矿渣粉磨概述.doc

矿渣粉磨

矿渣粉
1、概述
我国是一个钢铁大国，矿渣资源丰富。钢铁产量2004年达到2.74亿吨，2005年预计3.5亿吨，按矿渣产率30％估算，我国矿渣产量2004年为8000万吨，2005年为1亿吨左右。但是相对于我国的水泥产量来说，2004年为9.7亿吨，矿渣产量并不大。也正因为如此，加上矿渣的诸多良好特性，矿渣早已作为一种不可多得的资源，被单独粉磨加工应用。
矿渣粉磨技术主要分为球磨、辊压机和辊磨三种系统。球磨系统的优点是技术要求低，操作简单，缺点是电耗高，烘干能力有限。辊压机系统的优点是电耗省，缺点是没有烘干能力，完全靠外围设备进行烘干，系统工艺较复杂。辊磨系统的优点是电耗低，与辊压机系统相当，烘干能力强，可以烘干20％以上的水分，系统工艺简单，不足之处是主机设备要进口，投资高。因此应用最多的还是辊磨系统，至今矿渣和水泥终粉磨辊磨全球已销售了100多台，矿渣磨和水泥磨各半。
我国首套矿渣辊磨系统是台湾水泥股份有限公司与安徽海螺集团合资的安徽朱家桥水泥有限公司的矿渣/水泥生产线，该项目从1997年筹建，于2000年7月份投料试生产，2000年底正式生产。工程设计由天津水泥工业设计院承担（其中控制系统由海螺自行设计完成），主机采用莱歇公司（Loesche）供货的LM46C/S2+2辊磨，主机设备价4000多万人民币。原设计分别粉磨制备P.Ⅰ型纯硅水泥和矿渣粉，再按1:1的比例配置PS425矿渣水泥。投产后为满足新标准和市场的需要，主要生产销售PS42.5矿渣水泥和商品矿渣粉。
同时，上海宝钢集团下属的宝田新型建材有限公司筹建的矿渣辊磨系统亦于2000年底投入运行，随后武钢、唐钢等多家钢铁集团和部分水泥企业也进口了辊磨粉磨矿渣。据不完全统计，到目前为止，进口的矿渣辊磨接近30台套，50%以上的设备已投入运行，这意味着世界上有一般的矿渣辊磨销售到中国。
2、矿渣粉磨技术研究
天津水泥工业设计研究院从1998年开始矿渣粉磨技术的研究，并确立了题为“高细粉磨设备开发”的研科研项目，主要利用试验辊磨进行高细矿渣粉磨试验。考虑到粉磨矿渣所需的压力较高，在改进加压系统的同时，将磨辊的宽度从75mm改为50mm，这样可以保证试验时的压辊投影压力达到1600kN/m2，另外专为试验设计了配套的高效笼型选粉机。
试验的首要目的是探索利用TRM型辊磨制备5000cm2/g细度矿渣粉的可能性，然后研究压力、挡料圈高度和选粉机转速等有关参数。试验结果证明：
⑴利用辊磨可以生产出任何细度的矿渣粉，关键设备是选粉机；
⑵粉磨矿渣时的磨辊投影压力约为粉磨生料时压力的2倍；
⑶粉磨矿渣时不易形成料床，磨内结构要进行适当改进。

在试验成功的基础上，首先开展了用于球磨系统的超细选粉机的开发。2000年4月我院与葛洲坝股份有限公司水泥厂签定了7#磨（磨机规格为φ2.2×11米）系统的技术改造和超细选粉机的设备供货合同，满足超细水泥、高细矿渣的生产需要，2001年投产成功并通过行业技术鉴定，此后承接了多套小规格球磨系统制备高细矿渣的工程项目，也为大型矿渣辊磨及系统的开发积累了经验。
3、TRMS矿渣辊磨开发
矿渣辊磨的基础是原料用TRM辊磨技术。天津院从八十年代初开始了辊式磨的开发研制工作，在不断总结经验、吸收国内外先进技术的基础上，先后开发设计了TRM14、TRM17、TRM22、TRM25、TRM3641、TRM3841等规格的生料辊磨系列产品。特别在近年，2500tpd和3000tpd生产线配套的TRM辊磨取得新的进展。矿渣磨和生料磨在整体结果方面相近，但是在具体细节参数方面还存在较大差别。
辊压：压力是辊磨设计的关键参数，生料粉磨实际需要的最佳磨辊投影压力为500～700kN/m2，粉磨矿渣时需要的最佳压力在1000kN/m2以上，因此传动配置和粉磨机构强度有较大不同。
料层特性：原料入磨粒度较粗，成品也较粗，R80m≥12％，内循环次数较少，磨盘上的物料较粗，摩擦系数大，含气量少，容易形成料层。而矿渣粉要求的比表面积＞4000cm2/g，细度R45m≤3％，磨盘上的物料很细，摩擦系数小，含气量多，不易形成料层。因此矿渣磨设计时要对盘上料进行预压排气，保证料层的相对稳定。
磨损特性：矿渣含有一定量的金属铁，磨蚀性较大，磨辊辊套和磨盘衬板的耐磨处理至关重要。另外，系统设计时应考虑多重除铁，除铁效果越好，磨损件的使用周期越长。
选粉机的要求：根据矿渣粉的细度要求，选粉机转子的线速度应足够高，使矿粉成品比表面积在4000～6000cm2/g范围内可调；并且转子密封效果要好，能有效地避免粗颗粒进入成品；再者，选粉机本身也要有良好的抗磨性能。
烘干功能：出渣池的矿渣水分在20％以上，存放一定时间以后可能降低到10～15%，磨机仍要求有较强的烘干能力。根据热