
矿渣微粉生产工艺技术.ppt
33页今年是今年是“十二五十二五”的开局之年,的开局之年,工业信息化部工业信息化部关于水泥工业节能减排的指导意见关于水泥工业节能减排的指导意见中的重点任务明确指出:中的重点任务明确指出:鼓励资源综合利用,完善循环经济发展模式鼓励资源综合利用,完善循环经济发展模式我国水泥工业我国水泥工业利用各种工业废弃物做原料或混合材,已经有数十年的历史,并且已达到了国内各工利用各种工业废弃物做原料或混合材,已经有数十年的历史,并且已达到了国内各工业部门中利用率的较高水平目前年工业废弃物利用量已经超过了业部门中利用率的较高水平目前年工业废弃物利用量已经超过了4 4亿吨,平均吨水泥亿吨,平均吨水泥利用量超过利用量超过200200kgkg主要有炼铁厂高炉主要有炼铁厂高炉矿渣矿渣、电厂、电厂粉煤灰粉煤灰、电厂、电厂脱硫石膏脱硫石膏、化工厂、化工厂硫酸硫酸渣渣、煤矿、煤矿煤矸石煤矸石及其它金属矿山及其它金属矿山尾矿尾矿等等 一、国内矿渣综合利用现状一、国内矿渣综合利用现状 矿渣矿渣是钢铁工业的主要固体废弃物,加上历年累积是钢铁工业的主要固体废弃物,加上历年累积, ,我国高炉矿渣总贮存量为我国高炉矿渣总贮存量为2 2亿亿吨吨, ,占地占地3 3万亩。
不仅严重影响生态环境,而且造成明显的经济损失和资源浪费不仅严重影响生态环境,而且造成明显的经济损失和资源浪费据估算,以每吨冶炼废渣堆存的经济损失据估算,以每吨冶炼废渣堆存的经济损失14.2514.25元计,每年造成经济损失元计,每年造成经济损失28.528.5亿亿元所以,冶炼废渣的元所以,冶炼废渣的无害化无害化、、资源化资源化处理是我国十分重视的焦点,也是我们推处理是我国十分重视的焦点,也是我们推进进循环经济循环经济的中心内容之一的中心内容之一 矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段:矿渣在水泥工业中的综合利用主要经过了三个阶段: 第一阶段第一阶段((19951995年以前)粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用以年以前)粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用以混合粉磨混合粉磨为为主矿渣由于难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过主矿渣由于难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过3030% % 第二阶段第二阶段((19951995~~20002000年)学习国外技术,矿渣粉作为高性能混凝土的年)学习国外技术,矿渣粉作为高性能混凝土的高掺合料高掺合料,,在建筑工程中推广使用。
但要求矿渣粉比表面积要达到在建筑工程中推广使用但要求矿渣粉比表面积要达到600600m m2 2/kg/kg以上,国内仅有几家以上,国内仅有几家粉磨站生产主要原因是:进口设备价格昂贵、生产线投资相当大粉磨站生产主要原因是:进口设备价格昂贵、生产线投资相当大 第三阶段第三阶段((20002000年后)矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在年后)矿渣粉最经济的粉磨细度应控制在400400m m2 2/kg/kg左右这样的矿左右这样的矿渣粉,既能直接供给混凝土搅拌站作渣粉,既能直接供给混凝土搅拌站作掺合料掺合料,又能与熟料、石膏粉合成高掺量,又能与熟料、石膏粉合成高掺量矿渣水矿渣水泥泥随着循环经济的大力发展,矿渣粉的产量年年翻番,目前已接近随着循环经济的大力发展,矿渣粉的产量年年翻番,目前已接近一亿一亿吨吨/ /年,正年,正在国内形成一个生产建材的在国内形成一个生产建材的新兴产业新兴产业 二、什么是矿渣二、什么是矿渣 “矿渣矿渣”的全称是的全称是“粒化高炉矿渣粒化高炉矿渣”它是钢铁厂它是钢铁厂冶炼冶炼生铁生铁时产生的时产生的废渣废渣在高炉炼铁过程中,除了铁矿石和燃。
