但这些方式都存正在必然的有余战局限性

发表时间:2019-11-04

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我的豆丁文档 专业文档 PAGE 我的豆丁文档 专业文档 页脚 矿渣微粉出产工艺手艺 济南大学 陈绍龙(250022) 一、国内矿渣分析操纵现状 矿渣是黑色冶金工业的次要固体烧毁物,2005年我国产钢3.49亿吨,冶炼废渣发生14619万吨, (此中钢渣约为5000万吨,高炉矿渣约9000万吨),分析操纵12848万吨,加上积年累积,总储存量为2亿吨,占地3万亩,这些露天储存的冶炼废渣堆存侵犯地盘,污染毒化土壤、水体和大气,严沉影响生态,形成较着或潜正在的经济丧失和资本华侈。据估算以每吨冶炼废渣堆存的经济丧失14.25元计,每年形成经济丧失28.5亿元。所以,冶炼废渣的无害化、资本化处置是我国甚至世界十分注沉的核心,也是我们推进轮回经济的核心内容之一。 矿渣正在水泥工业中的分析操纵次要颠末了三个阶段。 1.第一阶段次要是正在1995年以前,粒化高炉矿渣次要是做为水泥夹杂材利用。以夹杂粉磨为从。矿渣因为难磨,正在水泥中的掺量无限,一般不跨越30%。 2.第二阶段是1995~2000年,进修国外手艺,矿渣微粉做为高机能混凝土的高掺合料,正在建建工程中推广利用。但要求矿渣微粉比概况积要达到600m2/kg以上,国内仅有几家粉磨坐出产。次要缘由是:进口设备价钱高贵、出产线万吨矿渣微粉出产线为例,一次性投资至多正在5000万元摆布。 3.第三阶段是正在2000年之后,粉磨设备节能手艺和矿渣微粉使用经济手艺研究的深切,使泛博水泥企业认识到,矿渣微粉最经济的粉磨细度应节制正在400m2/kg摆布。如许的矿渣微粉,既能间接供给混凝土搅拌坐做掺合料,又能取熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水泥。跟着轮回经济的鼎力成长,矿渣微粉的产量年年翻番,目前已接近1000万吨/年,建材行业内一个新兴财产正逐渐正在构成。 二、什么是矿渣 “矿渣”的全称是“粒化高炉矿渣”。它是钢铁厂冶炼生铁时发生的废渣。正在高炉炼铁过程中,除了铁矿石和燃料(焦炭)之外,为降低冶炼温度,还要插手恰当数量的石灰石和白云石做为帮熔剂。它们正在高炉内分化所获得的氧化钙、氧化镁、和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰分相熔化,生成了以硅酸盐取硅铝酸盐为次要成分的熔融物,浮正在铁水概况,按期从排渣口排出,经空气或水急冷处置,构成粒状颗粒物,这就是粒化高炉矿渣,简称:矿渣。 每出产一吨生铁,要排出0.3~1吨矿渣。 我国部门钢铁厂的高炉矿渣化学成排列入表1,从表中能够看出,矿渣的化学成分取水泥熟料类似,只是氧化钙含量略低。 表1 我国部门钢铁厂的高炉矿渣化学成分 厂名 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO CaO MgO S AG 38.28 8.40 1.57 0.48 42.66 7.40 / AG 32.27 9.90 2.25 11.95 39.23 2.47 0.72 BG 40.10 8.31 0.96 1.13 43.65 5.75 0.23 BG 41.47 6.41 2.08 0.99 43.30 5.20 / SG 38.13 12.22 0.73 1.08 35.92 10.33 1.10 WG 38.83 12.92 1.46 1.95 38.70 4.63 0.05 JG 27.02 15.13 2.08 17.74 33.15 2.31 / 未经淬水的矿渣,其矿物形态呈不变形的结晶体,这些结晶体除少部门C2S另有一些活性外,其它矿物根基上不具有活性。如经淬水急冷,因为液相粘度正在很短的时间内很快增大,阻畅了晶体成长,构成了玻璃态布局,就使矿渣处于不不变的形态。