年產(chǎn)30萬噸鋼渣微粉生產(chǎn)線的設(shè)計

  1鋼渣的粉磨特性分析
  鋼渣是鋼鐵企業(yè)的主要廢渣之一,其排放量約為鋼產(chǎn)量的15%~20%,我國每年的鋼渣排放量在8000萬噸以上,若不處理和綜合利用,鋼渣會占用越來越多的土地、污染環(huán)境、造成資源的浪費、影響鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鋼渣類似于過燒熟料,超細粉磨后具有潛在水硬性,有強度發(fā)揮。由于鋼渣韌性大,易碎性差,并且含有一定的金屬鐵粒,既難破又難磨,粉磨效率低,電耗高,粉磨成本高,如何提高粉磨效率,降低粉磨電耗,直接影響到鋼渣資源的綜合利用水平。鋼渣微粉的粉磨特性有別于普通水泥熟料和礦渣,試驗發(fā)現(xiàn)有如下特點。

  1.1 鋼渣比礦渣易磨性更差
  通過鋼渣和礦渣進行易磨性試驗對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼渣與礦渣的易磨性均較差,但兩者表現(xiàn)出不同的特點。鋼渣的相對易磨性隨粉磨時間延長而變好,說明鋼渣的易碎性非常差。而礦渣的相對易磨性幾乎不隨比表面積而改變。對鋼渣進行邦德功指數(shù)(Wi)測試為Wi=22.15kWh/t,高于普通熟料的平均值約23%,可見,鋼渣的易磨性很差,磨機產(chǎn)量必然低。

  1.2 鋼渣含鐵粒較多
  鋼渣是鋼鐵廠煉鋼時排出的廢渣,在鋼廠的排渣過程中,必定會排出一些金屬鐵,這部分鐵雖經(jīng)多次破碎分選、回收,但不可能完全分選干凈。據(jù)檢測,用作水泥混合材的鋼渣中,金屬鐵粒含量仍達到3%左右。

  鋼渣在粉磨過程中,包裹于鋼渣中的鐵粒被逐漸剝離,形成金屬顆粒聚集在磨內(nèi),嚴重地影響磨機的粉磨效率,增加襯板和研磨體的消耗,使粉磨狀況惡化,而導(dǎo)致磨機低產(chǎn)、高耗。

  1.3 鋼渣粉磨要求細度細、比表面積高
  生產(chǎn)鋼渣水泥,其鋼渣和礦渣摻入量相當(dāng)大,熟料僅占30%。這樣大的混合材摻入量,要求的水泥比表面積高達360~400m2/kg,否則將影響水泥強度。這種水泥比一般礦渣水泥要細得多,這也是影響磨機產(chǎn)量的一個重要原因。

  1.4 鋼渣磨蝕性更強
  鋼渣和礦渣都屬于脆性材料,但相對而言,鋼渣不僅硬度高,而且韌性也大,這就造成了鋼渣的磨蝕性大,易磨性差。同時,由于鋼渣中含有部分鐵粒,更加大了其磨蝕性。如普通水泥磨中,隔倉板盲板的使用壽命可達兩年左右,而在粉磨鋼渣水泥的磨機中,盲板使用不足一年便已磨壞。為了保證磨機的長期穩(wěn)定運行,在關(guān)鍵的部位應(yīng)采取特殊抗磨措施。

  由于鋼渣具有上述粉磨特性,致使磨機的產(chǎn)量普遍較低。一般φ2.4m×12m開流鋼渣磨,在鋼渣細度為R0.08=2%~4%,比表面積為360~400m2/kg時,磨機產(chǎn)量僅為11~13t/h,較其它普通水泥磨產(chǎn)量低40%~50%。因而鋼渣必須采用預(yù)粉磨的工藝措施,才能適應(yīng)鋼渣的各種粉磨特性,取得良好的技術(shù)效果。

  2 主機設(shè)備一覽表
  1、Φ2.4×18m烘干機1臺,功率45kw。
  Φ2.4×18m 烘干機配套除塵器XLY66-6反吹風(fēng)袋除塵器1臺,風(fēng)量65000m2/h,功率90kw。
  2、Φ3.0×9m鋼渣磨二臺,功率1000kw。
  配套除塵器二臺PPCKSC250除塵器,處理風(fēng)量35000m2/h,功率30kw
  3、FM30風(fēng)選磨二臺,功率500kw。
  配套KSC350除塵器二臺,處理風(fēng)量35000m2/h,功率30kw。

