影响矿渣微粉优质高产的因素分析

（南京梅宝新型建材有限公司 南京210039）摘 要:矿渣微粉是近年才兴起的一种新型建材，发展较快，同时也有不同的生产工艺，企 业要根据自身的情况选择适当的工艺参数。梅宝公司在经过多年实践，不断优化工艺，立磨的

风量、风速、料量和研压达到最优的匹配，推荐风量：1 000 m3/h；风速：50 ~80 m/s;料量：

80 th；研压：10 MPa。关键词：钢铁工业；矿渣微粉；立磨；水渣Analysis of Factors Affecting Quality and Yield of Granulated Slag Powder41 Kang LIN 4ei XU Jinxian. ZHOU Junzhong(Nanjing Meibao New Building Mamils Co. ,Ltd. , Nanjing 210039, China)Key words: sted industo; granulated s+g powdeo % eomcl mill % wdter s+g我国在粒化高炉矿渣生产矿渣水泥的应用

上已有50多年的历史,早期的科研工作者发 现:粒化高炉矿渣与水泥熟料一起粉磨时，由于

可等量取代水泥的20% -40%，并可提高混凝 土强度，改善混凝土的耐久性（如水化热、抗冻

性、抗侵蚀性、抗碱骨料反应等）［2］，并使混凝

其易磨性不同,在水泥中矿渣颗粒较粗,达不到

全部水化硬化的细度，导致水泥强度降低。土具有良好的施工性能（如粘聚性、保水性、可

泵性等）&经过科研工作者的攻关发现，如果将矿渣

单独粉磨,粉磨到预定细度后掺入水泥中或在 拌制混凝土时掺入，由于矿渣细度提高，其活性 在碱性介质中得到充分发挥［1］,配制混凝土时

1梅宝矿渣微粉工艺参数及立磨

设备特点工艺参数见表1&表1矿渣微粉的质量指标（GB/T18046—2008）项 目S105级别S95S75密度/( g - cm\"3 )\"比表面积/(m2 • kg\")\"500952.84003005575活性指数/% \"轧流动度比/%\"7d75959528d105含水量（质量分数）/%!三氧化硫（质量分数）/% !1.04.0氯离子（质量分数）/%!烧失量（质量分数）/%!玻璃体含量（质量分数）/%\"放射性0.063.085合格1.1选择立磨的原因

立磨是现代水泥、化工、煤炭、电力等部门

广泛应用的一种研磨机械，立磨结构见图1&

与传统球磨机相比,立磨的优点突出：因其是利用料床原理进行粉磨，避免了金属间的撞击与磨损,金属磨损量小、噪音低;又因为它是风扫吴 康等 影响矿渣微粉优质高产的因素分析-45 -式粉磨，带有内部选粉功能，避免了过粉磨现

象，因此减少了无用功的消耗，粉磨效率高，与 球磨系统相比，粉磨电耗仅为后者的50% - 60%⑶，还具有工艺流程简单、单机产量大、入

送过程，集多功能于一体。物料出口・选粉机料粒度大、烘干能力强、密闭性能好、负压操作

III无扬尘、对成品质量控制快捷、更换产品灵活、 易实现智能化、自动化控制等优点，故在世界各

主辐辅轮物料入口减速机热风入口国得到广泛应用，已成为当今国际上生料粉磨

和煤粉磨的首选设备。由于立磨比球磨机噪音

低，粉尘污染小，操作维修和控制均较简单，有

很好的社会效益，总体来讲，立磨的发展前景非

磨盘排渣口常广阔。经过技术改进后的立磨与球磨系统相

比，有着显著的优越性，其工艺特点尤其适宜于

大型预分解窑水泥生产线，因为它能够大量利

图1 立磨结构示意图用来自预热器的余热废气，能高效综合

1-2主要设备性能参数地完成物料的中碎、粉磨、烘干、选粉和气力输表2为主要设备性能参数。表2梅宝公司矿渣微粉主要设备性能参数设备名称正常进风量/(m3 - min-1 )性能参数4 250立磨（型号:CK-310）生产能力/(t - h-1 )布氏细度/( cm2 • g-1 )78 M854 300进风口与出风口间的压差/Pa立磨选粉机（型号:CKS-540）3 1004 610转子直径/mm转速/ ( 9 * min -1 )磨盘29.43 1004.55.5直径 Pmm磨耗/(g -1)磨辊磨耗/(g -1)1.3原料条件梅钢高炉水渣的成分见表3表3梅钢高炉水渣的化学成分%TiCCao 36.98 M45.54