因此具有较大的潜正在化学能。出渣温度愈高,冷却速度愈快,则矿渣玻璃化程度愈高,矿渣的潜正在化学能愈大,活性也愈高。因而,经水淬急冷的高炉矿渣的活性比未经水淬的矿渣活性要高一些。 三、矿渣化学成分对水泥质量有什么影响 分歧钢铁厂的矿渣的化学成分差别很大,统一钢铁厂分歧期间排放的矿渣有时也纷歧样。所以,水泥厂正在使用矿渣时,要按进厂批次检测其化学成分的变化。 (一)氧化钙 氧化钙属碱性氧化物,是矿渣的次要化学成分,一般占40%摆布,他正在矿渣中化合成具有活性的矿物,如:硅酸二钙等。氧化钙是决定矿渣活性的次要要素,因而,其含量越高,矿渣活性越大。 (二)氧化铝 氧化铝属酸性氧化物,是矿渣中较好的活性成分,他正在矿渣中构成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物,有熔融形态经水淬后构成玻璃体。氧化铝含量一般为5%~15%,也有的高达30%;其含量越高,活性越大,越适合水泥利用。 (三)氧化硅 氧化硅微酸性氧化物,正在矿渣中含量较高,一般为30%~40%。取氧化钙和氧化铝比力起来,它的含量是过多了,以致构成低活性的低钙矿物,以至还有逛离二氧化硅存正在,使矿渣活性降低。 (四)氧化镁 氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般波动正在1%~18%,正在矿渣中呈不变的化合物或玻璃体,不会发生安靖性不良的现象。氧化镁能够添加熔融矿物的流动性,有帮于提高矿渣粒化质量和提高矿渣活性。因而,一般将氧化镁当作是矿渣的活性组份。 (五)氧化亚锰 氧化亚锰对水泥的安靖性无害,但对矿渣的活性有必然的影响。其含量一般应正在1%~3%,若是跨越4%~5%,矿渣活性较着下降。正在锰铁粒化高炉矿渣中能够放宽到15%,这是由于锰铁矿渣中氧化铝的含量较高,而氧化硅含量较低。 (六)硫 矿渣中硫较多时,可使水泥强度丧失较大;但硫化钙取水感化,生成氢氧化钙起碱性激发感化;氧化亚锰的存正在不只使硫化物构成无害的硫化锰,并且使硫化钙响应削减。 (七)氧化钛 矿渣中的钛以钛钙石存正在,使矿渣活性下降。国度尺度中矿渣中的二氧化钛含量不得跨越10%。 (八)氧化铁和氧化亚铁 正在一般冶炼时,矿渣中的氧化铁和氧化亚铁含量很少,一般为1%~3%,对矿渣的活性影响不大。 四、如何评价矿渣质量的黑白 (一)质量评定方式 1.化学阐发法 用化学成分阐发来评定矿渣的质量是评定矿渣的次要方式.我国国度尺度(GB/T203-94)粒化高炉矿渣质量系数如下: 式中:各氧化物暗示其质量百分数含量。 质量系数K反映了矿渣中活性组份取低活性、非活性组份之间的比例关系,质量系数K值越大,矿渣活性越高。 矿渣化学成分中碱性氧化物取酸性氧化物之比值Mo,称之为:碱性系数。 若是:Mo>1暗示碱性氧化物多于酸性氧化物,该矿渣称之为:碱性矿渣; Mo=1暗示碱性氧化物等于酸性氧化物,该矿渣称之为:中性矿渣; Mo<1暗示碱性氧化物少于酸性氧化物,该矿渣称之为:酸性矿渣。 2.激发强度试验法 目前有氢氧化钠激发强度法、消石灰激发强度法、矿渣水泥强度比值R法等。但这些方式都存正在必然的不脚和局限性。 我国国度尺度(GB/T18046-2000):对比样品的对比水泥为合适GB/T175的PⅠ型42.5级(原525号)硅酸盐水泥;试验样品由对比水泥和矿渣粉按质量比1:1构成。试验砂浆配好比下表所示: 砂浆品种 水泥 (g) 矿渣粉 (g) 中国ISO尺度砂(g) 水(mL) 对比砂浆 450 / 1350 225 试验砂浆 225 225 试验方式按GB/T17671进行。别离测定试验样品的7天、28天的抗压强度R7(MPa)、R28(MPa)和对比样品7天和28天的抗压强度R07(MPa)、R028(MPa)。 然后,按下式计较矿渣粉的7天活性指数A7(%)和28天活性指数A28(%),计较成果取整数。 