礦渣微粉生產線

        南通升輝為您提供水渣生產線的設計、生產、安裝總包工程的服務。
        高爐礦渣是鋼鐵廠高爐煉鐵的副產品，經水淬急冷處理后，呈淺灰色玻璃晶體顆粒狀，屬于工業廢渣材料.長期以來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.近幾年經過大量細致的實驗研究，將礦渣研磨成高比表積、高細度、使其改性成為具有潛在的膠凝性材料的可能已變成現實，其在堿性條件下活性能夠得到充分發揮，使混凝土和水泥的多項性能得到了極大的改善和提高.
我們以20萬噸生產總包線為例：
1、 工藝設計方案的確定
    1．1設計概況：由于水淬礦渣具有高含水量，易磨性差等特點，單du粉磨礦渣微粉難度較大，一直處于產量低、電耗高，入機礦渣水分難以去除狀態.近年來隨著高效節能烘干技術、高細高產管磨設備的不斷研制開發，使得高細度、高比表積的礦渣微粉的工業化生產已成為可能.升輝集團利用成熟技術及設備已設計投產多條礦渣微粉生產線，形成低成本經濟性工藝設計方案；其中主要技術指標如表1所示。
表1  年產20萬噸超細礦渣粉磨各項技術參數        

入料綜合水分	≤1.0%	流動度比（%）	≥95
入料粒度	≤5.0mm	活性指數（%）	7d:95
產品比表面積	400～420M2/Kg		28d:105
系統產量	≥11.5t/h×2=23t/h*2臺	系統運轉率	≥80%
系統總裝機功率	2020KW	粉磨系統電耗	65kwh/t

1.2工藝系統流程及生產線布置
礦渣微粉生產工藝仍然分為開路和閉路二種，其中在設備選擇及產品綜合技術指標上都有所區別，本文所述為開流工藝粉磨系統。
（1） 經濟實用的開路高細管磨系統
采用開路高細管磨工藝，具有生產工藝簡單，系統產品質量和品種可調性強，易于布置和易于生產設備管理及土建投資少，建設工期短   特點.物料平衡計算及各種物料儲存量和儲存期表
表2  年產20萬噸超細礦渣所需原材料表

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
超細礦渣		100	25	600	180000
煤	8	18Kg/t	0.432	10.368	3110.4	0.465	11.16	3348

磨系統運轉率：82 %（300天）
表3  各種物料儲存量和儲存期表

序號	物料名稱	儲存方式	規格（m）	數量	儲量（t）	儲期（天）
1	濕礦渣	堆棚	30×120	1	2300	4
2	干礦渣	圓庫	Φ10×26	2	800	1.5
3	石膏	圓庫	Φ5×15	1	200	10
4	超細礦渣	圓庫	Φ10×26	6	3200	5.8

   2、設備選型及合理應用
2．1設備選型
根據生產線工藝流程，濕礦渣先運至原料堆棚堆放，再送入烘干系統進行烘干處理，在入庫儲存；而石膏經破碎機破碎后入石膏庫儲存.如需增加粉煤灰，可設粉煤灰庫底配料.該幾種物料經庫底皮帶秤計量后，由皮帶機直接送入高細管磨中，經粉磨后的成品——礦渣微粉由提升機運至成品庫中儲存，并通過庫底或庫側散裝機送入散裝汽車，或由空氣斜槽（或FU、螺旋輸送機等）送至碼頭由船只運輸出廠.各主要設備如表四所示：
（一）礦渣烘干系統設備                                              表4

序號	名  稱	型號規格（m）	數量（臺）	裝機功率（Kw）
1	高效節能烘干機	HR24—Φ2.4×18	1	45
2	節煤型高溫沸騰爐	HRP24	1	68
3	抗結露耐高溫 玻纖袋式收塵器	LFEF4×358	1	10
4	系統引風機	Y5—48NO12.5C	1	55
5	變頻調速皮帶秤	TDGV—1000	1	1.1
6	系統電控柜(M)	2.2×0.8×0.6	2
7	移動式空壓機	V1.0/7	1	15
8	提升、輸送設備	按工藝而定

（二）礦渣粉磨系統設備                                              表5 

序號	名稱	型號規格（m）	數量（臺）	功率（Kw）
1	高細高產管磨機	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	移動式空壓機	W2.58/5	2	15×2=30
4	系統引風機	Y5—48NO8C	2	15×2=30
5	提升、輸送設備	按工藝要求而定

（三）石膏破碎、配料及散裝系統設備                                    表6

序號	名稱	型號規格（m）	數量（臺）	功率（Kw）
1	細顎破碎機	PEX—250×1200	1	37
2	袋收塵器	LFX（II）4—14	1	1.5
3	收塵風機	6—30NO7C	1	7.5
4	變頻調速皮帶秤	TDGV—800	4	3.5×4=14
5	庫底散裝裝置	SZ—1	4	3.3×4=13.2
6	庫底散裝收塵器	LFX(II)4—14	2	1.5×2=3.0
7	收塵風機	6—30NO7C	1	7.5
8	提升、輸送設備	按工藝要求而定

2．2所選設備的合理使用
由于礦渣微粉在磨內粉磨過程中會產生大量熱量，易使原料礦渣中的水分溢出，造成糊球、結團現象，嚴重影響粉磨效率及電耗，因此入磨礦渣的含水量對其粉磨效果十分敏感，故在現有工藝系統中，要求嚴格控制入磨礦渣水分低于0.5～1.0%.而對于采用高細高產磨粉磨礦渣微粉而言，要想達到高細度、高比表面積、高低電耗的效果，磨機結構參數及工藝參數的確定起著決定性的作用，即磨內倉位的設置、隔倉板、出料篦板、襯板及研磨體級配的選擇是否合適，都會通過臺時產量、產品細度、比表面積反映出來.同時也直接影響到礦渣微粉成品顆粒級配，工藝參數選擇如表7所示。                                                           表7