snp 32.62 M41.34

Ag7.63M17.34MgO 3.52 M11.62

Fe2O3 0.88 M4.21

MnO0.08M4.30P2O5FeO0.10M1.380.15M10.102粉磨机理及影响产量的因素2.1立磨的粉磨原理滚压作用下，被粉碎的大大小小颗粒物料在

很小的空间紧密堆积，随之相互传动压力并

由相对滑动产生剪切力，这样便进一步将较 小的颗粒物料细磨。立磨主要由传动装置、液压装置、磨盘、

磨辊、选粉机等部件组成，其主要工作部分为

磨盘及在磨盘上作相对滚动的磨辊。喂入磨 内的物料由离心力的作用在磨盘上形成环形

立磨的上部带有选粉装置,从立磨下部通

入热空气,在磨盘的惯性离心力作用下，被粉磨

的物料从磨盘边缘溢出，被高速气流扬起送到

选粉机进行选粉分离，粗粉则再次返回磨盘进

料床，在磨盘和磨辊相对滚动时物料被钳入 磨盘和磨辊之间，大块物料首先受到挤压作

行二次粉磨，被磨盘甩出的物料中有一部分大

块物料由于自重力下落到刮板仓，经外循环系

用而被粉碎，随后磨辊施加的压力传到次一

级大块物料上，如此物料粒度逐级减小。在 统重新回磨进行粉磨。-46 -2.2优质高产的因素分析梅山科技2019年第2期可停止主排风机避免出磨风温进一步升高,待温

生料越细，越利于熟料的煅烧，但同时会使 度降至合适范围重新开风机继续生产。产量降低，增加电耗和成本。因此，在考虑产品

细度,即质量的前提下，分析研究如何提高产量

若出磨气体温度太低，说明烘干能力不足,

成品水分大，不但对布袋收尘器集尘有影响，还

可能导致矿渣磨不细，系统的粉磨效率降低％当

将有着重要的现实意义。2.2.1出磨风温出磨气体温度过高时，物料被迅速烘干,会使磨

辊、磨盘减速机轴承温度升高，缩短设备的使用

正常情况下出磨风温不允许超过120 S，否 则会导致软连接受损,布袋收尘器的滤袋发生碳

寿命。通过在生产中的不断琢磨与改进，逐步 总结出：立磨的出口气体温度控制在95 - 105S为宜，见图2。化甚至燃烧的风险增加%当因断料等突发事件导

致磨机抬辊及出磨温度异常升高且无法控制时,

立磨功率，kW与出磨温度，T的散点图2 6002 5002 4002 3002 2002 1002 000I 900I 800100 104 108 112 116出磨温度/T图2立磨功率与出磨温度的关系2.2.2 立磨的压差物料量和出磨物料量达到了动态平衡,循环负

