年产20万吨矿渣微粉生产线的工艺设计及设备选型..doc

年产20万吨矿渣微粉经济性生产线的工艺设计及设备选型 杨刚 刘恩睿 张宏 概述 高炉矿渣是钢铁厂高炉炼铁的副产品，经水淬急冷处理后，呈浅灰色玻璃晶体颗粒状，属于工业废渣材料.长期以来被直接作为水泥混合材使用.由于矿渣比水泥熟料易磨性差，在通常的水泥粉磨后所含矿渣的粒度比水泥的粒度粗很多，矿渣的活性得不到充分发挥.粗粒度的矿渣在水泥水化过程中仅起到微集料的填充作用.近几年经过大量细致的实验研究，将矿渣研磨成高比表积、高细度、使其改性成为具有潜在的胶凝性材料的可能已变成现实，其在碱性条件下活性能够得到充分发挥，使混凝土和水泥的多项性能得到了极大的改善和提高. 工艺设计方案的确定 1．1设计概况：由于水淬矿渣具有高含水量，易磨性差等特点，单独粉磨矿渣微粉难度较大，一直处于产量低、电耗高，入机矿渣水分难以去除状态.近年来随着高效节能烘干技术、高细高产管磨设备的不断研制开发，使得高细度、高比表积的矿渣微粉的工业化生产已成为可能.合肥水泥研究院粉磨研究所利用成熟技术及设备已设计投产十多条矿渣微粉生产线，形成低成本经济性工艺设计方案；其中主要技术指标如表1所示。 表1 年产20万吨超细矿渣粉磨各项技术参数 入料综合水分 ≤1.0% 流动度比（%） ≥95 入料粒度 ≤5.0mm 活性指数（%） 7d:95 产品比表面积 400～420M2/Kg 28d:105 系统产量 ≥11.5t/h×2=23t/h*2台 系统运转率 ≥80% 系统总装机功率 2020KW 粉磨系统电耗 65kwh/t 1.2工艺系统流程及生产线布置 矿渣微粉生产工艺仍然分为开路和闭路二种，其中在设备选择及产品综合技术指标上都有所区别，本文所述为开流工艺粉磨系统。 经济实用的开路高细管磨系统 采用开路高细管磨工艺，具有生产工艺简单，系统产品质量和品种可调性强，易于图1 江苏省江阴华西混凝土有限责任公司工艺流程图 布置和易于生产设备管理及土建投资少，建设工期短 特点.例如：江苏省江阴市华西混凝土有限责任公司，年产20万吨矿渣微粉生产线，从设计到投产试车仅用4个月时间.生产线顺畅，布局简便合理，如图1所示。 物料平衡计算及各种物料储存量和储存期表 表2 年产20万吨超细矿渣所需原材料表 物料 名称 水 分 % 配合比（%） 物 料 平 衡 （t） 备注 干 料（t） 湿 料（t） (h) (d) (a) (h) (d) （a） 矿渣 20 96 24 576 172800 29.63 711.12 213336 石膏 5 4 1 24 300 1.04 24.96 7488 超细矿渣 100 25 600 180000 煤 8 18Kg/t 0.432 10.368 3110.4 0.465 11.16 3348 磨系统运转率：82 %（300天） 表3 各种物料储存量和储存期表 序号 物料名称 储存方式 规格（m） 数量 储量（t） 储期（天） 1 湿矿渣 堆棚 30×120 1 2300 4 2 干矿渣 圆库 Φ10×26 2 800 1.5 3 石膏 圆库 Φ5×15 1 200 10 4 超细矿渣 圆库 Φ10×26 6 3200 5.8 2、设备选型及合理应用 2．1设备选型 根据生产线工艺流程，湿矿渣先运至原料堆棚堆放，再送入烘干系统进行烘干处理，在入库储存；而石膏经破碎机破碎后入石膏库储存.如需增加粉煤灰，可设粉煤灰库底配料.该几种物料经库底皮带秤计量后，由皮带机直接送入高细管磨中，经粉磨后的成品——矿渣微粉由提升机运至成品库中储存，并通过库底或库侧散装机送入散装汽车，或由空气斜槽（或FU、螺旋输送机等）送至码头由船只运输出厂.各主要设备如表四所示： （一）矿渣烘干系统设备 表4 序号 名 称 型号规格（m） 数量（台） 装机功率（Kw） 1 高效节能烘干机 （专利新产品） HR24—Φ2.4×18 1 45 2 节煤型高温沸腾炉 HRP24 1 68 3 抗结露耐高温 玻纤袋式收尘器 LFEF4×358 1 10 4 系统引风机 Y5—48NO12.5C 1 55 5 变频调速皮带秤 TDGV—1000 1 1.1 6 系统电控柜(M) 2.2×0.8×0.6 2 7 移动式空压机 V1.0/7 1 15 8 提升、输送设备 按工艺而定 （二）矿渣粉磨系统设备 表5