3、工藝設計的合理性及成功案例
3．1工藝設計的合理性及分類
3.1.1工藝設計的合理性
礦渣微粉生產線廠址的選擇一般是根據原料來源較近、靠近水路運輸或距離中心城市較近等特點來選擇。通常，在廠區內為達到理想的使用空間，對工藝布置的合理性要求較高，既要考慮現有的生產能夠正常需要，還要能夠從長遠發展的角度來對現有場地進行預留下一步擴展的配置空間。        
隨著我國水泥企業上大改小方針的進一步落實，將會有許多靠近城市的立窯水泥企業被迫關停或 改造成粉磨站、或生產礦渣微粉，所以合理有效地利用原有廠房、設備資源。在場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備安裝、維護管理費用降到極低。
3.1.2生產工藝的種類及應用

（1）技術先進型：
a．               
工藝線路：礦渣烘干→擠壓機→打散機→選粉機（細粉）→高細磨→成品；
b.江蘇省南通九華礦渣微粉有限公司（30萬噸/年低能耗，高比表面積）：
工藝線路：礦渣烘干機→（預留擠壓機）→高細高產磨→成品；
（2）低能耗環保型：
a.  15萬噸/年
工藝線路：礦渣烘干機（節煤性高溫沸騰爐,燃燒焦炭渣,SO2和NOX均低于國標,抗結露玻纖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3）→高細磨（氣箱脈沖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3） →成品（各點加設收塵器）；
b. 
工藝線路：礦渣烘干機（節煤性高溫沸騰爐,燃燒焦炭渣,SO2和NOX均低于國標,抗結露玻纖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3）→高細高產磨（氣箱脈沖袋式收塵器，廢氣排放≤50mg/Nm3） →成品；
（3）經濟實用型：
a.  15萬噸/年
工藝線路：礦渣烘干機→高細磨→成品；
b． 10萬噸/年
工藝線路：礦渣烘干機→高細磨→成品；
（4）原有立窯水泥廠改造型：
a.  8萬噸/年
工藝線路：改造原有烘干系統（干渣水分≤1%）→改造磨機系統（比面積≥400）→成品；
b.  8萬噸/年
工藝線路：改造原有烘干系統（干渣水分≤1%）→改造磨機系統（比面積≥400）→成品；
    c． 8萬噸/年
工藝線路：礦渣烘干機（干渣水分≤1%）→高細磨（比面積≥400）→成品
3．2低成本工藝設計的成功案例
4．1礦渣入磨前應嚴格控制水分
采用高細、高產磨粉磨礦渣微粉時，入機礦渣的含水量不能高于1.5%，一般控制在0.5-1.0%之間.對于小規格磨機粉磨而言,水分的影響尤為明顯,直接影響磨內物料流速、磨機產量及電耗;并且對出機礦渣微粉的輸送、儲存都會產生不良影響，特別是當比表面積大于420m2/Kg,磨內礦渣微料已出現不同程度的靜電吸附，此時在水分大的作用下，會造成嚴重的粘堵和包球現象，會出現頻繁飽磨、悶倉，影響正常生產。
4．2烘干不當會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，非常容易使礦渣料溫急速上升，從而導致其活性下降。經試驗證明，該種烘干工藝對其活性影響平均可下降12-15%，影響礦渣微粉的質量；而順流式烘干工藝，由于物料與高溫熱煙氣初始接觸時，含水量高、料溫低，隨著料溫的上升，熱煙氣溫度也隨之下降，二者達到平衡，從而不會出現兩個極端，影響礦渣微粉的活性。因此建議采用順流回轉式烘干機工藝設計而非逆流式或立式逆流烘干工藝。
4．3磨前除鐵方法適當
通常在設計中，應適當考慮增加礦渣的除鐵裝置。礦渣高細高產磨的磨損比一般水泥粉磨要嚴重，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，由于細磨礦渣所需的研磨體平均球徑較小，當此類含鐵物質進入磨機后，通常很難將其磨細，容易導致一倉積料，堵塞內篩分式雙層隔倉板篦縫，造成過料通風不暢，影響磨機產量；當所含的鐵雜質較多時，會迅速加劇研磨體、襯板、隔倉板、出料篦板的磨損。所以，建議將烘干機出料皮帶機改為電磁滾筒，除掉料層下部的鐵質，同時上部懸吊電磁除鐵器，以清除料層上部的鐵質。
4．4高細高產管磨內部結構要選擇得當：
一般對礦渣粉磨來說，要對所用礦渣進行易磨性能指數試驗，測得準確的依據，有利于指導磨內結構及研磨體的選用。對易碎性礦渣選用襯板形式時，應考慮不需帶料能力過強，適當選用大波紋襯板；隨著磨內礦渣細度的變化，襯板形式也應與之作相應變化，以滿足研磨體變小而接觸面積增大的特性，這時，可適當選用小波紋襯板和平襯板相結合，或適當考慮分級襯板。對于倉位設置及隔倉板形式也需要根據礦渣的粒度，易磨性等作適當選擇，但第三倉應增加活化襯板，來調整物料流速及料層厚度，以利于礦渣比表面積的提高.
4．5礦渣細磨系統通風量偏低為宜：
礦渣細磨系統增加收塵設備后，需采用強力通風方式，這樣有利于改善磨內微粉的過粉磨現象，同時可適當降低磨內溫度，保證出磨礦渣微粉的品質；但磨內風速過高，易產生流速偏快，從而降低成品比表面積和細度，也加大了收塵設備的壓力.因此高細磨在粉磨礦渣時通風量的選擇要比一般同規格水泥磨略小一些.