  3φ3×9m鋼渣磨的有關(guān)問題
  3.1磨內(nèi)結(jié)構(gòu)同步調(diào)整
  3.1.1倉位布置
  由于風(fēng)選磨出機鋼渣很細,基本上都是粉狀,比表在130-150m2/kg,磨機倉位布置可采用二倉結(jié)構(gòu),一倉為鋼球倉,二倉為鋼段倉。球倉用來加強磨機的破碎能力,以適應(yīng)物料的難磨特性,使磨機的破碎能力和粉磨能力達到平衡。

  3.1.2 襯板和隔倉板
  襯板一倉采用具有較強提升能力的階梯襯板,以強化球倉的沖擊破碎能力,二倉采用小波紋襯板和用于激發(fā)鋼段運動的活化襯板,以消除磨內(nèi)的“滯留區(qū)”,強化鋼段的運動,增強鋼段的研磨能力。

  隔倉板要適應(yīng)性強,不影響鐵塊入機,能放寬入機水分。隔倉板采用帶篩分裝置的雙層隔倉板,對球倉的物料進行篩分分級,小于一定粒徑的合格顆粒進入細磨倉研磨,粗顆粒返回球倉進行粉磨。由于球倉中合格物料的及時排出,因此可以強化對球倉粗顆粒的粉磨,提高了粉磨效率。相當(dāng)于把圈流中選粉機的作用放置到開流工藝中。同時,對進入細磨倉的物料進嚴格限制,為提高微型鋼段的研磨效率創(chuàng)造了條件。

  3.1.3 研磨體
  磨機的一倉采用較大沖擊能力的鋼球,二倉采用φ8mm-φ16mm微型鋼段。由于鋼段的個數(shù)和比表面積比普通鋼球大的多,因此具有很強的研磨能力,這就大大提高了細磨倉的粉磨效率。研磨體的材料要求具有較好的耐磨性能,以適應(yīng)鋼渣腐蝕性強的特點。改造中,鋼球倉采用高鉻鑄球,鋼段倉采用鋼模鑄造的低鉻微型鋼段。生產(chǎn)實踐表明,其耐磨性可以滿足生產(chǎn)的要求。

  3.1.4 出料裝置
  由于二倉采用了微型研磨體,普通磨機的出料裝置不再適用,必須采用具有段料分離裝置和料位調(diào)節(jié)裝置的出料裝置,以避免微型鋼段漏出磨外,并起到控制物料流速、調(diào)節(jié)料球比的作用。

  3.2 要重視鐵對粉磨系統(tǒng)的影響
  超細鋼渣粉磨在原料鋼渣進行預(yù)粉磨前先磁選除鐵,然后進入FM型風(fēng)選磨內(nèi)進行預(yù)粉磨制成鋼渣粉半成品;出機后鋼渣粉半成品再磁選除鐵一次后進入球磨機中進行終粉磨,最終制成比表面積至少為400m2/kg以上的鋼渣粉產(chǎn)品。

  特別指出的是,鋼渣粉磨中的篩分裝置不同于其它磨機的篩分裝置,由于鋼渣中含有許多鐵粒子,會造成篩網(wǎng)的堵塞和磨損,需要采取與之相適應(yīng)的技術(shù)措施予以防范和避免。否則,將會造成隔倉板堵塞,磨損加劇,而且經(jīng)常停磨清理,影響正常生產(chǎn)。

  4 用戶實例
  2008年初江蘇南京BQ鋼渣公司新上兩條鋼渣粉磨生產(chǎn)線,經(jīng)過考察與研究,該公司決定由南京旋立重機公司設(shè)計并提供全套裝備。鋼渣烘干采用1臺φ2.4×18m的高產(chǎn)節(jié)能回轉(zhuǎn)式烘干機,粉磨采用兩段粉磨工藝,前段采用2臺FM30型高效風(fēng)選磨作為預(yù)粉磨,后段采用2臺Φ3×9m兩倉高細磨。2009年1月投產(chǎn)后,F(xiàn)M30型風(fēng)選磨出機鋼渣0.08孔篩余細度在50%-60%,比表面積在130 m2/kg-150m2/kg,95%小于1mm,入磨基本上是粉狀料,為磨機優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)創(chuàng)造了條件。最終實現(xiàn)Φ3×9m鋼渣磨單機臺產(chǎn)25t/h~28t/h,比表420m2/kg,取得了噸鋼渣粉磨綜合電耗65kwh的先進指標(biāo),經(jīng)濟社會效益十分顯著。

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2024-12-24 00:20:08