在高炉炼铁过程中,除了铁矿石和燃料(焦炭)之外,为降低冶炼温度,还要加入适当数量的料(焦炭)之外,为降低冶炼温度,还要加入适当数量的石灰石和白云石作为石灰石和白云石作为助熔剂助熔剂它们在高炉内分解所得到的它们在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁、和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰分氧化钙、氧化镁、和铁矿石中的废矿、以及焦炭中的灰分相熔化,生成了以相熔化,生成了以硅酸盐硅酸盐与与硅铝酸盐硅铝酸盐为主要成分的为主要成分的熔融物熔融物,,浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理,浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理,形成粒状颗粒物,这就是形成粒状颗粒物,这就是矿渣矿渣 每生产每生产一一吨生铁,要排出吨生铁,要排出0.30.3~~1 1吨矿渣 厂名厂名SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3MnOMnOCaOCaOMgOMgOS SAGAG38.2838.288.408.401.571.570.480.4842.6642.667.407.40/ /AGAG32.2732.279.909.902.252.2511.9511.9539.2339.232.472.470.720.72BGBG40.1040.108.318.310.960.961.131.1343.6543.655.755.750.230.23BGBG41.4741.476.416.412.082.080.990.9943.3043.305.205.20/ /SGSG38.1338.1312.2212.220.730.731.081.0835.9235.9210.3310.331.101.10WGWG38.8338.8312.9212.921.461.461.951.9538.7038.704.634.630.050.05JGJG27.0227.0215.1315.132.082.0817.7417.7433.1533.152.312.31/ /表表1 1 我国部分钢铁厂的高炉矿渣化学成分我国部分钢铁厂的高炉矿渣化学成分 未经淬水的矿渣,其矿物形态呈稳定未经淬水的矿渣,其矿物形态呈稳定形的结晶体,这些结晶体除少部分形的结晶体,这些结晶体除少部分C C2 2S S尚有尚有一些活性外,其它矿物基本上一些活性外,其它矿物基本上不具有活性不具有活性。
如经淬水急冷,形成了如经淬水急冷,形成了玻璃态玻璃态结构,就使结构,就使矿渣处于不稳定的状态因而具有较大的矿渣处于不稳定的状态因而具有较大的潜在化学能出渣温度愈高,冷却速度愈潜在化学能出渣温度愈高,冷却速度愈快,则快,则矿渣玻璃化程度愈高,矿渣的潜在矿渣玻璃化程度愈高,矿渣的潜在化学能愈大,活性也愈高化学能愈大,活性也愈高因此,经因此,经水淬水淬急冷急冷的高炉矿渣的潜在活性较好的高炉矿渣的潜在活性较好 三、矿渣化学成分对其活性的影响 不同钢铁厂的矿渣的化学成分差异很大,同一钢铁厂不同时期排放的矿渣有时也不不同钢铁厂的矿渣的化学成分差异很大,同一钢铁厂不同时期排放的矿渣有时也不一样所以,要按进厂批次检测其化学成分的变化所以,要按进厂批次检测其化学成分的变化一一))氧化钙氧化钙 氧化钙属碱性氧化物,是矿渣的主要化学成分,一般占氧化钙属碱性氧化物,是矿渣的主要化学成分,一般占4040% %左右,他在矿渣中化合左右,他在矿渣中化合成具有成具有活性活性的矿物,如:硅酸二钙等氧化钙是决定矿渣活性的主要因素,因此,其的矿物,如:硅酸二钙等氧化钙是决定矿渣活性的主要因素,因此,其含量越高,矿渣活性越大。
