用礦渣微粉生產(chǎn)礦渣水泥的流程與方案
礦渣是鋼鐵生產(chǎn)的冶煉廢渣,化學(xué)成分和熟料相似,作為一種工業(yè)廢棄物在我國大量存在。礦渣具有潛在水硬性,經(jīng)高細(xì)、超細(xì)粉磨,比表面積達(dá)到400㎡/kg以上后,就呈現(xiàn)出水硬性,可以作為水泥的主要組分。為響應(yīng)水泥行業(yè)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的號(hào)召,礦渣經(jīng)過粉磨在水泥建材中被廣泛應(yīng)用。
近幾年,在*、國內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)拉動(dòng)下,我國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展,鋼鐵產(chǎn)能急劇擴(kuò)張。礦渣是黑色冶金工業(yè)影響環(huán)境負(fù)荷的主要固體廢棄物,根據(jù)鋼鐵行業(yè)2008年運(yùn)行基本情況分析數(shù)據(jù),2008年我國產(chǎn)粗鋼50049萬噸,生鐵47067萬噸,鋼材58177萬噸,冶煉廢渣產(chǎn)生33100萬噸,(其中鋼渣約為14300萬噸,高爐礦渣約18800萬噸),綜合利用16700萬噸,加上歷年累積,總貯存量為3.8億噸,占地6萬畝,這些露天儲(chǔ)存的冶煉廢渣堆存侵占土地,污染毒化土壤、水體和大氣,嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境,造成明顯或潛在的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。據(jù)估算以每噸冶煉廢渣堆存的經(jīng)濟(jì)損失12.5元計(jì),每年造成經(jīng)濟(jì)損失47.5億元。所以,冶煉廢渣的無害化、資源化處理是我國乃至.各國十分重視的焦點(diǎn),也是我們推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的中心內(nèi)容之一。
礦渣在水泥工業(yè)中的綜合利用主要經(jīng)過了三個(gè)階段:
*階段主要是在1995年以前,?;郀t礦渣主要是作為水泥混合材使用。粉磨方式以熟料、石膏、礦渣按比例在一起混合粉磨為主。礦渣由于難磨,在水泥中的摻量有限,一般不超過30%。
第二階段是1995~2000年,國外磨細(xì)礦渣粉對(duì)高性能混凝土耐久性的影響,引起了國內(nèi)學(xué)者的重視和效仿。礦渣微粉作為混凝土的高摻合料,在建筑工程中逐步推廣使用。但由于要求礦渣微粉比表面積要達(dá)到600㎡/kg以上,國內(nèi)僅有幾家生產(chǎn)。主要原因是:當(dāng)時(shí),年產(chǎn)30萬噸規(guī)模的礦渣微粉生產(chǎn)廠,幾乎全是進(jìn)口國外的立磨生產(chǎn)線。進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴、生產(chǎn)線投資相當(dāng)大。以年產(chǎn)30萬噸礦渣微粉生產(chǎn)線為例,*投資至少在5000萬元左右。
第三階段是在2000年之后,粉磨設(shè)備節(jié)能技術(shù)和礦渣微粉應(yīng)用經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究的深入,使廣大水泥及混凝土攪拌站企業(yè)認(rèn)識(shí)到,礦渣微粉比較經(jīng)濟(jì)的粉磨細(xì)度應(yīng)控制在450㎡/kg左右。各種粉磨設(shè)備都能夠生產(chǎn)出市場(chǎng)不同需求的礦渣微粉,并獲得相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策力度的加大,在大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下,礦渣微粉的產(chǎn)量年年翻番,目前已接近3000萬噸/年,建材行業(yè)內(nèi)一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)正逐步在形成。
新鄉(xiāng)市長城機(jī)械便是在這樣的大環(huán)境下,于2004年獨(dú)立研發(fā)制造并推出了.臺(tái)礦渣立磨機(jī)。經(jīng)過10多年的不斷創(chuàng)新發(fā)展與實(shí)踐總結(jié),目前生產(chǎn)的礦渣立磨已趕上行業(yè)水平,近兩年,更是與包括河南孟電、河北奧森、徐鋼、河南豫輝在內(nèi)的國內(nèi)50余家大型水泥廠、鋼鐵廠、粉磨站合作,為其建設(shè)了70多條礦渣微粉/鋼渣微粉生產(chǎn)線,成為礦渣微粉領(lǐng)域真正的.企業(yè)。
案例解析:
辛集奧森鋼鐵公司對(duì)現(xiàn)有的高爐礦渣處理方法是:除一部分銷售給當(dāng)?shù)氐乃嗥髽I(yè),絕大部分不能利用的礦渣,由該公司買廢渣填埋場(chǎng)地,對(duì)廢棄的高爐礦渣進(jìn)行填埋,公司每年用于購置填埋場(chǎng)地及處理廢棄的高爐礦渣的資金多達(dá)上百萬元。一是浪費(fèi)了國家寶貴的土地資源,同時(shí)對(duì)社會(huì)帶來環(huán)境危害;二是對(duì)填埋掉的高爐礦渣資源是一種浪費(fèi),使高爐礦渣對(duì)社會(huì)不能發(fā)揮應(yīng)有的作用,不符合國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)的國策;三是公司用于高爐礦渣填埋的專項(xiàng)環(huán)保資金會(huì)逐年上升,對(duì)企業(yè)造成了.的壓力。所以對(duì)高爐礦渣綜合治理,是關(guān)系到公司按照國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)國策發(fā)展生產(chǎn),保障國家有限的資源合理利用,保護(hù)環(huán)境,保護(hù)國家有限土地資源的一項(xiàng)重要舉措。于是該公司委托長城機(jī)械設(shè)計(jì)一條礦渣粉粉磨站生產(chǎn)線,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況如下:
1、主要技術(shù)方案
(1)建設(shè)規(guī)模:年產(chǎn)礦渣粉60萬噸。烘干熱源用高爐煤氣作為預(yù)熱式燃?xì)鉅t熱源。礦渣粉主要用于水泥廠及各商品混凝土攪拌站做混合材,外銷至水泥廠或周邊地區(qū)商品混凝土攪拌站。
(2)生產(chǎn)方法:礦粉生產(chǎn)線采用長城機(jī)械GRMS46.41立式礦渣磨機(jī)粉磨,根據(jù)市場(chǎng)需求,確定工作制度,確定磨細(xì)礦渣粉全年工作10個(gè)月,每月工作28天,年生產(chǎn)磨細(xì)礦渣粉60萬噸。
2、礦粉生產(chǎn)線工藝流程簡述
原礦渣及脫硫石膏由汽車運(yùn)入礦渣聯(lián)合堆棚中,由鏟車送入喂料倉,經(jīng)皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)送入計(jì)量倉,計(jì)量倉經(jīng)計(jì)量內(nèi)的礦渣及脫硫石膏,按照一定配合比由電子皮帶秤、皮帶輸送機(jī)、三道鎖風(fēng)閥喂入立磨機(jī),在輥磨中物料隨著磨盤的旋轉(zhuǎn)從其中心向邊緣運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到磨輥的擠壓而被粉碎。粉碎后的物料在磨盤邊緣處被從風(fēng)環(huán)進(jìn)入的熱氣體帶起,粗顆粒落到磨盤再粉磨,較細(xì)顆粒被帶到選粉機(jī)進(jìn)行分選,粗粉也返回到磨盤再粉磨,合格細(xì)粉被帶入袋式收塵器收集作為成品,成品細(xì)度可通過改變選粉機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。部分難磨的大顆粒物料(包括鐵渣)落入風(fēng)環(huán),通過吐渣口進(jìn)入外循環(huán)系統(tǒng),并經(jīng)過除鐵后再次進(jìn)入輥磨與新喂物料一起粉磨。出收塵器的成品通過空氣輸送斜槽、提升機(jī)等設(shè)備送入到成品庫中。
烘干用熱風(fēng)由預(yù)熱式高爐煤氣熱風(fēng)爐提供。煉鐵產(chǎn)生的高爐煤氣經(jīng)過較長的管道引至磨旁的熱風(fēng)爐系統(tǒng),燃燒產(chǎn)生的熱氣體進(jìn)入磨機(jī),實(shí)施對(duì)入磨物料的烘干和輸送作用,入爐煤氣量可以根據(jù)要求的風(fēng)溫進(jìn)行調(diào)節(jié),出磨氣體通過收塵器凈化后由系統(tǒng)風(fēng)機(jī)排入大氣,其中一部分循環(huán)入立磨。采用高爐煤氣作為烘干熱源,具有調(diào)節(jié)簡便、清潔環(huán)境、占地面積少和節(jié)約能源的特點(diǎn)。
系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了三道除鐵裝置:計(jì)量秤后的.條皮帶設(shè)有帶式除鐵器,物料循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)有二臺(tái)精細(xì)除鐵器,這三道除鐵裝置可以有效地除去礦渣中的鐵渣,降低設(shè)備的磨損。
系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)集中控制,監(jiān)測(cè)全部的設(shè)備參數(shù)和工藝參數(shù),并實(shí)施連鎖保護(hù)。控制室還裝備工業(yè)電視,可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)立磨機(jī)等關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)控,降低事故率
3 主要生產(chǎn)設(shè)備
礦渣粉磨的主要生產(chǎn)設(shè)備為立磨機(jī),長城機(jī)械設(shè)計(jì)采用了GRMS46.41礦渣立磨。在礦渣微粉質(zhì)量均達(dá)到GB/T18046-2000要求的前提下,立磨技術(shù)有以下優(yōu)勢(shì):
(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,簡化了工藝流程,降低了燃料消耗,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);
目前,該項(xiàng)目已建成并順利投產(chǎn),該礦渣粉磨生產(chǎn)線不僅每年給公司帶來巨大經(jīng)濟(jì)收益,同時(shí)具有節(jié)能減排的雙重意義。