“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(shí)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(tái)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(shí),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(chǎng)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(jià)格便宜;同時(shí),2008年在北京舉辦奧運(yùn)會(huì),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(chǎng)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(shí)地加大了粉磨能力,現(xiàn)有水泥磨10臺(tái),其中φ2.2×7米3臺(tái),φ2.2×6.5米2臺(tái),φ2.4×8米1臺(tái),φ3.0×12米4臺(tái),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(duì)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(chǎng)調(diào)研,確定對(duì)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(huì)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(gè)階段:
第一階段(A)從8時(shí)到16時(shí),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(shí)到24時(shí),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(duì)比試驗(yàn)。整個(gè)試驗(yàn)過程中控制臺(tái)時(shí)產(chǎn)量不變。
第三階段(C)采用分別粉磨。其中φ2.2×7米3臺(tái)閉路磨粉磨熟料與石膏;其余7臺(tái)磨機(jī)開路粉磨礦渣微粉。礦渣到廠價(jià)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(gè)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(shí)~16時(shí)不用助磨劑和16時(shí)~24時(shí)使用助磨劑,兩個(gè)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(shí)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(shí)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(zhǎng)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(dòng)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(jí)閉路流程;選用平面渦流籠型選粉機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品分級(jí);采用氣箱脈沖袋除塵器組成一級(jí)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(tái)時(shí)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(cè)試,結(jié)果如下:礦渣微粉比表面積為420~430m2/kg,系統(tǒng)臺(tái)時(shí)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(tái)時(shí)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(shì),市場(chǎng)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(zhǎng)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。
?;郀t礦渣用作水泥混合材,在我國已有近半個(gè)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(jí)、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(shì)
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(jiǎn)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(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高,控制簡(jiǎn)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(chǎng)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(gè)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(jí)配測(cè)定儀,減少測(cè)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(duì)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(zhǎng)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(tái)時(shí)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(chǎng)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(jí)的礦渣水泥,28d抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差都≤0.6MPa。
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