含量越高,矿渣活性越大 ((二二))氧化铝氧化铝 氧化铝属酸性氧化物,是矿渣中氧化铝属酸性氧化物,是矿渣中较好的活性较好的活性成分,他在矿渣中形成铝酸盐或铝硅酸成分,他在矿渣中形成铝酸盐或铝硅酸钙等矿物,有熔融状态经水淬后形成玻璃体氧化铝含量一般为钙等矿物,有熔融状态经水淬后形成玻璃体氧化铝含量一般为5 5% %~~1515% %,也有的高,也有的高达达3030% %;其含量越高,活性越大,越适合水泥使用其含量越高,活性越大,越适合水泥使用 ((三三))氧化硅氧化硅 氧化硅微酸性氧化物,在矿渣中含量较高,一般为氧化硅微酸性氧化物,在矿渣中含量较高,一般为3030% %~~4040% %与氧化钙和氧化铝比与氧化钙和氧化铝比较起来,它使矿渣较起来,它使矿渣活性降低活性降低 ((四四))氧化镁氧化镁 氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般在氧化镁比氧化钙的活性要低,其含量一般在1 1% %~~1818% %,在矿渣中呈稳定的化合物或,在矿渣中呈稳定的化合物或玻璃体,玻璃体,不会产生安定性不良的现象不会产生安定性不良的现象。
因此,一般将氧化镁看成是矿渣的因此,一般将氧化镁看成是矿渣的活性活性组份 ((五五))氧化亚锰氧化亚锰 氧化亚锰对水泥的安定性无害,但氧化亚锰对水泥的安定性无害,但对矿渣的活性有一定的影响对矿渣的活性有一定的影响其含量一般应限制其含量一般应限制在在1 1% %~~3 3% %,如果超过,如果超过4 4% %~~5 5% %,矿渣活性明显下降矿渣活性明显下降 ((六六))硫硫 矿渣中硫较多时,可使水泥强度损失较大;但硫化钙与水作用,生成氢氧化钙起碱矿渣中硫较多时,可使水泥强度损失较大;但硫化钙与水作用,生成氢氧化钙起碱性激发作用性激发作用 ((七七))氧化钛氧化钛 矿渣中的钛以钛钙石存在,矿渣中的钛以钛钙石存在,使矿渣活性下降使矿渣活性下降国家标准中规定矿渣中的二氧化钛含国家标准中规定矿渣中的二氧化钛含量不得超过量不得超过1010% % 四、怎样评价矿渣质量的好坏四、怎样评价矿渣质量的好坏 ((一一))质量评定方法质量评定方法 1.1.化学分析法化学分析法 用化学成分分析来评定矿渣的质量是评定矿渣的主要方法用化学成分分析来评定矿渣的质量是评定矿渣的主要方法. .我国国家标准我国国家标准((GB/T203-2008GB/T203-2008)规定粒化高炉矿渣)规定粒化高炉矿渣质量系数质量系数如下:如下: 式中:各氧化物表示其质量百分数含量。
式中:各氧化物表示其质量百分数含量 质量系数质量系数K K反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系,质量系反映了矿渣中活性组份与低活性、非活性组份之间的比例关系,质量系数数K K值值越大,矿渣活性越高越大,矿渣活性越高 2.2.碱度经验法碱度经验法 矿渣的活性组分含量之和与主要非活性组分的比值,称为:矿渣的活性组分含量之和与主要非活性组分的比值,称为:碱度碱度,代号:,代号:B B 碱度计算:碱度计算: 式中:各氧化物表示其质量百分数含量式中:各氧化物表示其质量百分数含量 B B≥≥1.61.6的矿渣属于的矿渣属于活性矿渣活性矿渣,,B B越越大大潜在潜在水硬性越好水硬性越好((二二))矿渣品质要求矿渣品质要求 国家标准(国家标准(GB/T203-2008GB/T203-2008) ) 1 1. .粒化高炉矿渣的粒化高炉矿渣的质量系数质量系数K K应不小于应不小于1.21.2 2 2. .粒化高炉矿渣中粒化高炉矿渣中锰化合物锰化合物的含量,以的含量,以MnOMnO计不得超过计不得超过4 4% %;锰铁合金粒化高炉矿渣;锰铁合金粒化高炉矿渣的的MnOMnO允许放宽到允许放宽到1515% %;;硫化物硫化物含量(以硫计)不得超过含量(以硫计)不得超过3 3% %;;氟化物氟化物含量(以氟计)不含量(以氟计)不得大于得大于2 2% %。
