水泥球磨機改造成微礦粉磨的幾點做法

礦渣是煉鐵過程中排出的工業(yè)廢料，通常經(jīng)水淬處理成為粒狀顆粒，其化學成分和部分組成與硅酸鹽水泥孰料類似。經(jīng)水淬處理后的礦渣，玻璃體含量多，能量處于不穩(wěn)定狀態(tài)，將礦渣制成微細粉，具有較強的水化活性，可作為水泥與高性能混凝土的活性混合材料。隨著分別粉磨技術(shù)的推廣運用，海安東方特種建材公司2012年在工藝調(diào)整、技術(shù)改造過程中，將原φ3.2m×13mm的水泥球磨機改造成微礦粉磨，經(jīng)過幾個月的生產(chǎn)運行，各項技術(shù)指標均達到預(yù)期效果。

1、微礦粉主要性能及化學成分

礦渣微粉具有較高的潛在活性，是較好的混凝土摻合料和水泥混合材料，有改善水泥性能、提高混凝土綜合性能的作用。對新拌混凝土具有提高塌落度、降低水化熱、可塑性好、耐久性能好、抗侵蝕性能好等特點。較低的水化熱具有抗微縮、抗裂縫的效果，常用于配制高性能大體積混凝土。因此，通過單獨粉磨后能充分發(fā)揮礦渣的活性，達到科學、合理利用資源的目的。

海安東方公司選用沙鋼生產(chǎn)的粒化高爐礦渣，其化學成分見表1。

2、礦渣粉磨前的工藝要求

礦渣具有質(zhì)硬易碎難磨特點，按傳統(tǒng)生產(chǎn)方式作為水泥混合材一事粉磨，礦渣仍處于不能充分發(fā)揮性能的較粗狀態(tài)。在這次工藝調(diào)整中采用了單獨粉磨工藝。要想達到高細度、高比表面積及較高的時產(chǎn)，必須抓好生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)。

（1）礦渣入磨前的烘干

水淬礦渣呈空心粒狀，到廠水份在8~16%左右，由于礦渣在高溫狀態(tài)下經(jīng)過水淬急冷后形成的活性，所以烘干過程必須掌握好適當?shù)臏囟龋娓刹划敃绊懙V渣微粉的活性。水分偏高會在粉磨過程中使礦渣中的水份溢出，造成糊球、結(jié)團現(xiàn)象，因此入磨礦渣的含水量對粉磨效果十分敏感，故在工藝系統(tǒng)中，要求嚴格控制入磨礦渣水份低于1.2%。海安東方公司配備φ3.2m×7.0m三筒烘干機來配套φ3.2m×13m礦粉磨，三筒烘干機配套沸騰爐加熱，在沸騰爐不同位置安裝幾組熱電偶。根據(jù)儀表溫度通過皮帶計量秤調(diào)節(jié)礦渣流量，可及時調(diào)整加煤量、用風量，有效控制礦渣烘干水份。

（2）礦渣入磨前的除鐵

礦渣對設(shè)備的磨損等因素受礦渣中夾雜的鐵含量影響較大，由于鐵具有較強的可塑性，細磨礦渣所需的研磨體平均球徑較小，當含鐵具有較強可塑性，細磨礦渣所需的研磨體平均球徑較小，當含鐵物質(zhì)進入磨機后很難在粉磨設(shè)備中被細磨。礦渣中的鐵會漸漸附集在粉磨系統(tǒng)中，容易導致一倉積料，堵塞內(nèi)篩分式雙層隔倉板篦縫，造成過料、通風不暢，影響球磨機產(chǎn)量，同時也會增加設(shè)備的磨損。為此，需在烘干后和入磨前各安裝一道除鐵器。

（3）礦渣的粒度分選

礦渣原料中的大顆粒含量很少，粒度相對均勻，粒徑多集中于8mm以下，但由于礦渣長時間堆積后會出現(xiàn)結(jié)塊，在入烘干機前必須要經(jīng)過鋼筋網(wǎng)篩分離出粗塊，防止塊料及雜物進入烘干機造成堵料現(xiàn)象。同時為了有利于球倉優(yōu)化級配也要控制入磨粒度，所以在原料入庫前，需安裝40mm左右的方格震動篩進行原料分選。