A7=R7÷R07×100(%) A28=R28÷R028×100(%) 表2 某厂矿渣微粉的细度取活性指数 比概况积 (m2/kg) 活性指数(%) 3d 7d 28d 91d 400 60 64 98 119 600 72 83 114 129 800 99 110 128 137 由表中可见,矿渣微粉的晚期强度较低,尔后其强度促进率较快。跟着比概况积的提高,其活性指数(强度比)响应较着提高。当矿渣粉比概况积达到400m2/kg时,28天活性指数达98%,取水泥根基相当;而当矿渣粉比概况积达到或跨越600~800m2/kg时,其28天活性指数达114~127%,高于一般比概况积(350m2/kg)水泥熟料的活性。 (二)矿渣质量要求 国度尺度(GB/T203-94)对粒化高炉矿渣质量要求如下: 1.粒化高炉矿渣的质量系数K应不小于1.2。 2.粒化高炉矿渣中锰化合物的含量,以MnO计不得跨越4%;锰铁合金粒化高炉矿渣的MnO答应放宽到15%;硫化物含量(以硫计)不得跨越3%;氟化物含量(以氟计)计不得大于2%。 3.粒化高炉矿渣的松散容沉不大于1.2kg/L;最大曲径计不得跨越100mm;大于10mm颗粒含量(以分量计)不大于8%。 4.粒化高炉矿渣不得混有外来同化物,铁尘泥、未经淬冷的块状矿渣等。 5.矿渣正在未烘干前,恒峰g22!其储存刻日,从淬冷成粒时算起,不宜跨越3个月。 国度尺度(GB/T18046-2000)《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》有如下: 1.粒化高炉矿渣粉(简称矿渣粉)定义: 合适GB/T203尺度的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加少量石膏一路粉磨)达到相当细度且合适响应活性指数的粉体。矿渣粉粉磨时答应插手帮磨剂,插手量不得大于矿渣粉质量的1%。 2.矿渣粉密度不小于2.8g/cm3;比概况积不小于350m2/kg。 3.矿渣粉共分为。S105、S95和S75,他们对应的活性指数7天不小于95%、75%和55%,28天不小于105%、95%和75%。流动度比小于85%、90%和95%。 4.矿渣粉含水量不大于1.0%; 5.三氧化硫不大于4.0%; 6.氯离子不大于0.02%; 7.烧失量不大于3.0%。 五、如何激发矿渣的活性 矿渣是一种具有“潜正在水硬性”的材料,即:其零丁存正在时,根基无水硬性。但遭到某些激发感化后,就呈现出水硬性。 常用的激发体例有两大类, 一是物理激发:也就是采用高细粉磨和超细粉磨的方式。固体物料正在机械力感化后,其内部晶体布局会犯警则化和发生多相晶型改变,导致晶格缺陷发生、比概况积增大、概况能添加等,随之物料的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等城市发生纪律性变化。 二是化学激发:采用对混凝土耐久性无害的化学物质,激发矿渣水泥的活性。 化学激发体例,可分为:碱激发、硫酸盐激发等多种激发形式。 (一)物理激发 机械破坏是采用机械能使物料由大颗粒变成小颗粒的工艺过程。正在粒径减小的同时,本身的晶体布局、化学构成、物理化学性质发朝气械化学变化。次要方面包罗: 1.被激活物料原子布局的沉排和沉结晶;概况层自觉地沉组,构成非晶质布局。 2.外来(气体、概况活性剂等)正在重生成的概况上自觉地进行物理吸化学吸附。 3.被破坏物料的化学构成变化及颗粒之间的彼此感化和化学反映。 4.被破坏物料物能变化。 ? 用于水泥工业的工业固体烧毁物,一般细粉的水化速度比水泥慢得多,经测试表白:颗粒大小正在80μm(比概况积300 m2/kg)摆布时,高炉矿渣水化90天摆布才能发生取硅酸盐水泥熟料水化28天时响应的强度;粉煤灰则需150天摆布才能达到响应的强度。 对上述工业废渣进行粉磨到产物颗粒大小大部门正在45μm(比概况积450 m2/kg)摆布时,扩大了水化反映时的概况积,响应地能够较大幅度地提高它们的水化速度,使它们能正在较短时间内发生较高的强度。 (二)化学激发 粒化高炉矿渣零丁取水拌应时,反映极慢,得不到脚够的强度;但正在氢氧化钙溶液的中就可以或许发生水化,而正在饱和的氢氧化钙溶液中反映更快,并发生必然的强度。这申明矿渣潜正在能力的阐扬,必需以含有氢氧化钙的液相为前提。这种能形成氢氧化钙液相以激发矿渣活性的物质称之为碱性激发剂。 它生成碱性溶液能矿渣玻璃体概况布局,使水分易于渗入并进行水化反映,形成矿渣颗粒的分离息争体,发生由胶凝性的水化硅酸钙取水化铝酸钙。常用的激发剂有石灰和硅酸盐熟料。 正在含有氢氧化钙的碱性溶液中,插手必然数量的硫酸钙,就能使矿渣的潜正在活性较为充实地阐扬出来,发生比零丁加碱性激发剂高得多的强度,这一类物质称之为硫酸盐激发剂。 碱性介质促使矿渣颗粒的分离、解体,并生成水化硫铝酸钙,促使强度进一步地提高。 常用的硫酸盐激发剂有: 二水石膏; 半水石膏; 无水石膏等。 六、矿渣高细粉磨工艺实施方案 对粒化高炉矿渣采用高细粉磨并采用别离粉磨的形式,是目前分析操纵中最合用的工艺流程。工艺流程形式多样,能够是高细高产管磨机(特别是滚动轴承球磨机)一级开流程,也能够是通俗球磨机、高效选粉机一级闭流程;能够是立式磨一级闭流程,也能够是辊压机取球磨机结合粉磨流程等等。这些流程的配合点是:必需将矿渣粉磨成高细粉(统称:矿渣微粉),即矿渣微粉中的颗粒80%≤50μm、比概况积≥380m2/kg,此中,≤10μm的超细粉约占30~40%。 然后能够间接给混凝土搅拌坐供给掺合料,或再取熟料粉合成分歧强度品级的品种水泥。 表3 出产矿渣微粉分歧工艺流程的经济手艺目标 粉磨工艺流程 一级开 一级闭 辊压机预破坏、球磨机闭 立磨闭 从机规格型号 φ2.2×7m φ2.4×12m HFC1000/300、φ3.5×10m CK-310 台时产量t/h 6.0 14 18 90 比概况积m2/kg ≥400 产质量量尺度 合适GB/T18046-2000 电耗kwh/t 75 70 60 36.5 金属耗损g/t 1030 700 700 6.0 燃料耗损kg/t 40 40 40 12 表4 部门零丁粉磨矿渣微粉和高细粉煤灰工艺出产线投资表 粉磨系统流程 一级闭 一级闭 一级闭 设备名称 规格型号 投资/万元 规格型号 投资/万元 规格型号 投资/万元 斗式提拔机 TD250 2.5 HL300 3 HL300 3 螺旋计量秤 WL250 1.5 WL250 1.5 WL300 2 球磨机 φ1.5×5.7 28 φ1.83×7 45 φ2.2×6.5 64 斗式提拔机 TD250 2.5 TH300 3.5 TH400 4 微细粉选粉机 CXW800 12 CXW1000 20 CXW1250 28 袋收尘器 PPC32/6 9 PPC64/5 15 PPC96/5 24 高压风机 9-19№10D 1.2 9-26№10D 2 9-26№14D 4.5 拉链输送机 FU200 1.8 FU270 2.5 FU270 2.5 总 投 资 58.5 92.5 132 磨矿渣微粉 2~3t/h 4~6t/h 7~9t/h 磨高细粉煤灰 3~5t/h 7~8t/h 10~12t/h 当前,有很多立窑企业跟着国度宏不雅调控政策的出台,以及水泥工业财产布局调整的程序历程,需要调整本人的产物布局,改变出产低强度品级水泥为从的现状,为轮回经济做一点工做,以工业废渣分析操纵做为此后的成长方针。也能够操纵原水泥厂的闲置设备,进行手艺而成为矿渣微粉出产。或采办少量水泥熟料,出产高夹杂材掺量的32.5级矿渣水泥或复合水泥。部门企业后的环境见表4。 常见球磨机别离粉磨工艺流程图如下: (一)球磨机别离粉磨合成水泥工艺流程(见图1) 如图1所示,用一台球磨机将粒化高炉矿渣粉磨成比概况积达到400m2/kg摆布的矿渣微粉;用另一台球磨机将水泥熟料及石膏等物料粉磨到比概况积350m2/kg以上;然后别离进入水泥配料系统各自的储存库,按照市场需乞降国度质量尺度要求,将矿渣微粉和熟料、石膏粉,按比例计量、夹杂、均化、配制成分歧强度品级的矿渣水泥。