3 3. .粒化高炉矿渣的粒化高炉矿渣的松散容重松散容重不大于不大于1.21.2kg/Lkg/L;矿渣颗粒直径不得超过;矿渣颗粒直径不得超过5050mmmm;;≥≥1010mmmm的颗粒含量不得超过的颗粒含量不得超过8 8% % 4 4. .粒化高炉矿渣不得混有外来夹杂物,铁尘泥、未经淬冷的块状矿渣等粒化高炉矿渣不得混有外来夹杂物,铁尘泥、未经淬冷的块状矿渣等 5 5. .矿渣在未烘干前,其贮存期限,从淬冷成粒时算起,不宜超过矿渣在未烘干前,其贮存期限,从淬冷成粒时算起,不宜超过3 3个月 五、怎样激发矿渣的活性五、怎样激发矿渣的活性 矿渣是一种具有矿渣是一种具有“潜在水硬性潜在水硬性”的材料,即:其的材料,即:其单独存在时无水硬性但受到某些激发作用后,就单独存在时无水硬性但受到某些激发作用后,就呈现水硬性呈现水硬性 常用的常用的激发方式激发方式有有三三大类,大类, 1 1. .物理激发物理激发:也就是采用:也就是采用高细粉磨高细粉磨和和超细粉磨超细粉磨的方法,用机械力使矿渣的热力学性质、结晶学性的方法,用机械力使矿渣的热力学性质、结晶学性质、物理化学性质等都会发生规律性变化。
质、物理化学性质等都会发生规律性变化 2 2. .化学激发化学激发:采用对水泥或混凝土性能无害的:采用对水泥或混凝土性能无害的化学物质,用化学反应激发矿渣水化的活性化学物质,用化学反应激发矿渣水化的活性 化学激发方式,可分为:化学激发方式,可分为:碱激发碱激发、、硫酸盐激发硫酸盐激发等多种激发形式等多种激发形式 3 3. .复合助磨剂激发复合助磨剂激发 复合助磨剂激发复合助磨剂激发简称:简称:复合激发复合激发通常单独采用一种激活通常单独采用一种激活措施,不能显著地提高矿渣体系的活性,在实际应用时,需要措施,不能显著地提高矿渣体系的活性,在实际应用时,需要综合各种物理和化学的激活方法,在粉磨矿渣的过程中,掺入综合各种物理和化学的激活方法,在粉磨矿渣的过程中,掺入“矿渣专用的复合助磨剂矿渣专用的复合助磨剂”,使磨细的矿渣粉在水化前具备激,使磨细的矿渣粉在水化前具备激活的充分条件这是目前活的充分条件这是目前最广泛最广泛、、最经济适用最经济适用的的复合激发复合激发方法 矿渣专用复合助磨剂品种多样。
我们曾经用矿渣专用复合助磨剂品种多样我们曾经用三乙醇胺三乙醇胺、、聚聚羧酸减水剂羧酸减水剂和和氢氧化钙氢氧化钙饱和溶液,经磁化装置活化处理的一种饱和溶液,经磁化装置活化处理的一种“多功能复合助磨剂多功能复合助磨剂”,既激发了矿渣的,既激发了矿渣的活性活性,又提高了矿渣,又提高了矿渣粉的粉的比表面积比表面积和磨机和磨机台时产量台时产量 用于水泥工业的工业固体废弃物,一般细粉的用于水泥工业的工业固体废弃物,一般细粉的水化速度比水泥慢得多,经测试表明:颗粒大小水化速度比水泥慢得多,经测试表明:颗粒大小在在8080μmμm(比表面积(比表面积300300 m m2 2/kg/kg)时,高炉矿渣水)时,高炉矿渣水化化9090天左右才能产生与硅酸盐水泥熟料水化天左右才能产生与硅酸盐水泥熟料水化2828天天时相应的强度;粉煤灰则需时相应的强度;粉煤灰则需150150天左右才能达到天左右才能达到相应的强度相应的强度 工业废渣粉磨到大部分在工业废渣粉磨到大部分在4545μmμm(比表面积(比表面积450450 m m2 2/kg/kg)时,扩大了水化反应时的表面积,)时,扩大了水化反应时的表面积,可以较大幅度地提高它们的水化速度,使它们能可以较大幅度地提高它们的水化速度,使它们能在较短时间内产生较高的强度。
在较短时间内产生较高的强度 矿渣单独与水拌合时,反应极慢,得不到足够的强度;矿渣单独与水拌合时,反应极慢,得不到足够的强度;但在但在氢氧化钙溶液氢氧化钙溶液的中就能够发生水化,而在饱和的氢氧的中就能够发生水化,而在饱和的氢氧化钙溶液中反映更快,并产生一定的化钙溶液中反映更快,并产生一定的强度强度这种能造成氢这种能造成氢氧化钙液相以激发矿渣活性的物质称之为氧化钙液相以激发矿渣活性的物质称之为碱性激发剂碱性激发剂常用激发剂有用激发剂有石灰石灰和和硅酸盐熟料硅酸盐熟料 在含有氢氧化钙的碱性溶液中,加入一定数量的在含有氢氧化钙的碱性溶液中,加入一定数量的硫酸硫酸钙钙,能使矿渣的潜在活性较为充分地发挥出来,产生比单,能使矿渣的潜在活性较为充分地发挥出来,产生比单独加碱性激发剂高得多的强度,这一类物质称之为独加碱性激发剂高得多的强度,这一类物质称之为硫酸盐硫酸盐激发剂激发剂常用的硫酸盐激发剂有:常用的硫酸盐激发剂有:二水石膏二水石膏;;半水石膏;半水石膏;无水石膏无水石膏等等 六、矿渣高细粉磨工艺实施方案六、矿渣高细粉磨工艺实施方案 对粒化高炉矿渣采用对粒化高炉矿渣采用分别粉磨分别粉磨的形式、将其粉磨成的形式、将其粉磨成高细粉高细粉是目前综合利用中最适用是目前综合利用中最适用的工艺流程。
