“分別粉磨”工藝應(yīng)用實(shí)例

（一）應(yīng)用實(shí)例一 

     北京市PG水泥二廠始建于1976年，經(jīng)過技術(shù)改造，生產(chǎn)規(guī)模由投產(chǎn)時的一條8.8萬噸機(jī)立窯生產(chǎn)線發(fā)展到現(xiàn)在三條機(jī)立窯生產(chǎn)線（3臺Ф3×10米機(jī)立窯）和一條日產(chǎn)2000噸新型干法窯外分解生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力達(dá)到200萬噸。通過不斷優(yōu)化工藝配置、技術(shù)改造，水泥產(chǎn)、質(zhì)量取得了巨大的提高。同時，該廠積極尋求采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備等技術(shù)節(jié)能改造，達(dá)到了提高效益、提高質(zhì)量和環(huán)境治理的目的，擠身于北京市100家最佳經(jīng)濟(jì)效益工業(yè)企業(yè)和中國500家最大建材工業(yè)企業(yè)之一。

1.市場展望

     該廠離首鋼、唐山較近，有大量的礦渣資源，鐵路運(yùn)輸方便，價格便宜；同時，2008年在北京舉辦奧運(yùn)會，許多基礎(chǔ)設(shè)施工程正在施工興建，需要大量的水泥材料，因此，水泥市場非常好，可以說是供不應(yīng)求。

2.企業(yè)存在的問題

     由于水泥廠在改造過程中，有意識地加大了粉磨能力，現(xiàn)有水泥磨10臺，其中φ2.2×7米3臺，φ2.2×6.5米2臺，φ2.4×8米1臺，φ3.0×12米4臺，造成自己生產(chǎn)的熟料遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠水泥磨供料要求，需要外購一部分熟料，不然就制約了水泥磨的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，廠領(lǐng)導(dǎo)一直在尋找一種能多用礦渣，增加產(chǎn)量降低成本的先進(jìn)技術(shù)方法。

3.水泥助磨劑的選擇

     2002年該廠對國內(nèi)外的多種助磨劑進(jìn)行了試驗(yàn)，但效果都不理想，沒有達(dá)到他們的目的，最后，他們通過網(wǎng)上查找和市場調(diào)研，確定對HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。

    HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑是由多種原料經(jīng)特殊工藝加工而成的灰色粉狀中性物質(zhì)，不含堿、不含鹽，各種性能完全符合JC/T667-2004標(biāo)準(zhǔn)要求，是中國水泥協(xié)會推薦產(chǎn)品之一。

4.工業(yè)性試驗(yàn)

     2005年～2006年該廠在立窯線上進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，目的是：為了驗(yàn)證HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑的效果是否能滿足生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的要求；并實(shí)現(xiàn)一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)。

（1）試驗(yàn)步驟

試驗(yàn)分三個階段：

第一階段（A）從8時到16時，不用助磨劑，按正常生產(chǎn)配比進(jìn)行空白試驗(yàn)。

第二階段（B）從16時到24時，根據(jù)實(shí)際要求，調(diào)整了水泥配比，石膏增加2%，礦渣增加13%，助磨劑摻加1%，熟料降低16%進(jìn)行對比試驗(yàn)。整個試驗(yàn)過程中控制臺時產(chǎn)量不變。

第三階段（C）采用分別粉磨。其中φ2.2×7米3臺閉路磨粉磨熟料與石膏；其余7臺磨機(jī)開路粉磨礦渣微粉。礦渣到廠價40元/噸；烘干后成本約60元/噸；水泥混合粉磨電耗28～30kwh/t；礦渣微粉單獨(dú)粉磨電耗為70～75kwh/t。 

（2）試驗(yàn)結(jié)果

三個階段的試驗(yàn)結(jié)果如下

摻助磨劑及分別粉磨合成水泥的檢驗(yàn)結(jié)果

    從8時～16時不用助磨劑和16時～24時使用助磨劑，兩個階段的試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，使用HY-I型高效復(fù)合水泥助磨劑后，在熟料降低 16%的情況下，水泥3天強(qiáng)度和28天強(qiáng)度都還有提高，凝結(jié)時間縮短。采用分別粉磨工藝后，實(shí)現(xiàn)了一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)。由于熟料粉與礦渣微粉比表面積都有所增加，所以合成礦渣水泥的強(qiáng)度指標(biāo)都得到提高，完全達(dá)到了預(yù)期目的。 

（3）經(jīng)濟(jì)效益分析

 摻助磨劑及分別粉磨合成水泥的經(jīng)濟(jì)效益分析

（4）使用注意事項(xiàng)

①由于助磨劑的用量很少，所以計(jì)量設(shè)備一定要準(zhǔn)確，要經(jīng)常標(biāo)定，盡量減少誤差；礦渣入磨粒度小、難磨，所以礦渣微粉磨機(jī)的工藝參數(shù)要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

②入磨物料要干燥，綜合水份小于1.5%。

③為保證合成礦渣水泥的早期強(qiáng)度，盡量降低細(xì)度，提高比表面積，熟料、石膏混合粉一般比表面積要≥350m2/kg；而礦渣微粉應(yīng)≥380 m2/kg。