如许不只使矿渣的活性获得充实阐扬,水泥强度品级提高、利用机能获得改善;并且,矿渣的掺加量能够达到60%以上,水泥熟料既是碱激发剂,又是晚期强度的;一吨熟料出产三吨水泥,不只降低了出产成本,并且添加了经济效益。 图1 球磨机别离粉磨合成水泥工艺流程 (二)辊压机取球磨机结合粉磨工艺流程 如图2所示,共同料颠末辊压机挤压破坏之后,不克不及间接入磨;而是先颠末打散分级机分选,细料(粒径≤2mm)送入球磨机水泥粉磨系统;粗料(粒径正在2mm以上)前往辊压机再次挤压。球磨机水泥粉磨系统能够是通俗球磨机一级闭流程,也能够是高细高产磨一级开流程。 这种流程最大的特点是消弭了辊压机的边缘效应,满脚了辊压机过饱和喂料的要求;同时能够采用“低压大轮回工艺”,减小辊压机的工做压力,耽误辊套利用寿命,提高运转率;不必锐意逃求辊压机出猜中的及格细粉含量,充实阐扬打散分级机的调控感化。实践证明:该工艺流程比通俗球磨机一级闭流程减产60%以上,降低单产电耗15~20%,不只经济效显著,并且运转费用降低、维修量大为减小。 图2 辊压机取球磨机结合粉磨工艺流程 (三)立式磨水泥粉磨一级闭流程 图3 立式磨水泥粉磨一级闭流程 如图3所示,立式磨水泥粉磨一级闭流程,次要分为粉磨功能区和夹杂功能区两大部门。粉磨功能区次要实现水泥熟料和夹杂材的别离粉磨;夹杂功能区次要实现按分歧的产物尺度进行各品种水泥的合成设置装备摆设。立式磨正在磨体内自成闭粉磨系统。 2000年7月,我国国内第一条使用于水泥粉磨的立式磨终粉磨系统正在安徽朱家桥水泥公司建成投产。采用制制的莱歇磨LM46,年产矿渣水泥70万吨,工艺流程如图3,本色上是一条熟料、矿渣别离粉磨、然后再合成水泥的工艺线;如许避免了气流分级过程中,水泥多组份颗粒分布不易节制的难题,对于确保水泥质量供给了便利前提。 (四)立式磨取球磨机别离粉磨合成水泥工艺流程 采用立式磨零丁粉磨矿渣,能够操纵立磨热风炉供给的热气,实现矿渣的烘干兼粉磨过程,及格的矿渣微粉进入矿渣粉库。免却矿渣烘干机,简化出产流程。 熟料、石膏或其它夹杂材用球磨机一级闭系统粉磨,及格细粉进入熟料、石膏粉库。正在水泥合成车间,按照市场需乞降国度质量尺度要求,将矿渣微粉和熟料、石膏粉,按比例计量、夹杂、均化、配制成分歧强度品级的矿渣水泥或复合水泥。 目前国内大型钢铁集团一般都采用这种工艺流程,一次性投资都正在3000~5000万元以上,但经济效益的报答也是十分可不雅的。 (五)卧辊磨及其一级闭流程 卧辊磨是正在消化接收国外辊筒磨(HORO磨)手艺的根本上,新近开辟研制的高细粉磨设备,目前正处于样机调试运转的工业性试验阶段,做为矿渣微粉的终粉磨设备,它具有如下特点: 1.工艺流程简单,从机设备少,节制操做矫捷、便利,占地面积小,土建工程费用较低。 2.从机毛病率低,运转率高;检修便利,劳动强度小。 3.整个系统处于负压操做,无粉尘污染;设备运转平稳,乐音小。 4.系统节电结果较着,单元产物的电耗低,不异产量的高细球磨机分析电耗一般正在45~55kWh/t,而辊筒磨分析电耗约26~32kWh/t,节电可达35%~40%。 5.从动化程度高,设备操做便利、快速,整个系统正在中控室集中节制,操做人员少,出产成本较低。 6.磨机对物料的顺应性强,产质量量不变,成品颗粒球化结果好,细度易于调整,颗粒级共同理。 卧辊磨制形成本低于立式磨,略高于球磨机,无望2007年投放市场,逐渐成为矿渣微粉出产最经济合用的从机设备。 七、矿渣水泥 “别离粉磨”工艺 正在当前的工业固体烧毁物的物理再轮回操纵中,水泥企业一般是将矿渣取熟料及其它组份物料,按配比一路加到球磨机同夹杂粉磨。因为各类物料易磨性的差别较大,当出磨物料达到工艺要求时,此中某些工业废渣(夹杂材)组份的细度并没有达到抱负的目标。 如:粉磨矿渣水泥时,矿渣比水泥熟料难磨得多,水泥比概况积达到了300 m2/kg以上,水泥中的矿渣粉的比概况积只要200~250 m2/kg,其水化活性不克不及正在水泥构件或建建工程常阐扬。