辊压机终粉磨生产矿渣微粉的实践Produc ing Slag PowdebyRo ller Press Grinding System

侯国锋

辊压机终粉磨生产矿渣微粉的实践
Produc ing Slag PowdebyRo ller Press Grinding System

侯国锋

邯郸市邦信建材有限责任公司年产30万吨辊压机终粉磨项目由中材装备集团有限公司设计供货，产能为50t/h，2014年初投产达标。系统主机采用一台TRP140×140辊压机，配备两台电机，功率均为800kW，单位产品系统电耗约为43kW h/t。该工艺可粉磨矿渣或者矿渣与钢渣混合物料，也可单独处理钢渣，系统流程短、易布置，随着后续的优化与改进，具有广阔的发展空间。

矿渣；钢渣；微粉生产；辊压机；终粉磨

1　前言

据国家统计局公布的2014年经济数据，我国钢材产量为11.26亿吨，同比增长4.5%。其中，生铁产量为7.12亿吨，同比增长0.5%，粗钢产量达8.227亿吨，同比增长0.9%，占世界总产量的49.5%。钢铁行业每年产生大量的固体废弃物，其中主要为高炉矿渣和钢渣，如果这些固体废弃物不及时处理，长期堆存，不仅占用大量宝贵的土地，还会造成扬尘与土地污染等环境问题［1］。

对于大量固体渣的处理，始于德国的Emillangem发现水淬粒化高炉矿渣具有潜在的水硬胶凝性，随后开始使用粒化高炉矿渣作石灰矿渣水泥［2］。而后各国开始了一系列研究和技术开发工作，均把粒化高炉矿渣主要用作水泥掺合料，生产矿渣硅酸盐水泥，我国2000年发布了“用于水泥和混凝土中粒化高炉矿渣粉”的国家标准GB/T18046，又于2002年12月1日实施《高强、高性能混凝土中用矿物外加剂》国家标准。在该标准中正式将矿渣粉作为混凝土的“矿物外加剂”，成为混凝土的组分之一。

2　国内常见的矿渣微粉生产工艺

目前国内常见的矿渣微粉生产技术与水泥粉磨技术类似，主要有球磨系统、辊磨系统、辊压机与球磨机联合粉磨系统等。

球磨系统是矿渣的传统粉磨系统，矿渣一般要先烘干，烘干机投资大，而且还需要中间贮存，流程复杂。国外在应用球磨系统粉磨矿渣微粉时，一般都采用烘干兼粉磨的流程，如图1所示［3］。该系统粉磨矿渣的水分＜8%时，可不必设烘干塔，热风可直接入磨和选粉机。成品细度可由选粉机来控制，矿渣粉一般比表面积为4 000～5 000cm2/g。

图1　球磨圈流粉磨矿渣工艺流程图

图2　辊磨粉磨矿渣工艺流程图

辊磨系统粉磨矿渣工艺流程如图2所示［4］。辊磨系统流程特别简单，烘干、粉磨、选粉的全部工艺过程均在磨内完成。由于是料床粉磨，粉磨效率高，单位电耗低，特别是磨内空间大，环隙处风速高，传热快，因此烘干能力强。由于以上特点，辊磨粉磨矿渣是近年来发展较快的系统。辊磨粉磨矿渣的问题主要是物料本身，原本矿渣比水泥生料和熟料的磨损值大，更重要的是矿渣中含铁，另外此系统的不足是对日益增多的钢渣无法处理。

辊压机球磨联合粉磨矿渣工艺流程如图3所示，新物料与经辊压机挤压后的物料一起输送至V型选粉机进行分选，粗料落入辊压机上方的中间仓，细料被气体带入选粉机，并被收集为半成品喂入球磨机进行二次粉磨，出球磨机的物料提升至选粉机再次分选，合格产品被气体带入收尘器收集，粗料回磨［5］。由于物料通过辊压后易磨性值会大大降低，因此辊压机处理矿渣时效果特别显著，在球磨系统上增设辊压机可以大幅度增产节能。此外，该系统布置紧凑、占地较小，多应用于球磨系统的改造［6］。