立磨压差是指运行过程中，磨机出口与热 烟气入口静压之差，这个压差主要由3部分组

荷稳定。一旦这个平衡被破坏，循环负荷发生

变化，压差将随之变化。如果压差的变化不能 及时有效地控制,必然会给运行过程带来不良

成:一是热风入磨的喷口环造成的局部通风阻

力；另一部分是从喷口环上方到分离器下部之

后果，主要有以下几种情况：间充满悬浮物料的流体阻力；第三是分离器下

部到磨机出口的通风阻力。这3个阻力之和构 成了磨内压差。在正常运行的工况下，出磨风

量保持在一个合理的范围内，喷口环的出口风

1） 压差降低表明入磨物料量少于出磨物 料量, 循环料量降低；2） 压差不断增高表明入磨物料量大于出 磨物料量，循环负荷不断增加，最终会导致料床

速一般在50 m/s左右，因此喷口环的局部阻力

变化不大,磨床压差的变化就取决于磨腔内流 体阻力的变化。这个变化的由来，主要是流体

不稳定，造成饱磨而振动停车。2.2.3 循环风循环风可将风机出口排出的带有一定温度

内悬浮物料量的变化,而悬浮物料量的大小一

是取决于喂料量的大小;二是取决于磨腔内循 环物料量的大小。喂料量是受控参数,正常状

的气体重新引入立磨内。一般循环风的温度在

70 -90 S左右，其风量能够达到入磨风量的

50%左右。如果烘干能力足够,应该尽可能地 利用循环风,这样能够降低热消耗，见图4。2.2.4 喂料量立磨在正常操作中，在保证出磨生料质量

的前提下,尽可能提高磨机的产量，喂料量的调况下是较稳定的，因此压差的变化就直接反映

了磨腔内循环物料量（循环负荷）的大小，见

图3 &正常工况压差应是稳定的,这标志着入磨

吴 康等 影响矿渣微粉优质高产的因素分析-47 -图3 立磨功率与立磨压差的关系2

立磨功率，kW与循环风流量，m3/min的散点图60125o 01

心

24O o

整幅度可根据磨机振动、出口温度、系统风量、

差压等因素决定，为充分发挥磨机的效率，使磨

机达到较高产量，必须保持稳定适当的喂料量, 可根据磨机的功率或电流的变化，及时调整。

若当磨机功率变大,说明物料过多，此时，在磨

辊和辊道之间会形成缓冲垫层,从而碾磨能力

减弱，或者是物料粒度大而未及时调整,也可能

是物料水分过大造成，操作员可根据磨机工况

的变化，适当增加或减少喂料量,使粉磨作业恢

复正常，见图5&AVI、槪呑脚①

230

ola22 21O2

0019011 100 1 200 1 300 1 400 1 500 1 600 1 700 1 800 1 900 2 000

循环风流量/(m'minT)图4立磨功率与循环风流量的关系操作中，要控制好风量和风速这两个关键参数。

风速的大小一方面控制掉落颗粒的大小;一方

面控制循环量和料床厚度。合理的风速可以形

成良好的有利于物料分级的内部循环,使磨盘

上料层厚度适当，粉磨效率高。ATOX37. 5立

磨风速一般控制在50 - 80 m/s&在生产过程

中，当风环面积已确定，则风速由风量决定,从 稳定磨机操作的角度考虑，风量与产量相匹配

有利于磨机负荷的相对稳定，如喂料量大，风量

应大;喂料量小,风量要减小。料大风小造成循

2.2.5 系统风量、风速、料量、研压的匹配环量增多,磨内压差上升,引起振动;料小风大,

则压差下降，磨盘上料层过薄，也影响设备的正

如系统风量低，引起排渣多，气体不能将中

等颗粒的物料反吹到磨盘上，造成料层变薄;研 常运转。一般情况下可通过控制循环风机的电

压过大，也会造成料层变薄，引起振动。在实际 流来调节磨内通风量，稳定入磨风压。-48 -梅 山 科 技立磨功率，kW与喂料量，t/h的散点图250o 24^o

023o> 、0

2019年第2期AVI每22O廖饲

2Oo K)O19O

80 82 84 86 88 90 92喂料量/(t h'1)图5立磨功率与喂料量的关系3结论1） 控制手段:通过调整入磨的冷、热风阀

压：10 MPa。参考文献（1:王健.粒化高炉矿渣胶凝性能的活化及应用性能研究

（D].青岛：山东科技大学出版社,2010-开度调整入磨风温,推荐值200 -220 S &2） 通过调整喂料量及喷水量调整出磨风 温,推荐值95 -105 °C；3） 立磨的出口气体温度控制在95 -

（2 ]周美菇，李彦昌.矿渣粉对混凝土耐久性的影响]J] .混

105 C为宜。4） 立磨的风量、风速、料量和研压要达到 最优的匹配，对于不同的设备有不同的差异,梅 宝矿渣微粉立磨要达到最佳功率，推荐风量:

凝土 ,2007（3） ：58 -60-（3 ]岳云龙，屈雅.辊式磨作为水泥预粉磨设备的优越性

（J].中国粉体技术,2000,6（5） $37 -39.（编辑:夏敏）1 000 m3/h；风速：50 ~80 m/s；料量：80 t/h；研专利信息&一种电站锅炉板壳式省煤器申请（专利）号：CN201420620700.6申请（专利权）人：上海梅山钢铁股份有限公司发明（设计）人：刘友荣；吴俐俊摘要：本实用新型公开了一种电站锅炉板壳式省煤器，主要解决现有翅片管式省煤器换热能

力差、易积灰的技术问题。一种电站锅炉板壳式省煤器，包括波纹板换热芯体、换热器外壳、水进出

口水箱、烟气进出口管路，波纹板换热芯体设于换热器外壳内，波纹板换热芯体的前部上下端设有

水进出口水箱，波纹板换热芯体的上、下两侧设有烟气进出口管路，波纹板换热芯体由若干组板束 叠放插入端板通过焊接密封而成,板束由大波纹板与小波纹板中大波纹对小波纹叠加,在板片接触 的处焊接而成;板束中间形成有管状通道，管状通道与水进出口水箱连通;相邻板束错位放置,板束

间错位放置形成的区域为壳程，壳程与烟气进出口管路连通。本实用新型结构紧凑、传热效率高。（本刊）