3、微礦粉磨機內(nèi)倉位及內(nèi)部結(jié)構(gòu)選擇

（1）磨內(nèi)倉位的選擇

磨內(nèi)隔倉板將磨機合理地分為幾個倉室，使研磨體級配分倉配置，一臺球磨機的分倉和倉的長短，主要視磨機的規(guī)格和產(chǎn)品的細度要求及工藝方式而定，對微礦粉磨而言，力求細磨倉有足夠的長度。在φ3.2m×13m磨改成礦粉磨時選用三個倉位（未配輥壓設(shè)備）閉路粉磨工藝見（表2）。

（2）磨內(nèi)襯板的選用

礦渣粉磨各倉選用襯板形式，隨著粉磨礦渣細度的變化，各倉襯板形式也應(yīng)與之作相應(yīng)變化，以滿足研磨體變小而接觸面積增大的特性。一倉、二倉選用了小階梯溝槽襯板，隔倉板前使用平襯板，第三倉選用小波紋襯板，并增加四道活性襯板（不等分安裝），來調(diào)整物料流速及料層厚度（表2）。為了更好激活研磨倉的研磨體，運用正反螺旋活動襯板，讓研磨體在不同空間層面上受到激活，進而充分發(fā)揮研磨功能，改善離筒體表面較遠的鋼段運動強度，防止段層形成滯留區(qū)，從而實現(xiàn)粉磨效率的提高。由于微礦粉磨磨內(nèi)物料填充率低，襯板磨損大，為此選用鉻錳鉬合金作為襯板材料來延長使用周期。

（3）隔倉板的改進

礦渣的易磨性很差，磨內(nèi)隔倉要具備篩分能力，只有用單位體積研磨表面積大的小研磨體對物料進行研磨才能增強磨機的研磨能力，而小研磨體對粒度較大的礦渣物料研磨能力不足，根據(jù)微礦粉磨特點設(shè)計了復(fù)合式篩分裝置。首先在保證篩分裝置通過能力的同時，又能使細碎后的礦渣強制篩分，較小粒徑的礦渣物料迅速進入后倉，較大粒度礦渣返回前倉得到重新破碎研磨，充分發(fā)揮前倉破碎能力，為此把一倉隔板篦孔調(diào)至小于二倉隔板篦孔。為防止鑄鋼件難以加工成較小篦孔，選用了16Mn合金板采取等離子切割方法來制作完成（2.5mm），使一倉物料的流速減緩，延長停留時間，這樣將較細的物料被強制提入細磨倉，使進入細磨倉的物料粒度穩(wěn)定性提高。

（4）磨尾出料裝置

研磨倉采用小鋼段作為研磨體，出磨裝置采用普通球磨機的出料篦板。為防止運動中的碎段雜物出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，在磨尾出料篦板前采用具有料段分離功能的出料裝置，使物料強制出磨，而研磨體則返回段倉。

4、研磨體級配及裝載量

球磨機的粉磨效率與研磨體的裝載量、填充系數(shù)及其級配密切相關(guān)。粉磨礦渣時，由于入磨物料粒度的減小，球磨機磨內(nèi)研磨體的平均球徑必然要隨之減小，級配時仍堅持大球不能缺，小球不可少的基本原則。在確保各倉能力平衡的前提下，要保持一倉有一定的沖擊動能，二倉隨著物料粒徑的逐步下降，研磨體平均球徑也隨之下降，相應(yīng)裝載量（填充系數(shù)）也有所增大，以提高研磨體的量來提高磨機產(chǎn)量。海安東方公司φ3.2m×13m的礦僂磨，一、二倉選用鋼球級配，研磨倉使用四級鋼段級配（表3~表5），同樣重量鋼段的表面積比球高，研磨能力也比鋼球強。球磨機粉磨的顆粒優(yōu)于立磨顆粒，是由于球磨機研磨體對物料千錘百煉，微小顆粒的邊角壓拆掉，再進行磨圓修復(fù)，使微粉顆粒分布及其形貌要求比較高，要具備耐磨、不失圓、有效周期延長等優(yōu)勢，確保相關(guān)系數(shù)的穩(wěn)定性，也是磨機臺時產(chǎn)量穩(wěn)定的基本條件，所以選用了高鉻鋼球、鋼段研磨體。