因而,专家们:有前提的水泥企业该当将矿渣取熟料等其他组份物料分隔,将矿渣零丁粉磨、熟料取石膏及其他夹杂材一路粉磨,然后再按照市场需求,供给各类具有分歧特殊机能和用处的水泥产物,实现水泥产物机能的个性化成长,配制合成分歧强度品级的矿渣水泥或复合水泥,更好地满脚客户的分歧利用要求。这就是 “别离粉磨”工艺。 高炉粒化矿渣粉磨到必然细度(比概况积≥380 m2/kg)后,其玻璃体晶体布局被,促使矿渣中的CaO、SiO2、Al2O3活性阐扬出来,这些活性组份水化时,正在碱性溶液的激发下,进一步生成水化硅酸钙等水硬性物质,有益于矿渣水泥后期强度促进率的提高。实践证明,别离粉磨后均化合成的矿渣水泥, 28天抗压强度一般能够提高5MPa以上(见表5)。 表5 矿渣别离粉磨对水泥质量的影响 水泥粉磨 工艺流程 物料配比% 比概况积(m2/kg) 抗压强度(MPa) 熟 料 矿 渣 熟 料 矿 渣 3d 28d 夹杂粉磨 70 30 351(矿渣水泥) 21.9 57.4 别离粉磨 70 30 350 390 25.1 65.5 八、矿渣粉磨工艺次要留意事项 (一)粉磨均衡 一般来说,物料粉磨时间越长,出磨粒度越细。可是,跟着粉磨时间的耽误,物料比概况积逐步增大,其比概况能也增大,因此,微细颗粒彼此堆积、结团的趋向也逐步加强。颠末一段时间后,磨内会处于一个“粉磨?团聚”的动态均衡过程,达到所谓的“粉磨极限”。正在这种形态下,即便再耽误粉磨时间,物料也难粉磨得更细,有时以至使粒度变粗。同时,粉磨能耗成倍添加、粉磨效率降低。这种现象正在通俗粉磨时并不较着,但正在高细粉磨和超细粉磨中经常呈现。处理法子是:添加帮磨剂。它能构成物料颗粒概况的包裹薄膜,使概况达到饱和形态,不再互相吸引粘结成团,并通过裂纹构成和扩展过程中的防“闭合”和吸附,降低颗粒硬度、削弱强度,改善其易磨性。帮磨剂通过连结颗粒的分离,来颗粒之间的聚结或团聚。粉磨粒度越细,利用帮磨剂的结果越显著。 (二)矿渣质量查验取分选 分歧钢铁企业因为本人钢铁产物出产的需要,使其排放的高炉粒化矿渣化学成分不尽不异,加上冶炼、水淬前提纷歧样,统一工场分歧时段排放的矿渣,质量的差别有时也波动相当大。如:质量系数的变化对矿渣微粉的活性指数影响十分较着;水淬前提的分歧,使矿渣的易磨性系数正在20~26KWh/t波动,以及矿渣中的大颗粒、氧化铁和碎铁块含量对微粉出产的节能高产都有的反映。因而,有前提的处所应按国度尺度选择性地订购矿渣资本,对于进厂的矿渣必需按每一批次进行查验,以便出产线对工艺参数实施节制取调整;矿渣入磨之前必然要颠末筛选或篦条筛分流、并正在供料输送过程中安拆除铁器细心处置。 (三)粉磨工艺参数调整 矿渣比水泥熟料难磨,易磨性系数一般超出跨越5 kwh/t以上,矿渣微粉产物的比概况积又比水泥要求高,因而,用球磨机出产矿渣微粉,正在不异工艺配备前提下,比水泥磨的产量约下降40~50%。正在零丁粉磨矿渣时,环节手艺是严酷节制物料正在磨内的逗留时间。原球磨机水泥粉磨系统应做如下调整: 1、研磨体级配。因为经筛分处置后的入磨矿渣粒度减小,球磨机磨内研磨体的平均球径应随之减小。一般来说,最大球的球径不要跨越φ60,平均球径一般不跨越45mm。按照磨机的仓位,减大球、换小球。 2、研磨体拆载量。因为矿渣难磨,研磨体的拆载量应恰当高于磨机设想拆载量,约添加5~10%,不要跨越15%,正轨的设备制制厂家已给球磨机预留了这部门电机功率。开磨的研磨体拆填形式应连结后仓高于前仓,闭磨则连结后仓略低或前后仓根基持平。 3、隔仓板形式。单层隔仓板应恰当缩小篦缝宽度,一般为5~7mm;双层隔仓板篦缝宽度节制正在10mm摆布;双仓磨,还该当将隔仓板前移,添加细磨仓长度。 4、衬板形式。因为矿渣的流动性好、磨琢性强,磨机采用环沟衬板较好,特别是细磨仓。粉磨功课时,环沟衬板的沟槽内,分歧程度的存有一部门物料,所构成的料垫既添加了物料的研磨机遇,又削减了磨内金属的空撞耗损,耽误了衬板利用寿命。 5、出磨反转展转筛篦缝。