工艺流程形式多样:的工艺流程工艺流程形式多样: 1 1. .高细高产管磨机高细高产管磨机一级开路流程一级开路流程;; 2 2. .普通球磨机、高效选粉机普通球磨机、高效选粉机一级闭路流程一级闭路流程;; 3 3. .立式磨立式磨一级闭路流程一级闭路流程;; 4 4. .辊压机与球磨机联合粉磨流程辊压机与球磨机联合粉磨流程 这些流程的共同点是:将这些流程的共同点是:将矿渣矿渣磨细成磨细成矿渣粉矿渣粉(统称:(统称:高细粉高细粉),即),即矿渣粉矿渣粉中的颗中的颗粒粒8080%≤%≤5050μmμm、比表面积、比表面积≥≥350350m m2 2/kg/kg,其中,,其中,≤≤1010μmμm的超细粉约占的超细粉约占3030~~4040% % 然后可以直接与熟料粉合成不同强度等级的然后可以直接与熟料粉合成不同强度等级的矿渣水泥矿渣水泥,或给商混搅拌站提供作混,或给商混搅拌站提供作混凝土凝土掺合料掺合料粉磨工艺流程粉磨工艺流程一级开路一级开路一级闭路一级闭路辊压机预粉碎、球磨机闭路辊压机预粉碎、球磨机闭路立磨闭路立磨闭路主机规格型号主机规格型号φ2.2×7mφ2.2×7mφ2.4×12mφ2.4×12mHFC1000/300HFC1000/300、、φ3.5×10mφ3.5×10mCKCK--310310台时产量台时产量t/ht/h6.06.0141428289090比表面积比表面积m m2 2/kg/kg≥400≥400产品质量标准产品质量标准符合符合GB/T18046GB/T18046--20082008电耗电耗kwh/tkwh/t75757070505036.536.5金属消耗金属消耗g/tg/t103010307007007007006.06.0燃料消耗燃料消耗kg/tkg/t4040404040401212设备投资设备投资/ /万元万元1501502002002000200050005000表表2 2 生产矿渣粉不同工艺流程的经济技术指标生产矿渣粉不同工艺流程的经济技术指标图图1 1 球磨机分别粉磨合成水泥工艺流程球磨机分别粉磨合成水泥工艺流程 图图2 2 辊压机与球磨机联合粉磨工艺流程辊压机与球磨机联合粉磨工艺流程图图3 3 立式磨水泥粉磨一级闭路流程立式磨水泥粉磨一级闭路流程 七、矿渣水泥七、矿渣水泥 “分别粉磨分别粉磨”工艺工艺 水泥企业一般是将水泥企业一般是将矿渣矿渣与与熟料熟料及其它组份物料,按配比一起加到球磨机中共同混及其它组份物料,按配比一起加到球磨机中共同混合粉磨。
由于各种物料易磨性的差异较大,当出磨物料达到工艺要求时,其中矿渣合粉磨由于各种物料易磨性的差异较大,当出磨物料达到工艺要求时,其中矿渣的细度并没有达到理想的指标的细度并没有达到理想的指标 矿渣矿渣比水泥比水泥熟料熟料难磨,混合粉磨时,水泥比表面积达到了难磨,混合粉磨时,水泥比表面积达到了300300 m m2 2/kg/kg以上,水泥以上,水泥中的矿渣粉的比表面积只有中的矿渣粉的比表面积只有200200~~250250 m m2 2/kg/kg,其,其水化活性不能正常发挥水化活性不能正常发挥因此,专因此,专家们建议:有条件的水泥企业应该将矿渣与熟料等其他组份物料分开,将家们建议:有条件的水泥企业应该将矿渣与熟料等其他组份物料分开,将矿渣单独矿渣单独粉磨粉磨、熟料与石膏及其他混合材一起粉磨,然后再根据市场需求,提供各种具有不、熟料与石膏及其他混合材一起粉磨,然后再根据市场需求,提供各种具有不同特殊性能和用途的水泥产品,配制合成不同强度等级的同特殊性能和用途的水泥产品,配制合成不同强度等级的矿渣水泥矿渣水泥或或复合水泥复合水泥,更,更好地满足客户的不同使用要求这就是好地满足客户的不同使用要求。
