“分别粉磨”工艺应用实例

（一）应用实例一 

     北京市PG水泥二厂始建于1976年，经过技术改造，生产规模由投产时的一条8.8万吨机立窑生产线发展到现在三条机立窑生产线（3台Ф3×10米机立窑）和一条日产2000吨新型干法窑外分解生产线，生产能力达到200万吨。通过不断优化工艺配置、技术改造，水泥产、质量取得了巨大的提高。同时，该厂积极寻求采用新工艺、新技术、新设备等技术节能改造，达到了提高效益、提高质量和环境治理的目的，挤身于北京市100家最佳经济效益工业企业和中国500家最大建材工业企业之一。

1.市场展望

     该厂离首钢、唐山较近，有大量的矿渣资源，铁路运输方便，价格便宜；同时，2008年在北京举办奥运会，许多基础设施工程正在施工兴建，需要大量的水泥材料，因此，水泥市场非常好，可以说是供不应求。

2.企业存在的问题

     由于水泥厂在改造过程中，有意识地加大了粉磨能力，现有水泥磨10台，其中φ2.2×7米3台，φ2.2×6.5米2台，φ2.4×8米1台，φ3.0×12米4台，造成自己生产的熟料远远不够水泥磨供料要求，需要外购一部分熟料，不然就制约了水泥磨的正常运转，因此，厂领导一直在寻找一种能多用矿渣，增加产量降低成本的先进技术方法。

3.水泥助磨剂的选择

     2002年该厂对国内外的多种助磨剂进行了试验，但效果都不理想，没有达到他们的目的，最后，他们通过网上查找和市场调研，确定对HY-I型高效复合水泥助磨剂进行工业性试验。

    HY-I型高效复合水泥助磨剂是由多种原料经特殊工艺加工而成的灰色粉状中性物质，不含碱、不含盐，各种性能完全符合JC/T667-2004标准要求，是中国水泥协会推荐产品之一。

4.工业性试验

     2005年～2006年该厂在立窑线上进行了工业性试验，目的是：为了验证HY-I型高效复合水泥助磨剂的效果是否能满足生产能力和产品质量的要求；并实现一吨熟料生产三吨水泥的目标。

（1）试验步骤

试验分三个阶段：

第一阶段（A）从8时到16时，不用助磨剂，按正常生产配比进行空白试验。

第二阶段（B）从16时到24时，根据实际要求，调整了水泥配比，石膏增加2%，矿渣增加13%，助磨剂掺加1%，熟料降低16%进行对比试验。整个试验过程中控制台时产量不变。

第三阶段（C）采用分别粉磨。其中φ2.2×7米3台闭路磨粉磨熟料与石膏；其余7台磨机开路粉磨矿渣微粉。矿渣到厂价40元/吨；烘干后成本约60元/吨；水泥混合粉磨电耗28～30kwh/t；矿渣微粉单独粉磨电耗为70～75kwh/t。 

（2）试验结果

三个阶段的试验结果如下

掺助磨剂及分别粉磨合成水泥的检验结果

    从8时～16时不用助磨剂和16时～24时使用助磨剂，两个阶段的试验数据看，使用HY-I型高效复合水泥助磨剂后，在熟料降低 16%的情况下，水泥3天强度和28天强度都还有提高，凝结时间缩短。采用分别粉磨工艺后，实现了一吨熟料生产三吨水泥的目标。由于熟料粉与矿渣微粉比表面积都有所增加，所以合成矿渣水泥的强度指标都得到提高，完全达到了预期目的。 