颠末磨前筛分和无效节制(耽误)物料粉磨时间后,为出磨矿渣微粉的质量,应将磨尾反转展转筛的篦缝缩小到3mm以下,以便及时断根出磨物猜中的金属杂物。 6、优选轴承磨和高细磨。按照目前统计数据表白,采用球磨机粉磨系统出产矿渣微粉的单产电耗一般正在60~80 kwh/t范畴内。此中轴承磨和高细磨节能高产结果较为较着,其磨内布局形式对矿渣微粉出产的顺应性比通俗球磨机强,经济效益较着。 山东LB水泥制制无限公司将一台φ2.2×7米闭球磨机改为开筛分高细磨零丁粉磨矿渣微粉,产物比概况积≥400 m2/kg,磨机台时产量达到6t/h,当插手5%摆布的粉煤灰后,磨机台时产量提高到7t/h。分析电耗为65~70kwh/t。球磨机由双仓磨改为三仓磨,各仓比例为:L1:L2:L3=1:1:2.8;研磨体总拆载量为33.5吨,级配取填充率见表6。 表6 φ2.2×7m三仓开高细磨研磨体级配取填充率 仓位 研 磨 体 级 配(t) 平均球径(mm) 填充率(%) 一 仓 φ60 φ50 φ40 φ30 43.9 33 1.0 1.9 2.8 1.2 二 仓 φ30 φ25 φ20 φ15 22.2 34 1.1 2.2 2.7 1.2 三 仓 φ14×16 φ12×14 φ10×12 φ8×10 / 36 3.2 7.2 6.2 2.8 采用帮磨剂后,必需使设备的工艺前提取之顺应。物料正在磨内的逗留时间削减,因而必需改变研磨体取物料的比,即:料球比和轮回负荷等。帮磨剂正在开流磨中利用,能添加细粉含量。正在一般环境下,添加帮磨剂使物料的流速加速,使物料细度相对流速的变化愈加。 所以正在开流磨中要出格留意对帮磨剂添加方式的合理节制:一方面,通过对添加量的调整使物料流速不至于失控(即跑粗料),另一方面,还要留意添加的不变性和平均性。正在不改变磨内布局的前提下,还能够恰当降低通风量以降低物料流速。 正在圈流粉磨系统,要使选粉机取之婚配,连结成品细度不变,则可提高产量。正在某一特定闭磨机中,成品细度不变的环境下,轮回负荷的大小决定于出磨物料的细度,反映了物料正在磨机中逗留时间的长短。轮回负荷大,表白物料正在磨机内逗留时间短,出磨物料粗。轮回负荷小,表白物料正在磨机内逗留时间长,出磨物料细。利用帮磨剂后物料流速的加速会使物料正在磨内通过的时间缩短。若是原系统轮回负荷较大,物料逗留时间较短,添加帮磨剂后不合错误磨机系统进行恰当调整,就容易形成磨内物料流速失控,使帮磨剂的帮磨感化降低或消逝。同时,因为流速过快,物料得不到“充实”研磨以致出磨物料细度跑粗,轮回负荷逐步添加.时间一长会形成出磨物料量的成倍添加,磨尾提拔机容易过载而使出产遭到影响。 添加帮磨剂后,正在节制成品细度及磨机产量不变的环境下,若是轮回负荷逐步减小,表白原系统运转正在合理的轮回负荷下;若是轮回负荷不降反而逐步升高,表白原系统正在高于合理轮回负荷下运转,这时,若是不进行恰当的系统调整,利用帮磨剂后不单不会减产反而会影响一般出产。 正在一般环境下,只需磨机运转情况优良,帮磨剂就能够达到预期的帮磨结果。若是要更充实的阐扬帮磨剂的感化结果,能够按照系统特点进行恰当的调整,调整的准绳就是既要节制物料流速,又要使系统正在合理的轮回负荷下达到最佳产量。正在闭磨机中利用帮磨剂次要能够实现以下几方面的结果。起首,正在连结磨机产量不变的环境下,能够调理选粉机,使磨机轮回负荷恢复或者稍高于本来程度,从而使磨机总的喂料量逐步不变,这时产物的筛余细度下降,比概况积添加。其次,正在此根本上,不改变选粉运转参数,连结产物细度不变,就能够添加喂料量,提高磨机台时产量。 九、矿渣微粉出产工艺实例 市PG水泥二厂始建于1976年,颠末手艺,出产规模由投产时的一条8.8万吨机立窑出产线成长到现正在机立窑出产线吨新型干法窑外分化出产线万吨。 通过不竭优化工艺设置装备摆设、手艺,水泥产、质量取得了庞大的提高。同时,该厂积极寻求采用新工艺、新手艺、新设备等手艺节能,达到了提高效益、提高质量和管理的目标,挤身于市100家最佳经济效益工业企业和中国500家最大建材工业企业之一。 