这就是 “分别粉磨分别粉磨”工艺 矿渣矿渣粉磨到一定细度(比表面积粉磨到一定细度(比表面积≥≥380380 m m2 2/kg/kg)后,其玻璃体晶体结构被破坏,促)后,其玻璃体晶体结构被破坏,促使矿渣中的使矿渣中的CaOCaO、、SiOSiO2 2、、AlAl2 2O O3 3活性发挥出来,这些活性组份水化时,在碱性溶液的激发活性发挥出来,这些活性组份水化时,在碱性溶液的激发下,进一步生成下,进一步生成水化硅酸钙水化硅酸钙等水硬性物质,有利于矿渣水泥后期强度增进率的提高等水硬性物质,有利于矿渣水泥后期强度增进率的提高实践证明,实践证明,分别粉磨分别粉磨后均化合成的后均化合成的矿渣水泥矿渣水泥,, 2828天抗压强度一般可以提高天抗压强度一般可以提高5 5MPaMPa以上以上(见表(见表3 3) 表表3 3 矿渣分别粉磨对水泥质量的影响矿渣分别粉磨对水泥质量的影响水泥粉磨水泥粉磨工艺流程工艺流程物料配比物料配比% %比表面积(比表面积(m m2 2/kg/kg))抗压强度(抗压强度(MPaMPa))熟熟 料料矿矿 渣渣熟熟 料料矿矿 渣渣3d3d28d28d混合粉磨混合粉磨70703030351(351(矿渣水泥矿渣水泥) )21.921.957.457.4分别粉磨分别粉磨7070303035035039039025.125.165.565.5 八、矿渣粉生产要点关注八、矿渣粉生产要点关注 ((一一))矿渣质量检验与分选矿渣质量检验与分选 不同钢铁企业由于自己钢铁产品生产的需要,使其排放的高炉粒化矿渣化学成分不同钢铁企业由于自己钢铁产品生产的需要,使其排放的高炉粒化矿渣化学成分不尽相同,加上冶炼环境、水淬条件不一样,同一工厂不同时段排放的矿渣,质量的不尽相同,加上冶炼环境、水淬条件不一样,同一工厂不同时段排放的矿渣,质量的差异有时也波动相当大。
如:差异有时也波动相当大如:质量系数质量系数的变化对的变化对矿渣粉的活性矿渣粉的活性影响十分明显;水淬条影响十分明显;水淬条件的不同,使矿渣的易磨性系数在件的不同,使矿渣的易磨性系数在2020~~2626KWh/tKWh/t波动,以及矿渣中的大颗粒、氧化铁波动,以及矿渣中的大颗粒、氧化铁和碎铁块含量对矿渣粉生产的节能高产都有敏感的反应因此,有条件的地方应按和碎铁块含量对矿渣粉生产的节能高产都有敏感的反应因此,有条件的地方应按国国家标准家标准选择性地订购选择性地订购矿渣资源,对于进厂的矿渣必须按每一批次进行矿渣资源,对于进厂的矿渣必须按每一批次进行检验检验,以便生产,以便生产线对工艺参数实施控制与调整;矿渣入磨之前一定要经过线对工艺参数实施控制与调整;矿渣入磨之前一定要经过筛选筛选分流、并在输送过程中分流、并在输送过程中安装安装除铁器除铁器处理 ((二二))粉磨平衡粉磨平衡 一般来说,物料粉磨时间越长,产品越细但是,物料磨得越细,其比表面能也越一般来说,物料粉磨时间越长,产品越细但是,物料磨得越细,其比表面能也越大,因而,微细颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强磨内会处于一个大,因而,微细颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强。
磨内会处于一个“粉磨粉磨↔团团聚聚”的动态平衡过程,达到所谓的的动态平衡过程,达到所谓的“粉磨极限粉磨极限”在这种状态下,即使再延长粉磨时在这种状态下,即使再延长粉磨时间,反倒间,反倒“越磨越粗越磨越粗”同时,粉磨能耗成倍增加、产量降低这种现象在矿渣粉生同时,粉磨能耗成倍增加、产量降低这种现象在矿渣粉生产中经常出现解决办法是:产中经常出现解决办法是:添加助磨剂添加助磨剂,它的分散作用可以阻止颗粒之间的团聚它的分散作用可以阻止颗粒之间的团聚要求产品越细,使用助磨剂的效果越显著要求产品越细,使用助磨剂的效果越显著 ((三三))粉磨工艺参数调整粉磨工艺参数调整 矿渣比水泥熟料难磨,矿渣粉的比表面积又比水泥要求高,因此,在相同工艺装矿渣比水泥熟料难磨,矿渣粉的比表面积又比水泥要求高,因此,在相同工艺装备条件下,用球磨机生产矿渣粉,比水泥磨的产量降备条件下,用球磨机生产矿渣粉,比水泥磨的产量降低低5050% %在单独粉磨矿渣时,在单独粉磨矿渣时,关关键技术键技术是是严格控制矿渣在磨内的停留时间严格控制矿渣在磨内的停留时间 1 1、、研磨体级配研磨体级配。
