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改造高产高细矿渣磨机要注意的几个问题

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改造高产高细矿渣磨机要注意的几个问题

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技术交流
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2010/06/17
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改造高产高细矿渣磨机要注意的几个问题

矿渣的性质 

     矿渣全称是粒化高炉矿渣,是钢铁厂冶炼生铁过程中,为降低冶炼温度,加入适量石灰石和白云石作为溶剂,在高炉内分解所得到的氧化钙、氧化镁和铁矿中的废矿、以及焦炭中的灰份相融化,生成的以硅酸盐和硅铝酸盐为主要成分的熔融物,浮在铁水表面,定期从排渣口排出,经空气或水急冷处理,形成粒状颗粒物,这就是粒化高炉粒渣。每生产1吨生铁水泥就产生0.31t矿渣,2006年我国矿渣总量在6000万吨,利用率在53%左右。作为一种工业废弃物,矿渣长期占用土地、污染环境。矿渣的化学成分和熟料相似,只是氧化钙含量略低。矿渣具有潜在水硬性,当它单独存在时基本无水硬性,但是,经高细、超细粉磨,比表面积达到400/Kg以上后,就呈现出水硬性,可以作为水泥的主要组分,甚至达到水泥总量的70%以上。

矿渣必须经过高细粉磨

    水泥工业是消纳工业废渣的最重要途径。长期以来,水泥企业普遍采用混合粉磨工艺,矿渣等仅作为混合材使用,导致资源的极大浪费。事实上,矿渣等微粉基于各种废渣微粉掺合料的交互叠加效应,通过各种掺合材料的合理匹配,能提高混凝土的致密性,形成低渗透、高密度、低缺陷的混凝土结构,大大提高混凝土的使用寿命。由单种矿渣加水泥熟料组成的高性能水泥,在水泥中其掺量可以从35%提高到50%。当复合两种或两种以上工业废渣作水泥主要组分时,例如粉煤灰+矿渣复合掺量达5070%,仍可生产52.5R42.5R高掺量的复合水泥。由于矿渣比较难磨,要磨制高表面积的矿渣粉,必须对矿渣磨磨内结构进行改造,使之更适合矿渣的特性。

矿渣高产高细磨内部结构改造

     磨机的粉磨效率与研磨体的装载量、填充系数及其级配密切相关。笔者认为某磨机原设计中的研磨体装载量偏少,所配的传动电机富余较大,可以适当增加研磨体的装载量,使电流略低于配电机的电流允许范围的上限值,这样既保证了安全运转,又提高了磨机产量。采用预粉碎的圈流生产磨机,应适当缩短一仓长度,加长二仓长度。磨机研磨体填充率应随研磨体装载量增加而提高,但开流磨与圈流磨截然不同。一般开流磨为控制成品细度,往往二仓大于一仓;圈流磨则相反(不排除特殊情况)。

     3.1隔仓板和卸料装置(出料篦板)

      采用带筛分装置的新型双层隔仓板,根据提高磨机粉磨矿粉的需求,在原有高产高细磨双隔仓的基础上,在结构、功能上都进行了较大的改进,更好的控制物料流速,平衡首、尾仓的破碎、粉磨能力,提高料球比和加强料往高处流的作用,进而增大了研磨体动能的有效利用,提高了矿渣磨的粉磨效率。

     3.2衬板和活化环

      衬板的作用由过去单纯的防护装置,发展到根据不同仓位破碎、粉磨物料的需要来调节研磨体的动态分布和运动轨迹。例如,磨机的首仓需用具有较大落差的大研磨体击碎物料;而尾仓是粗粉细碎物料,是用小研磨体互相滚蹲来研磨物料,而活化环又为微介质创造了三维运动条件,强化了研磨作用。因此,首仓通常采用具有波形衬板,其提升角的大小要由磨体转速和研磨体填充率来决定;而尾仓则应采用增强研磨功能的具有分级兼提升作用的双曲面衬板,其分级强度和提升角由磨机转速和研磨体级配而定。在研磨仓增加活化环。衬板的改进和活化环的使用能使磨机的产量明显提高,电耗下降,比表面积加大。

     3.3研磨体的填充率及级配

     传统的定型设计所采纳的数据早已不再适用,而应根据入料粒度、粉磨流程、磨体转速、装机功率、隔仓分段长度、衬板工作面和各仓位对研磨体的动态要求来试验计算确定。

      3.4加强磨内通风

      磨机内通风状况的好坏,直接影响磨机粉磨效率的发挥。物料粉磨过程中产生热量和静电,水分受热蒸发成水蒸汽。通风能力差时,大量水蒸汽积聚在磨内,细粉吸附水蒸汽成为湿细粉,或因水分高,粉尘带静电,衬板、钢段表面形成缓冲垫层,降低钢球的冲击研磨能力,从而研磨能力下降,还易堵塞隔仓板篦缝,这也是常发生饱磨的原因之一。磨内通风对产量和质量都有明显影响,其作用一是及时将细粉排出磨体,以免影响粉磨效率和形成过粉磨;二是带走粉磨产生的热量,降低磨内温度,减少静电聚集物料堵堵塞篦板。圈流磨内风速一般不小于0.5/秒,而开流磨内温度较高,风速一般大于圈流磨的2倍。
通常改善磨机通风的办法,一是堵漏风,在磨尾出料处加锁风阀,防止风的短路;二是确保抽风管道不漏风;三是调整磨内风速,原则是在确保成品质量的前提下,使磨内物料顺畅流动,减少过粉磨现象,提高磨机的台时产量;四是增大中空轴内腔尺寸,变进出料螺旋为多头螺旋,提高进出料能力,改善通风性能。

矿渣高产高细粉磨工艺注意事项

      4.1 粉磨平衡

      一般来说,物料粉磨时间越长,出磨粒度越细。但是,随着粉磨时间的延长,物料比表面积逐渐增大,其比表面能也增大,因而,细微颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强。经过一段时间后,磨内会处于一个粉磨团聚的动态平衡过程,达到所谓的粉磨极限。在这种状态下,即使再延长粉磨时间,物料也难粉磨得更细,有时甚至使粒度变粗。同时,粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。这种现象在常规粉磨时并不明显,但在高细粉磨和超细粉磨中经常出现。解决办法是:添加助磨剂。它能形成物料颗粒表面的包裹薄膜,使表面达到饱和状态,不再互相吸引粘结成团,改善其易磨性。助磨剂通过保持颗粒的分散,来阻止颗粒之间的聚结或团聚。粉磨粒度越细,使用助磨剂的效果越显著。

     4.2 粉磨工艺参数调整

     粉磨矿渣时,由于入磨物料粒度的减小,球磨机磨内研磨体的平均球径必然要随之减小。一般来说,最大球的球径不要超过Φ60mm。根据磨机的仓位,减大球、换小球。两仓磨,还应该将隔仓板前移,增加细磨仓长度,并将隔仓板篦缝缩小到7毫米左右;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510%,不要超过15%

 

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