年产30万吨矿渣微粉生产线

1、年产 30 万吨矿渣微粉生产线1王志强 刘永贵 2（南京苏材重型机械有限公司 南京 210048）1 概 述粒化高炉矿渣 （简称矿渣 ）是高炉冶炼生铁时排出的工业废渣。每生产一吨生铁，大约要排出300丨000kg的矿渣。矿渣岀炉时经水淬急冷，保留了微晶态高活性玻璃体结构，具有较高的物 理化学活性和潜在的水硬性， 在我国水泥行业中广泛地作为混合材使用。 过去通常是将矿渣与水 泥熟料、 石膏等一起按照一定的配比入磨进行粉磨生产水泥。由于矿渣的易磨性较差， 与水泥熟料等混在一起粉磨无法磨得很细， 其性能不能充分得到发挥， 矿渣的掺入量及应用受到一定的限 制。矿渣微粉粉磨系统设计是将矿渣单独粉磨至比表

2、面积400m/kg，充分地将矿渣的活性激发岀来。 可以根据市场需要直接作为产品供混凝土生产掺用； 也可以根据需要调整细度及掺量配制 成水泥岀售。目前矿渣粉磨的工艺设备较多，技术水平参差不齐，产量低、能耗高，有的烘干煤耗达40kg/1，粉磨电耗90kWh /1以上，技术经济指标急需提高。 本文重点介绍 XH高产节能烘干机、FM 型风选预粉磨、 XL 高产高细磨组成的开流高细粉磨系统的应用情况，以及取得的效果。2 工艺流程简述21 原料系统湿矿渣从高炉岀渣池岀渣后用车运至矿渣堆场。矿渣堆场设有一台链斗卸车机，湿矿渣由链 斗卸车机卸进矿渣堆场堆存 ,矿渣的转运由矿渣堆场上的两台装载机喂入带式输送机上

3、方的受料 斗，由带式输送机送入配料站的矿渣仓内。外购的粒度 420m2 / kg。若需要加入石膏、粉煤灰等物料，则需另配相应的破碎、配料和储存等。全系统通过简化工艺流程和主机设备性能的优化，从而达到节省建设投资、降低生产成本的目的。其基本工艺流程见图1，年产30万吨矿渣微粉系统主要工艺设备配置见表1。表1年产30万吨矿渣微粉的工艺系统主要配置项目主要配置功率/ kW系统指标配料比：矿渣88.5 %，粉煤灰7.5 %，石膏4%,产量45t /h,粉磨电耗 55kWh/12 500石膏破碎颚式破碎机PEX 400 x 150055KSCI50除尘器3牛 72N0.6C15烘干系统XH2418高产节

4、能回转式烘干机45FH24型高温快速沸腾炉68XH66-6反吹风袋式除尘器15Y5-48N0.12.5C90V1.0 / 7移动式压缩机15预粉磨FM34风选预粉磨570KSC250除尘器5.5牛 72N0.8C22粉磨系统WS3213高产高细磨1 600KSC250除尘器11W2.85/5移动式空压机15 1Y5-48N0.10C30成品储存及包装库底散装机SC-13.3x8KSC150除尘器3x24 72N0.8C15其它TDGV-1000变频调速秤3TDGV-800变频调速秤2.2 X2提升、输送、除铁、储存等上述环节从整体上体现了系统工艺的简洁、流畅和可操作性强等特点，大大缩短了建设周

5、期1-矿渣烘干；2-矿渣烘干收尘器；3-干料库；4-FM风选磨；5-风选磨细粉收集器：6-WS矿渣高产高细磨：7-XL高产高细球磨机矿渣磨收尘器；8-带库底散装装置的矿渣粉库；9-压缩空气站4工艺设计的特色和技术创新要实现球磨机的高产和低能耗就必须发挥球磨机粉磨的最大效能。物料在球磨机中完成被破碎和研磨的工艺作业，因而高效能的球磨机必定有高效率的破碎和高效率的研磨作业，如何实现高效率的破碎和高效率的研磨是进行传统粉磨系统改造的关键。破磨全分离”传统粉磨技术改造由两项关键技术组成：以破代磨、破磨分离。以破代磨 以破代磨是目前提高球磨机粉磨效率的有效途径。球磨机虽然采用分仓，但由于 破碎仓和研磨仓

6、是共用一个筒体，在结构上和运动上都不能分开，要实现破碎和研磨的最佳运动形式是不可能的，而球磨机是以研磨作业为主的，因此将主要的破碎作业从球磨机中分离岀来， 这样可以分别使破碎和粉磨效率最大化。选用FM型风选磨是以破代磨最佳方案。破磨分离破磨全分离是管磨机在分仓粉磨作业中，破碎和研磨作业的一种实现方式。这种实 现方式，打破长期以来管磨机在分仓粉磨作业中细磨仓破碎和研磨需要兼顾的观念，改变细磨仓要兼顾破碎和研磨的研磨体级配要求，通过严格的隔仓筛分，使得细磨仓不需要破碎作业，仅需研磨，以便能够实现真正的微介质研磨，以提高管磨机的粉磨效能。以破代磨”大幅度减小了球磨机对破碎作业的要求，接下来就是如何利

7、用球磨机对经过FM 料已成粉状，但仍有少量粗颗粒，在球磨机中还不能完全采用微介质实现高效粉磨， 球磨机仍需 分为两仓，对进入球磨机的部分粗颗粒仍需破碎作业来完成。 粗磨仓中应具有粉料流速快， 让细 粉尽快进入细磨仓同时留下粗颗粒的效能； 细磨仓采用具有高比表面积的微介质粉磨， 同时要求 严格控制进入细磨仓的粉料粒径大小，以达到 破磨分离”作业的要求。型风选磨预处理的水泥熟料进行高效率的粉磨。因经过FM型风选磨预粉磨的物料尽管大部分物5物料平衡计算（见表2）表2 年丰产36万吨矿渣微粉物料平衡计算初/终配比干料湿料储存物料水分/ %台时产量日产量年产量台时产量日产量年产量规格/ m储期/d/ %