该厂离首钢、较近,有大量的矿渣资本,铁运输便利,价钱廉价;同时,2008年正在举办奥运会,很多根本设备工程正正在施工兴建,需要大量的水泥材料,因而,水泥市场很是好,能够说是求过于供。 因为水泥厂正在过程中,无意识地加大了粉磨能力,现有水泥磨10台,此中φ2.2×7米3台,φ2.2×6.5米2台,φ2.4×8米1台,φ3.0×12米4台,形成本人出产的熟料远远不敷水泥磨供料要求,需要外购一部门熟料,否则就限制了水泥磨的一般运转,因而,厂带领一曲正在寻找一种能多用矿渣,添加产量降低成本的先辈手艺方式。 2005年~2006年该厂进行了工业性试验,目标是:为了验证HY-I型高效复合水泥帮磨剂的结果能否能满脚出产能力和产质量量的要求;并力争实现一吨熟料出产三吨水泥的方针。 1.试验步调 试验分三个阶段: 第一阶段(A)从8时到16时,不消帮磨剂,按一般出产配比进行空白试验。 第二阶段(B)从16时到24时,按照现实要求,调整了水泥配比,石膏添加2%,矿渣添加13%,帮磨剂掺加1%,熟料降低16%进行对比试验。整个试验过程中节制台时产量不变。 第三阶段(C)采用别离粉磨。此中φ2.2×7米3台闭磨粉磨熟料取石膏;其余7台磨机开粉磨矿渣微粉。矿渣到厂价40元/吨;烘干后成本约60元/吨;水泥夹杂粉磨电耗28~30kwh/t;矿渣微粉加帮磨剂、采用北票抱负机械工程无限公司制制的滚动轴承高细磨零丁粉磨时,电耗为55~60kwh/t,其他球磨机电耗为65~70kwh/t。 2.试验成果 两个阶段的试验数据看,利用HY-I型高效复合水泥帮磨剂后,正在熟料降低?16%的环境下,水泥3天强度和28天强度都还有提高,凝结时间缩短。采用别离粉磨工艺后,实现了一吨熟料出产三吨水泥的方针。完全达到了预期目标。 表7 掺帮磨剂及别离粉磨合成水泥的查验成果 时间 细度(%) 比概况积m2/kg 初凝时间h:min 终凝时间h:min 抗折强度(MPa) 抗压强度(MPa) 3天 28天 3天 28天 8~16 3.4 310 3:15 4:50 4.8 7.1 18.9 38.4 16~24 3.0 324 2:40 4:00 5.0 7.4 19.3 39.0 别离粉磨、合成水泥 熟料粉 345 2:23 3:49 5.1 7.9 19.6 40.1 矿渣微粉 390 3.利用留意事项 (1)因为帮磨剂的用量很少,所以计量设备必然要精确,要经常标定,尽量削减误差;矿渣入磨粒度小、难磨,所以矿渣微粉磨机的工艺参数要进行恰当调整。 (2)入磨物料要干燥,分析水份小于1.5%; (3)为合成矿渣水泥的晚期强度,尽量降低细度,提高比概况积,熟料、石膏夹杂粉一般比概况积要≥350m2/kg;而矿渣微粉应≥380 m2/kg。 (4)正在水泥中SO3不超国度尺度的前提下,尽量提高石膏的掺加量。 4.经济效益阐发 表8 掺帮磨剂及别离粉磨合成水泥的经济效益阐发 原 料 熟 料 石 膏 矿 渣 帮磨剂 电 费 ∑ 价 格(元/吨) 160 100 60 1300 0.5 / 配 比 (%) A 73.0 3.0 24.0 / / 100 B 57.0 5.0 37.0 1.0 / 100 C 30.0 5.0 64.0 1.0 / 100 间接成本 (元) A 116.8 3.0 14.4 / 14.0 148.2 B 91.2 5.0 22.2 13.0 15.0 146.4 C 48.0 5.0 38.4 13.0 40.0 144.4 分 析 A-B = 148.2-146.4 = 1.8(元) A-C = 148.2-104.4 = 3.8(元) 5、结论 零丁粉磨矿渣微粉有益于矿渣活性系数的提高,不只实现了一吨熟料出产三吨水泥的方针,并且处理了熟料供给严重的问题;同时正在水泥质量的前提下,降低了水泥出产成本。按出产100万吨矿渣水泥计较,采用别离粉磨工艺比本来夹杂粉磨每年可多获得经济效益: 100×3.8 =380(万元)