由于经筛分处理后的入磨矿渣粒度小,球磨机磨内研磨体的平由于经筛分处理后的入磨矿渣粒度小,球磨机磨内研磨体的平均球径应随之减小一般来说,最大球的球径不要超过均球径应随之减小一般来说,最大球的球径不要超过φφ6060,平均球径一般不超过,平均球径一般不超过4545mmmm根据磨机的仓位,减大球、换小球根据磨机的仓位,减大球、换小球 2 2、、研磨体装载量研磨体装载量由于矿渣难磨,研磨体的装载量应适当高于磨机设计装载量,由于矿渣难磨,研磨体的装载量应适当高于磨机设计装载量,约增加约增加5 5~~1010% %,不要超过,不要超过1515% %,正规的设备制造厂家已给球磨机预留了这部分电机功,正规的设备制造厂家已给球磨机预留了这部分电机功率开路磨的研磨体装填形式应保持后仓高于前仓,闭路磨则保持后仓略低或前后仓率开路磨的研磨体装填形式应保持后仓高于前仓,闭路磨则保持后仓略低或前后仓基本持平基本持平 3 3、、隔仓板形式隔仓板形式单层隔仓板应适当缩小篦缝宽度,一般为单层隔仓板应适当缩小篦缝宽度,一般为5 5~~7 7mmmm;双层隔仓板;双层隔仓板篦缝宽度控制在篦缝宽度控制在1010mmmm左右;双仓磨,还应该将隔仓板前移,增加细磨仓长度。
左右;双仓磨,还应该将隔仓板前移,增加细磨仓长度 4 4、、衬板形式衬板形式矿渣的流动性好、磨琢性强,磨机采用矿渣的流动性好、磨琢性强,磨机采用环沟衬板环沟衬板较好,尤其是细较好,尤其是细磨仓粉磨时,磨仓粉磨时,环沟衬板环沟衬板的沟槽内,不同程度的存有一部分物料,所形成的料垫既增的沟槽内,不同程度的存有一部分物料,所形成的料垫既增加了物料的研磨机会,又减少了磨内金属消耗,延长了衬板使用寿命加了物料的研磨机会,又减少了磨内金属消耗,延长了衬板使用寿命 5 5、、出磨回转筛篦缝出磨回转筛篦缝经过磨前筛分和有效控制延长粉磨时间,应将磨尾回转筛经过磨前筛分和有效控制延长粉磨时间,应将磨尾回转筛的篦缝缩小到的篦缝缩小到3 3mmmm以下,以便及时清除出磨物料中的金属杂物以下,以便及时清除出磨物料中的金属杂物 6 6、、优选轴承磨和高细磨优选轴承磨和高细磨根据目前统计数据表明,采用球磨机粉磨系统生产矿根据目前统计数据表明,采用球磨机粉磨系统生产矿渣粉的单产电耗一般为渣粉的单产电耗一般为6060~~8080 kwh/t kwh/t其中轴承磨和高细磨节能高产效果较为明显,。
其中轴承磨和高细磨节能高产效果较为明显,其磨内结构形式对矿渣粉生产的适应性比普通球磨机强,经济效益明显其磨内结构形式对矿渣粉生产的适应性比普通球磨机强,经济效益明显((四四))添加助磨剂添加助磨剂 在采用球磨机生产矿渣粉的过程中,添加助磨剂是必不可少的环节一方面可以在采用球磨机生产矿渣粉的过程中,添加助磨剂是必不可少的环节一方面可以改改善矿渣的易磨性善矿渣的易磨性、、提高磨机产量提高磨机产量,另一方面也可以,另一方面也可以消除消除“粉磨平衡粉磨平衡”现象现象、把矿渣粉、把矿渣粉按按比表面积比表面积要求磨细为了解决要求磨细为了解决矿渣粉早期强度偏低矿渣粉早期强度偏低的问题,还可以选用的问题,还可以选用“多功能复多功能复合助磨剂合助磨剂”,在磨细过程中起到,在磨细过程中起到助磨助磨兼兼激发激发的作用 采用助磨剂后,物料流速加快,在磨内的停留时间缩短,为了采用助磨剂后,物料流速加快,在磨内的停留时间缩短,为了满足满足矿渣粉出磨的矿渣粉出磨的合理细度要求合理细度要求,必须改变研磨体的平均球径、填充率、隔仓板篦缝宽度、磨内通风量,必须改变研磨体的平均球径、填充率、隔仓板篦缝宽度、磨内通风量(风速)及闭路系统的循环负荷等,(风速)及闭路系统的循环负荷等,保证矿渣在磨内有足够的粉磨时间保证矿渣在磨内有足够的粉磨时间,使设备的工,使设备的工艺条件与之适应。
