王奇：国产水泥立磨终粉磨技术进展

      2012年4月28日，由中国水泥网主办、安格尔·基业长青第一协办的 “2012第五届国际粉磨峰会”在南京隆重召开。中国中材装备集团粉体公司主任工程师王奇出席此次峰会，并做了题为《国产水泥立磨终粉磨技术进展》的报告。关于国产水泥立磨终粉磨技术进展，王奇主要讲了TRM型辊磨装备技术、TRM型水泥辊磨技术、TRM钢渣辊磨技术三方面内容。以下为报告全文：

　　一、TRM型辊磨装备技术

　　1、TRM型辊磨技术研发历程

　　1978年，天津院与江苏吴江水泥厂合作，将一台φ1600/1380的莱歇式弹簧压力煤磨改造成液压生料磨，1985年液压辊磨粉磨水泥生料技术通过省级鉴定。

　　1992年，1000tpd生产线配套TRM25生料辊磨投产，用于河南新乡水泥厂，产量达到80t/h，1994年通过国家建材局组织的专家鉴定。

　　2004年，2500tpd生产线配套TRM36生料辊磨、3000tpd生产线配套TRM38生料辊磨投入运行，产量达到200t/h和240t/h，用于陕西社会和华新阳新水泥厂。

　　2005年，首台国产年产30万吨矿渣辊磨系统成功投产，2006年通过天津市科委和中国建材联合会组织的技术鉴定，达到国际先进水平，同年获科技进步二等奖。

　　2008年，5000tpd生产线配套的TRM53生料辊磨投产，用于辽宁富山水泥厂，产量430t/h， 2009年通过中国建材联合会组织的技术鉴定，达到国际先进水平，获科技进步一等奖。

　　2010年，2750tpd生产线配套的TRMK45水泥辊磨投产，产量170t/h，运行非常稳定。年产60万吨TRMS43矿渣辊磨成功投产，产量95t/h，运行非常稳定。

　　2011年，5000tpd生产线配套的TRMK50水泥辊磨投产，产量190t/h，运行非常稳定。TRMR60生料立磨开始供货……

　　2、TRM型辊磨技术特点

　　（1）采用平磨盘+锥磨辊的结构形式。相对速差小，金属磨耗低；磨损后期对产量影响小。

      （2）采用摇臂加载，磨辊单独加。实现空载启动，提高运行稳定性；磨辊可以翻出机壳外；可以部分磨辊工作。

　　（3）采用动静态结合的组合式高效笼型选机。有效控制和调节成品细度和比表面积，灵活调整成品的颗粒分布。

　　（4）采用多种调节措施，满足不同物料不同工况的要求。包括风环面积；挡料圈高度；选粉机静态叶片的角度；喷水系统等。

　　（5）磨辊润滑采用稀油循环方式。保证轴承在低温和纯净油脂工况下工作，有效延长轴承使用寿命。

　　（6）多种喂料方式，保证物料流动顺畅。中壳体倾斜喂料、中壳体强制喂料、选粉机壳体喂料、选粉机中心下料。

　　（7）多种的耐磨措施。整体铸造辊套、堆焊辊套、耐磨陶瓷辊套、复合耐磨板。逐渐提高耐磨件的设计和寿命，以及性价比，同时也要考虑在技术能达到最优的情况下，考虑经济效益，一个是维护的时间，另外一个是维护成本，

　　（8）可靠的限位措施。保证磨辊磨盘之间没有直接接触，增强使用安全性。尤其是在煤磨上面体现得更深刻一点。

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　　3，TRM型辊磨的应用范围

　　中材装备历经30年研制开发了适合各种物料粉磨的TRM型辊磨，包括TRM型生料辊磨、TRM型煤辊磨、TRM型水泥辊磨、TRM型矿渣辊磨、TRM型钢渣辊磨、TRM型粉煤灰辊磨、TRM型石灰石粉辊磨，未来中材装备还要扩展应用领域，进入不同的行业，随着对立磨应用了解的加深，它的适应性、工艺灵活性是将来拓展市场的最大关键。