④在水泥中SO3不超國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡量提高石膏的摻加量。

5.結(jié)論

     單獨(dú)粉磨礦渣微粉有利于礦渣活性系數(shù)的提高，不僅實(shí)現(xiàn)了一噸熟料生產(chǎn)三噸水泥的目標(biāo)，而且解決了熟料供給緊張的問題；同時在保證水泥質(zhì)量的前提下，降低了水泥生產(chǎn)成本。按生產(chǎn)100萬噸礦渣水泥計(jì)算，采用分別粉磨工藝比原來混合粉磨每年可多獲得經(jīng)濟(jì)效益100×3.8 =380（萬元）。

（二）應(yīng)用實(shí)例二

     SG水泥廠原年產(chǎn)10萬噸水泥生產(chǎn)線。經(jīng)過各地考察，多次反復(fù)論證，于1999年決定采用Φ2.2m×6.5m水泥磨及配套O-Sepa選粉機(jī)的閉路粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)礦渣微粉。 　 

1.調(diào)整磨機(jī)工藝參數(shù)

     為了獲得較高比表面積的礦渣微粉產(chǎn)品，一倉研磨體采用球段混裝，二倉研磨體采用鋼段，原磨機(jī)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，縮短一倉(隔倉板靠近磨門)，增加二倉長度，以加強(qiáng)細(xì)磨倉研磨能力，并將隔倉板和磨尾襯板篦孔進(jìn)行改進(jìn)，篦縫調(diào)整為8mm，以保證磨損后的鋼段核不至于泄漏，并有利于通風(fēng)良好。

2.調(diào)整O-Sepa（N-350）選粉機(jī)的風(fēng)量

     隔倉板和磨尾襯板篦縫縮小后通風(fēng)阻力增大，為了有利于磨內(nèi)通風(fēng)，將二次風(fēng)調(diào)節(jié)門關(guān)閉；根據(jù)粗粉回料中合格細(xì)粉含量的多少，適當(dāng)關(guān)小或增大三次風(fēng)；系統(tǒng)一次風(fēng)使用全風(fēng)。利用轉(zhuǎn)動調(diào)速器旋鈕，改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)礦渣微粉的比表面積，達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求；細(xì)度調(diào)節(jié)、靈活方便。 

3.工藝流程的特點(diǎn)

     本系統(tǒng)為球磨機(jī)一級閉路流程；選用平面渦流籠型選粉機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品分級；采用氣箱脈沖袋除塵器組成一級細(xì)粉收集系統(tǒng)，進(jìn)行成品礦渣微粉收集；細(xì)粉收集系統(tǒng)即是通風(fēng)除塵系統(tǒng)，全部粉磨過程處于負(fù)壓運(yùn)行，凈化后的含塵氣體排入大氣，排放濃度≤30mg/m3,機(jī)房中無粉塵飛揚(yáng)，符合清潔生產(chǎn)要求。

4.預(yù)期指標(biāo)

（1）比表面積:400～450m2/kg；

（2）臺時產(chǎn)量:5.5～7t/h；

（3）系統(tǒng)電耗:≤80kWh/t。

5.系統(tǒng)設(shè)備表

系統(tǒng)設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

6.應(yīng)用效果

     設(shè)備安裝完畢，利用庫存干礦渣（含水率≤1.5%）進(jìn)行全系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。礦渣微粉成品經(jīng)測試，結(jié)果如下：礦渣微粉比表面積為420～430m2/kg，系統(tǒng)臺時產(chǎn)量5.5t/h。

    礦渣粉磨系統(tǒng)于2002年5月正式投入生產(chǎn)，生產(chǎn)正常。新建Φ2.2m×18m烘干機(jī)投入使用，為磨機(jī)提供足夠的干礦渣創(chuàng)造了條件，全線投入使用后生產(chǎn)情況如下:

（1）入磨礦渣水分:≤1.5%；

（2）礦渣微粉比表面積:460～470m2/kg；

（3）月平均臺時產(chǎn)量:6.25t/h；

（4）單位產(chǎn)品電耗:78kWh/t；

（5）粉磨系統(tǒng)循環(huán)負(fù)荷率為：86%；選粉效率為：76.8%。 
  
7.經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）設(shè)備投資

     磨機(jī)改造與研磨體購置費(fèi):18萬元，配套選粉機(jī):38萬元，安裝費(fèi)用:2.8萬元，合計(jì):58.8萬元。 

（2）經(jīng)濟(jì)效益

    SG水泥廠隸屬GD省SG鋼鐵集團(tuán)公司，具有獨(dú)特的資源優(yōu)勢，市場需求量大，每噸礦渣微粉可獲凈利80元左右，當(dāng)年收回全部投資。 

8.改進(jìn)意見 

（1）由于研磨體改用鋼段以后，接觸面增大，摩擦升溫加劇，磨機(jī)筒體、出磨物料及含塵氣體，溫度較高，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)及降溫措施；

（2）為延長選粉機(jī)和袋除塵器的使用壽命，在機(jī)內(nèi)易磨損處，應(yīng)貼耐磨陶瓷片加以保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)較高的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