8、/(t / h)/(t/d)/(t/a)/(t/h)/(t/d)/(t/a)60X40堆棚6矿渣20/39645080324 000 54.51 308392 400（湿）2- 15x264石膏5/1424814 4002.0850.021 506 7Xl57.5成品110047128338 4002 一 l5 X264煤8 / 20.5123 6000.5212.483 7446生产运行控制6. 1烘干矿渣入磨水分要求比较严格，水分不能太大，水分大了易糊段和筛板，影响生产；水分小了，易产生高温静电 包球”现象，同样也影响产量。因此，要求入磨水分控制在0. 5%l%。许多烘干设备达到这样的水分

9、要求并不难，但是最大幅度地提高烘干能力、降低煤耗是节省烘干成本的关键。此外，烘干方式也会影响矿渣的活性，如采用逆流式烘干机， 其活性指标下降12%15 %，从而抑制了粉磨对矿渣活性的再提高。本系统采用的顺流式烘干机，改进了扬料结构，通过料幕的形成加快烘干速率，进料端起预热作用，烟气温度为700C900C，岀料端为降温阶段。因而矿渣活性不受影响。高温快速沸腾炉采用独特的炉膛结构，热力强度高，从而达到降低煤耗、 提高热能利用率及燃烧劣质煤等效果，实现烘干的低成本控制。6. 2预粉磨采用FM型风选预粉磨两段分别粉磨工艺。由于 FM型风选磨单独除尘，水蒸气经 FM型风 选磨及时排岀，不进入后道工序，不

10、影响磨机生产，这样就解决了矿渣水分对磨机的影响， 并可适当放宽矿渣水分 丨2%,节省烘干成本。6. 3原料除铁为了消除铁对粉磨系统的不利影响，我们在系统中设置了4道除铁器，分别设置在烘干机前、烘干机后、FM风选磨前、WS高产高细磨前。一般采用在输送皮带下面加设电磁滚筒，皮带上部悬挂电磁除铁器， 物料在输送的同时即可基本消除料层中的铁，消除铁对磨机的影响， 也有利于提高产品的纯度。6. 4磨机结构和粉磨参数WS高产高细磨设为两仓，对衬板的带料能力要求不高，研磨体平均球径也偏小。一仓可用大波纹衬板，二仓为小波纹衬板、 平衬板或分级衬板， 可满足研磨体变小而增大与物料的接触面积， 同时增加活化环，起

11、调节物料流速和料层厚度的作用。粉磨及收尘采用强力通风，既抑制磨机过粉磨，也有利于磨内降温。但是，过高的磨内风速 易加快磨内流速，使粉磨能力降低，收尘压力增大。WS3213高产高细矿渣磨的通风量为25 000 -30 000m3/ h，比同规格的水泥磨相对偏小。烘干和粉磨的主要工艺参数见表3。表3烘干和粉磨操作控制参数烘干( 2.4 m x I8m)人机水分/%15-20出机水分/%3-4单位标准煤耗/(kg/t)16 18标态废气排放/(mg/m 3)420台时产量/ (t / h)45粉磨电耗/ (kWh/1)37.5磨机仓数/个2隔仓板形式新型筛分装置粉磨系统新型衬板/种3(W$3213)

12、活化衬板/圈4-5研磨体规格/ mm50-8X8料球比5.2 5.7磨内风速/ (m/ s)0.8 1磨内风量/ (m3/ h)20 000-25 0006. 5岀磨物料温度控制由于矿渣易磨性差及比表面积要求高，致使矿渣在磨内停留时间增加。如果磨机带料能力过强，会加剧研磨体和衬板、研磨体与研磨体之间的剧烈撞击，从而造成矿渣微粉料温升高，一般高达80 C175 C,不但会影响矿渣微粉的活性，还会导致轴瓦升温及烧瓦现象。磨机规格越大，料温升高的现象越明显，解决办法见表4。表4矿渣微粉料温偏高的解决方法控制措施指标及改善效果烘干水分控制入磨水分控制在0.5 %l %筒体淋水降温可降低温度10 %l5

13、 %磨内通风比一般水泥磨增大风压l0 %中空轴对磨机出料端中空轴进行隔热处理，切断物料 温度传导磨内雾化喷淋在磨内加设雾化喷淋装置，降低其出磨温度采用FM风选磨进行预粉磨，由于进入矿磨物料是半终粉磨产品，因此管磨效率大大提高，流速加快，产量高，可降低岀磨物料温度20C30 C,有利于磨机的正常生产。7应用案例湖北黄石DY矿粉有限公司有 1条3. 2mX|3m矿渣磨生产线，磨机功率丨600Kw，原矿粉台产2728t/h,粉磨电耗65kWh /1，比表面积400m2/kg以上，配套 2. 4mX|8m烘干机。2008 年7月经过多方考察，使用了南京苏材重机的FM34型矿渣专用风选磨，用于3. 2mx 13m矿渣磨的预粉磨。FM型风选磨岀料粒度 0. 08mm筛余在30%40%, 95% LMM。实现磨机台产 40T /H以上，增产40%50 %，粉磨电耗55KWH /T,比表面积在420M 2/ kg以上。并可放宽矿渣 水分2%，矿粉温度降低30 Co年产30万吨矿渣粉磨生产线新工艺，烘干机岀机水分可放宽至3 %4%;采用FM型风选磨为预粉磨