臥輥磨在鋼渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)中的應用

  摘要：鋼渣的高價值利用途徑主要是生產(chǎn)鋼渣硅酸鹽水泥。臥式輥磨機是當今水泥工業(yè)中先進的粉磨加工設(shè)備。臥輥磨相對于球磨機和立磨，具有操作方便、生產(chǎn)穩(wěn)定、振動和噪音小、粉磨效率高、電耗比球磨和立磨都低等優(yōu)點。

  1 國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀

  鋼鐵渣是鋼鐵生產(chǎn)的必然產(chǎn)物，經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的鋼產(chǎn)量居世界第一，而鋼鐵渣的產(chǎn)生量也隨之增加。但是目前鋼鐵渣的綜合利用率只為48.7％，鋼渣的綜合利用率僅為10％。大量鋼鐵渣堆置，占用土地、污染環(huán)境、浪費資源，鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。走中國特色新型工業(yè)化道路、大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、提高資源利用率，是解決當前我國資源、環(huán)境對經(jīng)濟發(fā)展制約的必由之路。

  按照科學發(fā)展觀和走新型工業(yè)化道路的要求，加快鋼鐵渣“零排放”是鋼鐵企業(yè)的責任和一項緊迫的任務。

  工業(yè)和信息化部關(guān)于印發(fā)《金屬尾礦綜合利用專項規(guī)劃（2010-2015）》的通知中指出：2010 年工業(yè)固體廢棄物綜合利用率達到60%以上，冶煉渣達到86%。2003 年國務院發(fā)布了369 號令，從2003 年7 月1 日起實施排污費征收標準管理辦法，之后規(guī)定對于無專用貯存或處理設(shè)施和專用貯存或處理設(shè)施達不到環(huán)境保護排放標準的工業(yè)固體廢物，一次性征收固體廢物排污費，冶煉渣每噸征收25 元。為了推動資源化利用，國家發(fā)布了資源綜合利用減免稅政策，2004 年國家發(fā)改委、財政部、國家稅務總局聯(lián)合以發(fā)改環(huán)資[2004]73 號文關(guān)于印發(fā)《資源綜合利用目錄（2003 年修訂）》文件，其中明確規(guī)定“利用冶煉廢渣（包括轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣、鐵合金渣等）回收的廢鋼鐵、精礦粉及利用冶煉渣生產(chǎn)的燒結(jié)料、建材產(chǎn)品（包括水泥、水泥添加劑、磚、砌塊、混凝土、砂漿等），其企業(yè)享受國家資源綜合利用減免稅收優(yōu)惠政策”，體現(xiàn)了國家鼓勵資源綜合利用。

  2 鋼渣硅酸鹽水泥的特點

  鋼渣的高價值利用途徑主要是生產(chǎn)鋼渣硅酸鹽水泥。鋼渣硅酸鹽水泥的國家標準為GB/T13590-2006，與硅酸鹽水泥生產(chǎn)相比具有后期強度高、耐磨性好、水化熱低、抗?jié)B性好等特點。每噸產(chǎn)品可節(jié)約煤25kg，節(jié)電30 度，節(jié)約CaCO3 資源0.84 噸，少排CO2 0.72噸，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品?？上硎車覝p免稅政策。

  3 鋼渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)設(shè)備比較

  鋼渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)裝備是粉磨設(shè)備。目前，粉磨礦渣一般可選擇球磨機、立磨和臥輥磨。粉磨鋼渣選擇球磨機和臥輥磨。

  球磨機粉磨工藝簡單、可靠，但單機能力小、粉磨效率低、生產(chǎn)噪音大、研磨體消耗嚴重、單位產(chǎn)品電耗高，一般礦渣粉和鋼渣粉的比表面積在 420m2/kg 時，噸產(chǎn)品電耗為75～100kWh。

  立磨只能粉磨礦渣，不能粉磨鋼渣，磨礦渣時效率高，能耗比球磨機低，礦渣粉的比表面積在420m2/kg 時，單位產(chǎn)品電耗約為50kWh，物料粒度要求小，設(shè)備振動大，檢修量大，輪子磨損嚴重。噪音比球磨機小，單機能力大。土建投資少。

  臥式輥磨粉磨礦渣具有球磨機和立磨的優(yōu)點，既可粉磨礦渣又可粉磨鋼渣，設(shè)備啟動過程簡單，操作方便，并在較短時間內(nèi)進入穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)，設(shè)備運轉(zhuǎn)可靠、生產(chǎn)穩(wěn)定、振動和噪音比其它形式

  磨機小得多。粉磨效率高，電耗比球磨和立磨都低，一般鋼渣粉和礦渣粉比表面積在420m2/kg 時，主機（磨機+選粉機+ 提升機）單位產(chǎn)品電耗小于35kWh。

  4 臥式輥磨的特點

  臥式輥磨也稱為筒輥磨，它的構(gòu)造是粗短的圓筒，內(nèi)裝圓輥，內(nèi)鑲襯板的筒體轉(zhuǎn)動帶動磨輥轉(zhuǎn)動，通過液壓調(diào)節(jié)磨輥的位置來調(diào)節(jié)磨機的粉磨壓力。結(jié)構(gòu)介于輥壓磨和立磨之間。與立磨和輥壓磨原理主要區(qū)別在于物料咬入角。對輥壓磨而言其咬入角在6°以下，相應的輥間隙較小。立磨其咬入角為12°，而筒輥磨其咬入角為18°，因此適應不同物料粒度和硬度，同時物料多次穿過磨輥與磨體間隙受到擠壓粉磨，多次粉磨，可獲得不同的產(chǎn)品顆粒分布曲線和操作指標。適合粉磨粒化高爐礦渣和鋼渣，為我國鋼鐵渣粉的生產(chǎn)提供了最佳設(shè)備。其渣粉的比表面積可達到400～800 m2/kg。噸產(chǎn)品電耗比立磨、輥壓磨、管磨都低。

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  5 臥式輥磨機工作原理

  鋼渣物料通過磨機喂料頭的上半部分的一個開口進入，刮刀布置在殼體上半部分并覆蓋磨機整個長度物料通過重力跌入磨機最低部研磨，由于磨機殼體轉(zhuǎn)速比臨界轉(zhuǎn)速快，這樣使得導入磨機內(nèi)的物料分離，刮掉在磨機內(nèi)碾磨形成的料餅，物料跌落在布料板上，由于是導向的布料板（朝著卸料端傾斜），從而可以使鋼渣粉推進到出料端。臥式輥磨機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖1。臥式輥磨粉磨鋼鐵渣粉工藝流程見圖2。

  6 臥式輥磨機的特點

  （1）技術(shù)成熟可靠，設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動噪音比較小，設(shè)備維護方便易于操作，系統(tǒng)有較高自動化水平，設(shè)備起動程序簡便；便于集中操作控制，每班需2 名操作人員，能保證正常生產(chǎn)。

  （2）該磨機系統(tǒng)主機設(shè)備少，工藝流程簡單，布置方便。建設(shè)中可以大幅度降低土建工程費用。

  （3）水泥粉磨電耗低，節(jié)電效果顯著，粉磨礦渣電耗與球磨機相比節(jié)電為33％～39％，與立磨相比節(jié)電為10％～15％。

  （4）利用臥式輥磨粉磨鋼鐵渣粉，在相同比表面積下，顆粒形態(tài)呈圓形，級配中小于30μm 數(shù)量較多，與球磨機相近，比立磨粉磨的渣粉效果好，因此產(chǎn)品強度高，流動度好。