FM型風(fēng)選磨在鋼渣預(yù)粉磨工藝中的應(yīng)用
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 FM型風(fēng)選磨實現(xiàn)“破磨全分離”
球磨機的高產(chǎn)低能耗是每一個用戶所追求的理想目標(biāo)。要實現(xiàn)球磨機的高產(chǎn)和低能耗就必須發(fā)揮球磨機粉磨的最大效能,物料在球磨機中完成被破碎和研磨的工藝作業(yè),因而高效能的球磨機必定有高效率的破碎和高效率的研磨作業(yè),如何實現(xiàn)高效率的破碎和高效率的研磨是進行傳統(tǒng)粉磨系統(tǒng)改造的關(guān)鍵?!捌颇ト蛛x”傳統(tǒng)粉磨技術(shù)改造由兩項關(guān)鍵技術(shù)組成:以破代磨;破磨分離。
以破代磨 以破代磨是目前提高球磨機粉磨效率的有效途徑。球磨機雖然采用分倉,但由于破碎倉和研磨倉是共用一個筒體,在結(jié)構(gòu)上和運動上都不能分開,要實現(xiàn)破碎和研磨的最佳運動形式是不可能的,而球磨機是以研磨作業(yè)為主的,因此將主要的破碎作業(yè)從球磨機中分離出來,這樣可以分別使破碎和粉磨效率最大化。選用FM型風(fēng)選磨是以破代磨最佳方案。
破磨分離 破磨全分離是管磨機在分倉粉磨作業(yè)中,破碎和研磨作業(yè)的一種實現(xiàn)方式。這種實現(xiàn)方式,打破長期以來管磨機在分倉粉磨作業(yè)中細磨倉破碎和研磨需要兼顧的觀念,改變細磨倉要兼顧破碎和研磨的研磨體級配要求,通過嚴格的隔倉篩分,使得細磨倉不需要破碎作業(yè),僅需研磨,以便能夠?qū)崿F(xiàn)真正的微介質(zhì)研磨,以提高管磨機的粉磨效能。
以破代磨大幅度減小了球磨機對破碎作業(yè)的要求,接下來就是如何利用球磨機對經(jīng)過FM型風(fēng)選磨預(yù)處理的水泥熟料進行高效率的粉磨。因經(jīng)過FM型風(fēng)選磨預(yù)粉磨的物料盡管大部分物料已成粉狀,但仍有少量粗顆粒,在球磨機中還不能完全采用微介質(zhì)實現(xiàn)高效粉磨,球磨機仍需分為兩倉,對進入球磨機的部分粗顆粒仍需破碎作業(yè)來完成。粗磨倉應(yīng)具有粉料流速快,讓細粉盡快進入細磨倉同時留下粗顆粒的效能;細磨倉采用具有高比表的微介質(zhì)粉磨,同時要求嚴格控制進入細磨倉的粉料粒徑大小,以實現(xiàn)破磨分離作業(yè)的要求。
3 采用FM型風(fēng)選磨的礦渣粉磨工藝優(yōu)勢
適應(yīng)礦渣預(yù)粉磨的高效能設(shè)備FM型風(fēng)選磨,利用大球滾動擠壓破碎理論,充分發(fā)揮礦渣易碎特點,徹底解決礦渣的破碎問題,達到半終粉磨效果,出FM型風(fēng)選磨粒度0.08mm篩余在40%-50%,95%小于1mm,出磨物料帶有微裂紋,這樣進入管磨粉磨,粉磨效率大大提高,可增產(chǎn)50%-60%,電耗降低10kWh/t-15kWh/t,比表面積提高30 m2/kg-50m2/kg。
同時,兩段分別粉磨工藝將徹底解決管磨機受礦渣水分的嚴重影響,目前,許多廠家仍然采用立式烘干機烘礦渣,由于立式烘干機烘干水分不穩(wěn)定,礦渣磨影響很大。入磨礦渣水分大了,易糊段和篩板,影響生產(chǎn);水分小了,易產(chǎn)生高溫靜電“包球”現(xiàn)象,同樣也影響生產(chǎn)。采用兩段分別粉磨,可徹底解決水分對礦渣的影響,由于FM型風(fēng)選磨單獨除塵,水蒸氣經(jīng)FM型風(fēng)選磨及時排出,不進入后道工序,不影響礦磨生產(chǎn),這樣就解決了礦渣水分對礦磨的影響,并可適當(dāng)放寬礦渣水分1%-2%,節(jié)省烘干成本。
由于進入礦磨物料是半終粉磨產(chǎn)品,因此管磨效率大大提高,流速加快,產(chǎn)量高,可降低出磨物料溫度20℃-30℃,有利于磨機的正常生產(chǎn)。
4 FM型風(fēng)選磨結(jié)構(gòu)示意圖
5 FM型風(fēng)選磨主要性能特點
●高可靠性 低速運行,新穎獨特結(jié)構(gòu)設(shè)計,無任何機械故障。
●低消耗性 鋼球破碎,磨耗小,鋼球磨小后可作磨機級配用,無浪費。
●大破碎比 破碎比特大,細粉含量多,結(jié)合破碎與研磨功能。
●小功耗比 破碎效率高,功率消耗低,無功浪費少。
●適應(yīng)性強 鐵塊入機無影響,無需專用除鐵器;入機物料水分可適當(dāng)放寬。
●通用性強 除水泥行業(yè)、還可用于冶金、礦山、化工等高硬度物料超細破碎用。
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