艺条件与之适应((五五))矿渣粉的质量要求矿渣粉的质量要求 国家标准(国家标准(GB/T18046-2008GB/T18046-2008)规定:)规定: 1 1. .定义:以粒化高炉矿渣为主要原料,可掺加少量的石膏磨制成一定细度的粉体,定义:以粒化高炉矿渣为主要原料,可掺加少量的石膏磨制成一定细度的粉体,称作称作粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉,简称:,简称:矿渣粉矿渣粉 2 2. .粉磨允许加入助磨剂,加入量不得大于矿渣粉质量的粉磨允许加入助磨剂,加入量不得大于矿渣粉质量的0.50.5% % 3 3. .矿渣粉共分为矿渣粉共分为三三级S S105105、、S S9595和和S S7575,他们对应的,他们对应的活性指数活性指数7 7天不小于天不小于9595% %、、7575% %和和5555% %,,2828天不小于天不小于105105% %、、9595% %和和7575% %;;比表面积比表面积不小于不小于500500、、400400、、300300m m2 2/kg/kg;;流动度比流动度比不不小于小于9595% % 4 4. .矿渣粉矿渣粉密度密度不小于不小于2.82.8g/cmg/cm3 3;; 5 5. .矿渣粉矿渣粉含水量含水量不大于不大于1.01.0% %;; 6 6. .三氧化硫三氧化硫不大于不大于4.04.0% %;; 7 7. .氯离子氯离子不大于不大于0.060.06% %;; 8 8. .烧失量烧失量不大于不大于3.03.0% %;; 9 9. .玻璃体含量玻璃体含量不小于不小于8585% %;; 1010. .放射性放射性合格。
合格((六六))矿渣粉的主要用途矿渣粉的主要用途 1 1. .配制矿渣水泥或复合水泥配制矿渣水泥或复合水泥可以节省水泥熟料,提高水泥后期强度,降低水泥生可以节省水泥熟料,提高水泥后期强度,降低水泥生产成本在水泥闭路粉磨系统中,采用从选粉机直接掺入矿渣粉的方法,经济适用、产成本在水泥闭路粉磨系统中,采用从选粉机直接掺入矿渣粉的方法,经济适用、质量稳定质量稳定 2 2. .作配制混凝土的掺合料作配制混凝土的掺合料配制普通混凝土可以替代配制普通混凝土可以替代1010% %~~4040% %的水泥,提高和易性、的水泥,提高和易性、可泵性、并抑制碱集料反应、提高耐久性,同时降低生产成本;配制各种高性能混凝可泵性、并抑制碱集料反应、提高耐久性,同时降低生产成本;配制各种高性能混凝土,如:抗海水浸蚀的混凝土、适用于大体积工程的低热混凝土等等土,如:抗海水浸蚀的混凝土、适用于大体积工程的低热混凝土等等 3 3. .作墙体材料和水泥制品的添加剂作墙体材料和水泥制品的添加剂增加混凝土的致密度、改善抗渗性,用于大型增加混凝土的致密度、改善抗渗性,用于大型水泥管道、喷补工程等等。
水泥管道、喷补工程等等 4 4. .作碱激发胶凝材料作碱激发胶凝材料、、无熟料水泥无熟料水泥等 九、矿渣粉磨站实例九、矿渣粉磨站实例 LZLZ水泥厂有一条水泥厂有一条50005000t/dt/d新型干法水泥生产线新型干法水泥生产线和和6060万吨万吨/ /年年矿渣粉磨站矿渣粉磨站在生产高品质通用硅酸盐水泥的同时,也可以生产以高品质通用硅酸盐水泥的同时,也可以生产以矿渣粉矿渣粉为主的为主的S95S95级的级的混凝土掺合料混凝土掺合料,,将掺合料供给预拌混凝土厂或工地,掺合料专供配制不同要求的高性能混凝土该将掺合料供给预拌混凝土厂或工地,掺合料专供配制不同要求的高性能混凝土该厂还可将水泥、矿渣粉掺合料、集料、外加剂配制成厂还可将水泥、矿渣粉掺合料、集料、外加剂配制成干粉砂浆干粉砂浆,直接向用户供货直接向用户供货用户在工地加水即可拌用,使水泥的生产、销售与使用协调起来用户在工地加水即可拌用,使水泥的生产、销售与使用协调起来 矿渣粉生产成本矿渣粉生产成本 ((元元/ /吨吨))项目名称项目名称矿渣矿渣电耗电耗煤耗煤耗人工工时人工工时营销管理营销管理合计合计生产成本生产成本80803333151512122020160160 配制配制C30C30水泥混凝土水泥混凝土,每立方混凝土掺,每立方混凝土掺3030% %矿渣粉,可替代矿渣粉,可替代147147kgkg水泥,水泥市场平水泥,水泥市场平均价格均价格260260元元/ /吨;吨; 1 1. .每立方水泥混凝土降低成本:(每立方水泥混凝土降低成本:(260260- -160160))××0.1470.147= =14.714.7元元 2 2. .矿渣粉磨站年效益:(矿渣粉磨站年效益:(260260- -160160))××6060 = = 60006000万元万元。