（3）经济效益分析

 掺助磨剂及分别粉磨合成水泥的经济效益分析

（4）使用注意事项

①由于助磨剂的用量很少，所以计量设备一定要准确，要经常标定，尽量减少误差；矿渣入磨粒度小、难磨，所以矿渣微粉磨机的工艺参数要进行适当调整。

②入磨物料要干燥，综合水份小于1.5%。

③为保证合成矿渣水泥的早期强度，尽量降低细度，提高比表面积，熟料、石膏混合粉一般比表面积要≥350m2/kg；而矿渣微粉应≥380 m2/kg。

④在水泥中SO3不超国家标准的前提下，尽量提高石膏的掺加量。

5.结论

     单独粉磨矿渣微粉有利于矿渣活性系数的提高，不仅实现了一吨熟料生产三吨水泥的目标，而且解决了熟料供给紧张的问题；同时在保证水泥质量的前提下，降低了水泥生产成本。按生产100万吨矿渣水泥计算，采用分别粉磨工艺比原来混合粉磨每年可多获得经济效益100×3.8 =380（万元）。

（二）应用实例二

     SG水泥厂原年产10万吨水泥生产线。经过各地考察，多次反复论证，于1999年决定采用Φ2.2m×6.5m水泥磨及配套O-Sepa选粉机的闭路粉磨系统生产矿渣微粉。 　 

1.调整磨机工艺参数

     为了获得较高比表面积的矿渣微粉产品，一仓研磨体采用球段混装，二仓研磨体采用钢段，原磨机工艺参数进行调整，缩短一仓(隔仓板靠近磨门)，增加二仓长度，以加强细磨仓研磨能力，并将隔仓板和磨尾衬板篦孔进行改进，篦缝调整为8mm，以保证磨损后的钢段核不至于泄漏，并有利于通风良好。

2.调整O-Sepa（N-350）选粉机的风量

     隔仓板和磨尾衬板篦缝缩小后通风阻力增大，为了有利于磨内通风，将二次风调节门关闭；根据粗粉回料中合格细粉含量的多少，适当关小或增大三次风；系统一次风使用全风。利用转动调速器旋钮，改变转子转速，调节矿渣微粉的比表面积，达到产品质量要求；细度调节、灵活方便。 

3.工艺流程的特点

     本系统为球磨机一级闭路流程；选用平面涡流笼型选粉机进行产品分级；采用气箱脉冲袋除尘器组成一级细粉收集系统，进行成品矿渣微粉收集；细粉收集系统即是通风除尘系统，全部粉磨过程处于负压运行，净化后的含尘气体排入大气，排放浓度≤30mg/m3,机房中无粉尘飞扬，符合清洁生产要求。

4.预期指标

（1）比表面积:400～450m2/kg；

（2）台时产量:5.5～7t/h；

（3）系统电耗:≤80kWh/t。

5.系统设备表

系统设备主要技术参数

6.应用效果

     设备安装完毕，利用库存干矿渣（含水率≤1.5%）进行全系统调试运行。矿渣微粉成品经测试，结果如下：矿渣微粉比表面积为420～430m2/kg，系统台时产量5.5t/h。

    矿渣粉磨系统于2002年5月正式投入生产，生产正常。新建Φ2.2m×18m烘干机投入使用，为磨机提供足够的干矿渣创造了条件，全线投入使用后生产情况如下:

（1）入磨矿渣水分:≤1.5%；

（2）矿渣微粉比表面积:460～470m2/kg；

（3）月平均台时产量:6.25t/h；

（4）单位产品电耗:78kWh/t；

（5）粉磨系统循环负荷率为：86%；选粉效率为：76.8%。 
  
7.经济效益分析

（1）设备投资

     磨机改造与研磨体购置费:18万元，配套选粉机:38万元，安装费用:2.8万元，合计:58.8万元。 

（2）经济效益

    SG水泥厂隶属GD省SG钢铁集团公司，具有独特的资源优势，市场需求量大，每吨矿渣微粉可获净利80元左右，当年收回全部投资。 

8.改进意见 

（1）由于研磨体改用钢段以后，接触面增大，摩擦升温加剧，磨机筒体、出磨物料及含尘气体，温度较高，应加强通风及降温措施；

（2）为延长选粉机和袋除尘器的使用寿命，在机内易磨损处，应贴耐磨陶瓷片加以保护，以实现较高的设备运转率。

（三）应用实例三

     上海市BT公司采用日本川崎重工提供的CK-310立磨生产矿渣微粉。

     粒化高炉矿渣用作水泥混合材，在我国已有近半个世纪的历史。也曾有过分别粉磨的实践，但因能耗过高、需增加磨机能力以及混合不均等因素制约而未能坚持。直至辊压机、立磨等非球磨机粉磨节能系统的开发，才实现了将粒化高炉矿渣单独粉磨至400m2/kg比表面积以上，较大地提高了矿渣活性，即可掺入水泥生产高强度等级、大掺量的矿渣水泥，而并不过多地增加电耗；又可在制备混凝土时等量或超量替代水泥并改善混凝土的性能。因此，磨细高炉矿渣微粉被视为节能、改善环境和混凝土性能的有效途径。

1.立磨技术优势

在矿渣微粉质量均达到GB/T18046-2000要求的前提下:

（1）立磨的电耗节省50%以上；

（2）立磨技术耐磨材料的消耗比球磨系统低130倍以上；

（3）立磨工艺采用边烘干边粉磨的技术，减少了烘干机的设备和土建投资，简化了工艺流程，降低了燃料消耗。

2.立磨技术生产矿渣微粉的特点

（1）采用立磨技术粉磨高炉矿渣工艺流程简单，自动化程度高，控制简便；

（2）采用立磨技术粉磨高炉矿渣具有明显的高效节能效应，是一项符合全球环保政策的新型环保绿色技术；

（3）采用立磨技术粉磨高炉矿渣，完全能生产不同比表面积的矿粉产品，满足市场不同产品的需求；

3.采用立磨技术生产矿渣微粉，应重视以下几个问题:

（1）控制比表面积是矿粉生产中的最直观手段，并具有相当的指导意义；

（2）应充分研究控制矿渣微粉的颗粒组成，并以此作为质量控制目标，确保矿渣微粉活性的充分发挥；

（3）选择合适的颗粒级配测定仪，减少测试误差，以免误导生产；

（4）重视基准水泥化学成分和物理性能对矿渣微粉活性的影响，在标准制定中应考虑基准水泥成分的控制要求。

（四）应用实例四

     山西省长治RC水泥有限公司年产100万吨矿渣水泥生产线，由熟料粉磨、矿渣粉磨、水泥合成及包装、散装几大部分组成。
     熟料粉磨采用RP120-80辊压机与φ3.8×13m球磨机和N－1500型O-Sepa选粉机组成的挤压联合粉磨系统；设计台时产量为：75t/h，实际产量达到：90t/h。

     矿渣粉磨系统采用从德国进口的LM56.2莱歇立式磨，是国内最大的莱歇磨，运行三年来，故障率极低。矿渣微粉生产能力潜力很大，目前仅控制在90～120t/h，比表面积稳定在460～480m2/kg，活性指数7d为：83%，28d为：102%。
水泥合成采用德国CP公司的连续式单轴机械混合机，生产能力为：200t/h，合成水泥均匀性变异系数≤6%。
生产车间各扬尘点粉尘排放浓度≤15mg/Nm3，远远低于国家环保标准排放限值要求。
分别粉磨工艺后，合成水泥可以通过调整矿渣微粉的掺配量，跟踪市场需求，来灵活的调节水泥品种和质量。与传统方法生产

矿渣水泥相比，有如下特点：

1.早期强度高。由于矿渣微粉的作用，改善了水泥的颗粒组成，3d强度比同品种传统矿渣水泥高2～3MPa。

2.标准稠度用水量小。由于合成水泥中，矿渣微粉颗粒能够改善水泥水化产物的颗粒堆积和空隙结构，因而明显地降低了标准稠度用水量。

3.出厂水泥质量稳定，标准偏差小。经一年多的生产实践，出厂的各强度等级的矿渣水泥，28d抗压强度标准偏差都≤0.6MPa。