（三）應(yīng)用實(shí)例三

     上海市BT公司采用日本川崎重工提供的CK-310立磨生產(chǎn)礦渣微粉。

     粒化高爐礦渣用作水泥混合材，在我國已有近半個世紀(jì)的歷史。也曾有過分別粉磨的實(shí)踐，但因能耗過高、需增加磨機(jī)能力以及混合不均等因素制約而未能堅(jiān)持。直至輥壓機(jī)、立磨等非球磨機(jī)粉磨節(jié)能系統(tǒng)的開發(fā)，才實(shí)現(xiàn)了將?；郀t礦渣單獨(dú)粉磨至400m2/kg比表面積以上，較大地提高了礦渣活性，即可摻入水泥生產(chǎn)高強(qiáng)度等級、大摻量的礦渣水泥，而并不過多地增加電耗；又可在制備混凝土?xí)r等量或超量替代水泥并改善混凝土的性能。因此，磨細(xì)高爐礦渣微粉被視為節(jié)能、改善環(huán)境和混凝土性能的有效途徑。

1.立磨技術(shù)優(yōu)勢

在礦渣微粉質(zhì)量均達(dá)到GB/T18046-2000要求的前提下:

（1）立磨的電耗節(jié)省50%以上；

（2）立磨技術(shù)耐磨材料的消耗比球磨系統(tǒng)低130倍以上；

（3）立磨工藝采用邊烘干邊粉磨的技術(shù)，減少了烘干機(jī)的設(shè)備和土建投資，簡化了工藝流程，降低了燃料消耗。

2.立磨技術(shù)生產(chǎn)礦渣微粉的特點(diǎn)

（1）采用立磨技術(shù)粉磨高爐礦渣工藝流程簡單，自動化程度高，控制簡便；

（2）采用立磨技術(shù)粉磨高爐礦渣具有明顯的高效節(jié)能效應(yīng)，是一項(xiàng)符合全球環(huán)保政策的新型環(huán)保綠色技術(shù)；

（3）采用立磨技術(shù)粉磨高爐礦渣，完全能生產(chǎn)不同比表面積的礦粉產(chǎn)品，滿足市場不同產(chǎn)品的需求；

3.采用立磨技術(shù)生產(chǎn)礦渣微粉，應(yīng)重視以下幾個問題:

（1）控制比表面積是礦粉生產(chǎn)中的最直觀手段，并具有相當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)意義；

（2）應(yīng)充分研究控制礦渣微粉的顆粒組成，并以此作為質(zhì)量控制目標(biāo)，確保礦渣微粉活性的充分發(fā)揮；

（3）選擇合適的顆粒級配測定儀，減少測試誤差，以免誤導(dǎo)生產(chǎn)；

（4）重視基準(zhǔn)水泥化學(xué)成分和物理性能對礦渣微粉活性的影響，在標(biāo)準(zhǔn)制定中應(yīng)考慮基準(zhǔn)水泥成分的控制要求。

（四）應(yīng)用實(shí)例四

     山西省長治RC水泥有限公司年產(chǎn)100萬噸礦渣水泥生產(chǎn)線，由熟料粉磨、礦渣粉磨、水泥合成及包裝、散裝幾大部分組成。
     熟料粉磨采用RP120-80輥壓機(jī)與φ3.8×13m球磨機(jī)和N－1500型O-Sepa選粉機(jī)組成的擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)；設(shè)計(jì)臺時產(chǎn)量為：75t/h，實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到：90t/h。

     礦渣粉磨系統(tǒng)采用從德國進(jìn)口的LM56.2萊歇立式磨，是國內(nèi)最大的萊歇磨，運(yùn)行三年來，故障率極低。礦渣微粉生產(chǎn)能力潛力很大，目前僅控制在90～120t/h，比表面積穩(wěn)定在460～480m2/kg，活性指數(shù)7d為：83%，28d為：102%。
水泥合成采用德國CP公司的連續(xù)式單軸機(jī)械混合機(jī)，生產(chǎn)能力為：200t/h，合成水泥均勻性變異系數(shù)≤6%。
生產(chǎn)車間各揚(yáng)塵點(diǎn)粉塵排放濃度≤15mg/Nm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求。
分別粉磨工藝后，合成水泥可以通過調(diào)整礦渣微粉的摻配量，跟蹤市場需求，來靈活的調(diào)節(jié)水泥品種和質(zhì)量。與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)

礦渣水泥相比，有如下特點(diǎn)：

1.早期強(qiáng)度高。由于礦渣微粉的作用，改善了水泥的顆粒組成，3d強(qiáng)度比同品種傳統(tǒng)礦渣水泥高2～3MPa。

2.標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量小。由于合成水泥中，礦渣微粉顆粒能夠改善水泥水化產(chǎn)物的顆粒堆積和空隙結(jié)構(gòu)，因而明顯地降低了標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。

3.出廠水泥質(zhì)量穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)偏差小。經(jīng)一年多的生產(chǎn)實(shí)踐，出廠的各強(qiáng)度等級的礦渣水泥，28d抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差都≤0.6MPa。