　　2004年成立公司以来的应用业绩：

　　TRM型辊磨应用业绩

　　说到节能减排，水泥生产的无球磨化无疑是一个重要课题，比较典型的案例就是台湾幸福水泥投资建设的越南福山二线5500t/h。原料粉磨使用的是中材装备的TRMR5341，煤粉制备使用的是TRMC36.4，成功突破了无烟煤粉磨的瓶颈。水泥粉磨使用的是TRMK4541，越南福山二线一条线上的使用两台立磨，一台来自中材装备，一台来自国外，经过比较发现中材装备的立磨能耗、性能并不比国外的差，有时比国外的还要好。

　　二、TRM型水泥辊磨技术

　　1，TRM型水泥辊磨技术的发展，因为在国外开始的很早，应用的很好，在国内大家对他的认识还停留在初级阶段。

　　试验研究：2007年实验室试验辊磨；

　　工业试验：2009年河北宣化TRM3131，虽然经历了很长的调试时间，也遇到了很多问题，但最终还是成功粉磨了水泥。

　　工业应用：2010年越南福山TRMK4541，生产情况非常好；2011年喀什天山TRMK5041

　　也已经达产达标。

　　2，TRM型水泥辊磨的特点及产品性能特点

　　（1）TRM型水泥辊磨的产品性能特点：颗粒分布介于圈流球磨和开流球磨之间；水泥的标准稠度需水量多数在25~27%之间；水泥的凝结时间在合理的范围内；水泥的强度与球磨机相当；混凝土的塌落度较高，有良好的工作性能。

　　（2）TRM型水泥辊磨的特点：电耗低，节约能源，降低成本；流程简单，操作方便；

　　水泥品种转换方便快捷；对水分适应性好，允许喂料水分；占地面积小，节约土地；

　　噪音低，环境影响小。

　　三，钢渣粉磨及应用研究

　　1，钢渣的基本情况

　　早期钢渣处理时，原料中含有5~15%的金属铁和14~30%的含铁磁性物质，早期治渣的目的：提取废钢10%，90%尾渣废弃；现有大部分钢铁厂的钢渣已经处理到粒度小于10mm，含铁量低于3%；粒度水平适合立磨粉磨，同时如果可以在粉磨钢渣粉的同时进行有效选铁，可同时获得更高利润。

　　钢渣的利用途径主要有以下几种：

　　（1）回收废钢：一些炼钢企业，也在开发渣山中回收了大量废钢；

　　（2）作为冶金原料：利用钢渣中含有很高的CaO、铁分以及一定比例的MgO、MnO等能够有效降低熔剂、矿石的消耗及能耗的组分，将钢渣制成球后返回炼钢炉作为熔剂使用；

　　（3）在基建中的使用：利用钢渣的容重大、呈块状、表面粗糙、不滑移、强度高、耐磨、耐蚀、与沥青粘结牢固等特点，在交通道路方面、海港码头、工厂住宅区等建设中，使用了大量钢渣用作筑路的基材或回填料等；

　　（4）在农业方面的应用：钢渣富含钙、镁、磷、硅和少量锰、锌和铜等，具有多种农作物的营养元素，在钢渣的综合利用中，农业上的施用是有效利用的重要途径之一；

　　（5）在水泥工业中的应用：钢渣在水泥工业中的应用主要包括配烧水泥熟料和作为水泥或混凝土的混合材来使用。

　　钢渣的基本特点，总结如下：

　　（1）成分和活性波动较大：因为钢的品种、原料来源和炼钢出渣工艺的不同，钢渣的成分和活性波动较大；

　　（2）对混凝土有害成分：游离氧化钙(f-CaO)、游离氧化镁(f-MgO)水化后容易引起混凝土体积膨胀；

　　（3）含铁量高：钢渣中含有金属铁和的含铁磁性物质，对破碎和粉磨部件的磨损比较严重；

　　（4）易磨性相对较差；

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　　2，钢渣微粉的性能研究

　　钢渣粉作为混凝土活性掺合料的试验结果证明：

　　（1）钢渣粉是一种性能优越的混凝土掺合料，在混凝土中掺加10～35%的磨细矿渣粉，同时掺入0～20%磨细钢渣粉和0～9%硅灰，取代10～50%的水泥，胶凝材料总用量在380～550 kg/m³，可以配置C20～C60混凝土 。

　　（2）钢渣粉可以单独掺入混凝土中，也可以与矿渣粉、粉煤灰、硅灰等复合掺入混凝土中。钢渣单独掺入时，以25%左右的钢渣粉代替水泥时混凝土的强度最高。钢渣粉对于混凝土的后期强度增长更为有利。

