房布置，從而使土建投資及設(shè)備安裝、維護(hù)管理費(fèi)用降到極低。
3.1.2生產(chǎn)工藝的種類及應(yīng)用

（1）技術(shù)先進(jìn)型：
a．               
工藝線路：礦渣烘干→擠壓機(jī)→打散機(jī)→選粉機(jī)（細(xì)粉）→高細(xì)磨→成品；
b.江蘇省南通九華礦渣微粉有限公司（30萬(wàn)噸/年低能耗，高比表面積）：
工藝線路：礦渣烘干機(jī)→（預(yù)留擠壓機(jī)）→高細(xì)高產(chǎn)磨→成品；
（2）低能耗環(huán)保型：
a.  15萬(wàn)噸/年
工藝線路：礦渣烘干機(jī)（節(jié)煤性高溫沸騰爐,燃燒焦炭渣,SO2和NOX均低于國(guó)標(biāo),抗結(jié)露玻纖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3）→高細(xì)磨（氣箱脈沖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3） →成品（各點(diǎn)加設(shè)收塵器）；
b. 
工藝線路：礦渣烘干機(jī)（節(jié)煤性高溫沸騰爐,燃燒焦炭渣,SO2和NOX均低于國(guó)標(biāo),抗結(jié)露玻纖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3）→高細(xì)高產(chǎn)磨（氣箱脈沖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3） →成品；
（3）經(jīng)濟(jì)實(shí)用型：
a.  15萬(wàn)噸/年
工藝線路：礦渣烘干機(jī)→高細(xì)磨→成品；
b． 10萬(wàn)噸/年
工藝線路：礦渣烘干機(jī)→高細(xì)磨→成品；
（4）原有立窯水泥廠改造型：
a.  8萬(wàn)噸/年
工藝線路：改造原有烘干系統(tǒng)（干渣水分≤1%）→改造磨機(jī)系統(tǒng)（比面積≥400）→成品；
b.  8萬(wàn)噸/年
工藝線路：改造原有烘干系統(tǒng)（干渣水分≤1%）→改造磨機(jī)系統(tǒng)（比面積≥400）→成品；
    c． 8萬(wàn)噸/年
工藝線路：礦渣烘干機(jī)（干渣水分≤1%）→高細(xì)磨（比面積≥400）→成品
3．2低成本工藝設(shè)計(jì)的成功案例
4．1礦渣入磨前應(yīng)嚴(yán)格控制水分
采用高細(xì)、高產(chǎn)磨粉磨礦渣微粉時(shí)，入機(jī)礦渣的含水量不能高于1.5%，一般控制在0.5-1.0%之間.對(duì)于小規(guī)格磨機(jī)粉磨而言,水分的影響尤為明顯,直接影響磨內(nèi)物料流速、磨機(jī)產(chǎn)量及電耗;并且對(duì)出機(jī)礦渣微粉的輸送、儲(chǔ)存都會(huì)產(chǎn)生不良影響，特別是當(dāng)比表面積大于420m2/Kg,磨內(nèi)礦渣微料已出現(xiàn)不同程度的靜電吸附，此時(shí)在水分大的作用下，會(huì)造成嚴(yán)重的粘堵和包球現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)頻繁飽磨、悶倉(cāng)，影響正常生產(chǎn)。
4．2烘干不當(dāng)會(huì)影響到礦渣微粉的活性
礦渣的活性受其溫度影響非常明顯，如烘干過程中采用逆流式烘干，在出料端，料溫與熱煙氣溫度均處于極高狀態(tài)，非常容易使礦渣料溫急速上升，從而導(dǎo)致其活性下降。經(jīng)試驗(yàn)證明，該種烘干工藝對(duì)其活性影響平均可下降12-15%，影響礦渣微粉的質(zhì)量；而順流式烘干工藝，由于物料與高溫?zé)釤煔獬跏冀佑|時(shí)，含水量高、料溫低，隨著料溫的上升，熱煙氣溫度也隨之下降，二者達(dá)到平衡，從而不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)極端，影響礦渣微粉的活性。因此建議采用順流回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)工藝設(shè)計(jì)而非逆流式或立式逆流烘干工藝。
4．3磨前除鐵方法適當(dāng)
通常在設(shè)計(jì)中，應(yīng)適當(dāng)考慮增加礦渣的除鐵裝置。礦渣高細(xì)高產(chǎn)磨的磨損比一般水泥粉磨要嚴(yán)重，而礦渣中夾雜的鐵和氧化鐵的混合物仍然是磨損的主要因素之一，由于細(xì)磨礦渣所需的研磨體平均球徑較小，當(dāng)此類含鐵物質(zhì)進(jìn)入磨機(jī)后，通常很難將其磨細(xì)，容易導(dǎo)致一倉(cāng)積料，堵塞內(nèi)篩分式雙層隔倉(cāng)板篦縫，造成過料通風(fēng)不暢，影響磨機(jī)產(chǎn)量；當(dāng)所含的鐵雜質(zhì)較多時(shí)，會(huì)迅速加劇研磨體、襯板、隔倉(cāng)板、出料篦板的磨損。所以，建議將烘干機(jī)出料皮帶機(jī)改為電磁滾筒，除掉料層下部的鐵質(zhì)，同時(shí)上部懸吊電磁除鐵器，以清除料層上部的鐵質(zhì)。
4．4高細(xì)高產(chǎn)管磨內(nèi)部結(jié)構(gòu)要選擇得當(dāng)：
一般對(duì)礦渣粉磨來(lái)說，要對(duì)所用礦渣進(jìn)行易磨性能指數(shù)試驗(yàn)，測(cè)得準(zhǔn)確的依據(jù)，有利于指導(dǎo)磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及研磨體的選用。對(duì)易碎性礦渣選用襯板形式時(shí)，應(yīng)考慮不需帶料能力過強(qiáng)，適當(dāng)選用大波紋襯板；隨著磨內(nèi)礦渣細(xì)度的變化，襯板形式也應(yīng)與之作相應(yīng)變化，以滿足研磨體變小而接觸面積增大的特性，這時(shí)，可適當(dāng)選用小波紋襯板和平襯板相結(jié)合，或適當(dāng)考慮分級(jí)襯板。對(duì)于倉(cāng)位設(shè)置及隔倉(cāng)板形式也需要根據(jù)礦渣的粒度，易磨性等作適當(dāng)選擇，但第三倉(cāng)應(yīng)增加活化襯板，來(lái)調(diào)整物料流速及料層厚度，以利于礦渣比表面積的提高.
4．5礦渣細(xì)磨系統(tǒng)通風(fēng)量偏低為宜：
礦渣細(xì)磨系統(tǒng)增加收塵設(shè)備后，需采用強(qiáng)力通風(fēng)方式，這樣有利于改善磨內(nèi)微粉的過粉磨現(xiàn)象，同時(shí)可適當(dāng)降低磨內(nèi)溫度，保證出磨礦渣微粉的品質(zhì)；但磨內(nèi)風(fēng)速過高，易產(chǎn)生流速偏快，從而降低成品比表面積和細(xì)度，也加大了收塵設(shè)備的壓力.因此高細(xì)磨在粉磨礦渣時(shí)通風(fēng)量的選擇要比一般同規(guī)格水泥磨略小一些.