图3　辊压机-球磨联合粉磨矿渣工艺流程图

图4　辊压机粉磨矿渣工艺流程图

3　辊压机系统矿渣微粉生产实践

3.1工艺流程介绍

图4所示为中材装备集团设计的邦信建材有限责任公司辊压机系统粉磨矿渣工艺流程，该流程采用辊压机+V型选粉机+高效选粉机组成的粉磨系统，实现了用辊压机独立粉磨生产微粉矿渣。原始物料经提升机提升后与辊压机循环物料混合进入喂料仓，物料在辊压机经过挤压粉碎后直接进入V型选粉机，与热风炉产生的热风在V型选粉机内混合实现矿渣的烘干与初级分选，粗粉经提升机和皮带机输送至辊压机上方的喂料仓，细粉被热风带入高效选粉机进行再次分选，合格的产品由尾部收尘器收集，粗粉回辊压机。其主要特点是将V型选粉机安装在辊压机的下面，辊压后的物料立即烘干，提升机处理的是失去黏性的矿渣，细的矿渣粉已经干燥，直接用管道送入高效选粉机，在此处矿渣粉进行最终分选和干燥，成品比表面积可达4 500cm2/ g以上。

3.2辊压机终粉磨系统主机设备

邦信建材有限责任公司现有一条年产30万吨矿渣微粉生产线，配备的主要设备为：热风炉HHG2 600一台，供热能力3.8×107kJ/h；喂料提升机NE200一台；辊压机TRP140× 140一台，物料通过量500t/h；V型选粉机TPS160一台，通过风量140 000m3/h；循环提升机NXDT1000一台；高效选粉机TLS2 600一台；布袋收尘器LTMC128-2×9一台；离心风机一台。

3.3生产效果

邦信建材公司矿渣微粉生产一年来，经过生产工艺的不断优化和技术攻关，取得了显著的效果。该项目原料采用本地区钢铁企业产生的冶炼钢渣与矿渣，燃料采用本地区钢铁公司产生的焦炉煤气，当前生产的原料为90%矿渣配10%钢渣，系统产量从刚投产时的40～45t/h提高到目前的50t/h左右，并且持续生产稳定，系统的单位电耗约为43kWh/t。

磨机台时产量和单位电耗指标均达到行业生产的先进水平，成品微粉平均比表面积在4 200cm2/g以上；微粉成品的性能经邯郸市技术监督局检验，7d活性指数平均在80%以上，28d活性指数平均在100%以上。成品微粉的比表面积和活性指数均达到或超过国家标准。

邦信建材公司矿渣微粉处理工艺利用了“工业三废”，既解决了大量矿渣的堆放、外运的环境问题，又提高了矿渣的利用价值。目前，邯郸地区矿渣微粉的效益在15～20元/t，本项目的年产量按30万吨计算，每年可创造效益约450～600万元。

4　结语

邦信建材公司年产30万吨矿渣微粉项目的投产，使得辊压机终粉磨系统成功运用于微粉生产行业，该类设备与工艺将是未来处理矿渣与钢渣的首选。磨机50t/h产量和43kWh/ t的单位电耗指标均达到微粉生产行业的先进水平，成品微粉的比表面积和活性指数均达到或超过国家标准。

与常见的辊磨和联合粉磨工艺相比，该流程的主要优点是流程短、易布置、能耗低、检修与维护成本低。另外，相比其他系统，该工艺可混合处理或单独粉磨钢渣，对原料的适应性更广泛。

该项目的投产不仅环保性处理了该地区工业废渣，同时还提高了废渣的附加值，为企业创造了不菲的经济效益。

［1］肖万，马鸿文.矿渣在水泥基材料中应用研究进展［J］.材料导报，2013，27（Z2）：272-275.［2］严生，常捷，程麟.新型干法水泥厂工艺设计手册［M］.北京：中国建材工业出版社，2007.［3］高长明.水泥（矿渣）粉磨技术的进展及选择［J］.水泥，2000，（4）：41-45.

［4］刘锡武，崔宁，陈万法，晁爱福.浅淡辊磨矿渣微粉技术［J］.科技资讯，2011，（17）：96-96.［5］马秀宽，张胜泉，李洪双.新型辊压机联合粉磨系统的设计和应用［J］.水泥技术，2012，（1）：93-95.

［6］张世才，历福平，石建业.带辊压机的水泥粉磨系统工艺方案简述［J］.水泥技术，2011，（6）：88-92.

TQ172.632

A

1001-6171（2015）05-0048-03

通讯地址：中材装备集团有限公司，天津300400；2015-04-30；编辑：赵莲