　　（3）掺首钢磨细钢渣粉的混凝土强度高于掺一级粉煤灰的混凝土；与掺磨细矿渣粉的混凝土相当。

　　（4）掺加首钢磨细矿渣粉的混凝土强度符合一般的混凝土强度规律，因此，掺磨细钢渣粉的混凝土配比设计完全可以按照通常方法和规范来进行。

　　（5）掺钢渣粉的混凝土坍落度损失较小，也与外加剂有关 。

　　（6）掺入首钢的磨细钢渣粉可以大大降低胶凝材料的水化热，其降低水化热效果与单独掺粉煤灰时相当，优于矿渣粉。

　　钢渣粉作为混凝土活性掺合料的试验结果如下：

　　（1）钢渣粉是一种性能优越的混凝土掺合料，在混凝土中掺加10～35%的磨细矿渣粉，同时掺入0～20%磨细钢渣粉和0～9%硅灰，取代10～50%的水泥，胶凝材料总用量在380～550 kg/m³，可以配置C20～C60混凝土 。

　　（2）钢渣粉可以单独掺入混凝土中，也可以与矿渣粉、粉煤灰、硅灰等复合掺入混凝土中。钢渣单独掺入时，以25%左右的钢渣粉代替水泥时混凝土的强度最高。钢渣粉对于混凝土的后期强度增长更为有利。

　　（3）掺首钢磨细钢渣粉的混凝土强度高于掺一级粉煤灰的混凝土；与掺磨细矿渣粉的混凝土相当。

　　（4）掺加首钢磨细矿渣粉的混凝土强度符合一般的混凝土强度规律，因此，掺磨细钢渣粉的混凝土配比设计完全可以按照通常方法和规范来进行。

　　（5）掺钢渣粉的混凝土坍落度损失较小，也与外加剂有关 。

　　（6）掺入首钢的磨细钢渣粉可以大大降低胶凝材料的水化热，其降低水化热效果与单独掺粉煤灰时相当，优于矿渣粉。

　　钢渣微粉的基本特性（总结）：

　　（1）钢渣粉磨至4000~5000cm²/g时可以达到二级或一级粉的要求，与钢渣本身的性能关系较大，靠提高比表面积增加活性意义不大；

　　（2）钢渣粉掺量30%时可以配置42.5级别的水泥；与矿渣粉复合使用时活性发挥更好；

　　（3）钢渣粉是一种性能优越的混凝土掺合料，在混凝土中掺加10～35%的磨细矿渣粉，同时掺入0～20%磨细钢渣粉和0～9%硅灰，取代10～50%的水泥，胶凝材料总用量在380～550 kg/m³，可以配置C20～C60混凝土 。

　　（4）掺钢渣粉的混凝土坍落度损失较小；磨细钢渣粉可以幅度降低胶凝材料的水化热。

　　3，钢渣粉磨工艺设计及难点

　　在设计粉磨工艺之前，必须对物料进行成分及特性分析，保证钢渣细粉具备水泥特性；针对不同的易磨性和磨蚀性，钢渣粉磨工艺要有针对性设计；磨内的铁质颗粒及硬质化合铁物质要在工艺上设计有针对性的措施：包括预处理除铁、系统除铁（磨内/磨外）、复合耐磨陶瓷辊套等措施；根据物料特性在粉磨中增加助磨剂、活性激发剂或者其他混合材来保证钢渣粉活性。

　　4，钢渣粉磨系统收益估算

　　以年产30万吨钢渣粉磨系统方案为例，对系统投资回报做一简单核算，供大家参考：

　　成本估算：

　　原料及运输  10元/t

　　电力消耗  50kWh/t×0.5元/kWh=25元/t

　　燃料消耗  25kg/t×800元/1000kg=20元/t

　　人员工资及销售  10元/t（定员50人，人均年工资等4万元）

　　维修费用  5元/t

　　固定资产折旧  10元/t

　　合计  80元/t

　　从上面的简单核算可以得出系统成本为80元/t，以当地钢渣微粉售价120元/t计算，年产30万吨钢渣微粉创造的毛利为1200万元（不计回收铁精粉产生的利润），投资回收期为3年左右，其经济效益和社会效益显着。