5、高效選粉機的使用

原φ3.2m×13mm磨在粉磨水泥時為閉流生產(chǎn)工藝，選用高效渦流S-2000型選僂機。該選粉機采用高效平面渦流分級原理，并運用高效低阻旋風筒收集方式。在改為礦渣粉磨時仍采用閉流工藝，雖然微礦粉細度、比表面積要求高，考慮選粉機分級精度能否達到要求，在選粉機主風機電機、籠型轉(zhuǎn)子電機部位都分別安裝了變頻器，對指標控制增加了可靠性。同時又能通過選粉機的循環(huán)用風降低物料溫度，由于閉流粉磨的循環(huán)負荷使磨內(nèi)用風量增大，加快磨內(nèi)物料流速，明顯降低了磨內(nèi)溫度，又能有效將合格細粉分離出來，改善了磨機的粉磨條件。此外，在保持成品細度合格的前提下，可適當調(diào)整選粉機的轉(zhuǎn)速，使磨機循環(huán)負荷減小、成品量增加、回料量減少，從而使磨機產(chǎn)量逐漸提高。

6、采用助磨劑技術(shù)

隨著助磨劑技術(shù)的不斷成熟，使用助磨劑能顯著提高粉磨效率，降低粉磨電耗，消除靜電現(xiàn)象，減輕磨內(nèi)的過粉磨，同時也能夠提高選粉機的選粉效率。當然，使用助磨劑必須同時要調(diào)整磨機、選粉機、收塵器的操作參數(shù)，要與使用助磨劑的工部相匹配，才能最大限度發(fā)揮助磨劑的作用。所使用的萬分之三的助磨劑，在提高粉磨效率的同時不僅也要兼顧對微礦粉活性提高的作用，更要考慮配制的水泥與混凝土外加劑有較好的相容性。

7、生產(chǎn)過程中的管理

（1）合理用風

礦渣在粉磨過程中隨著粉磨時間的延長，物料比表面積逐漸增大，其表面積也能增大，因而微細顆粒相互聚焦，結(jié)團的趨勢也逐步增強。為了防止磨機內(nèi)高溫產(chǎn)生的靜電吸附，出現(xiàn)糊球和篦孔堵塞，要通過選粉機參數(shù)、磨機主電機電流的變化及時調(diào)整，保持磨內(nèi)足夠的冷風和通風量，及時將磨內(nèi)的細粉排出磨機，避免形成過粉磨，并帶走粉磨熱量。

（2）磨機的水冷卻

由于礦渣的易磨性差及比表面積要求高，在粉磨過程中，長時間運行會產(chǎn)生較高溫度，通過筒體的傳導直接影響磨機中空軸、大齒輪等部件，所以要用大量的水對相關(guān)部件進行冷卻，以保證磨機設(shè)備的安全運行。

（3）及時補充磨內(nèi)研磨體

要使礦渣微粉具有穩(wěn)定的比表面積、臺時產(chǎn)量，保持研磨體合理級配是一項重要的課題。在日常生產(chǎn)中可根據(jù)磨機電流變化，磨音高低和磨機產(chǎn)量質(zhì)量變化情況及時補充研磨體。平時要積累噸產(chǎn)品研磨體消耗量，不斷修正完善，使研磨體級配在系統(tǒng)中發(fā)揮最佳粉磨效率。

（4）收塵設(shè)備的使用與維護

φ3.8m×13m礦粉磨配套96-6氣箱脈沖袋式收塵器，風機電機55KW，并安裝變頻器。磨內(nèi)通風過高或過低，會直接影響磨內(nèi)物料流速，造成磨機產(chǎn)量、質(zhì)量的不穩(wěn)定。因此，要定期對排灰裝置、鎖風裝置、氣罐排水、排風、濾袋等部件檢查維護，確保除塵系統(tǒng)運行正常。

8、結(jié)語

這次工藝主要是應(yīng)用閉路粉磨與磨內(nèi)篩分技術(shù)有效結(jié)合，提高磨內(nèi)的粉磨效率。采用小規(guī)格研磨介質(zhì)，對物料研磨次數(shù)增多，表面接觸增大，能使用磨微礦粉細粉的含量得到提高，再通過高性能渦流選粉機的有效分選，使微礦粉顆粒級配達到合理、可控顆粒形貌圓鈍化程度好的目的。

通過上列幾項技術(shù)的應(yīng)用，海安東方公司φ3.2m×13m的水泥磨順利改造成微礦粉磨。臺時產(chǎn)量穩(wěn)定在31t以上，噸電耗小于65度，比表面積能達到400m2/kg左右，活性性能、泌水性能等項目試驗結(jié)果好為，為生產(chǎn)品質(zhì)水泥奠定了基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)載請注明來源：www.hcksjx.cn