第七届中国水泥工业粉磨技术研讨会将在绵阳召开
由成都建筑材料工业设计研究院有限公司、西南科技大学、西南水泥有限公司联合主办的以“绿色低碳 科技赋能”为主题的第七届中国水泥工业粉磨技术研讨会将于2024年4月24日-26日在绵阳绵州酒店举办。
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1、前言
某钢2005年钢渣量为130万吨，2006年预计为150万吨以上，随着炼钢产量的递增，钢渣如果不及时处理转化为有用资源，将对社会及后人贻害无穷，为此如何把某钢产生的钢渣转化为对社会有用资源，化害为利，变废为宝，进行综合处理再利用，实现炼钢固废资源的转化，成为公司当前亟待解决的问题。
经十多年来的建设，某钢已形成了具有自主知识产权的钢渣处理工艺技术，但是钢渣在回收金属钢后，尾渣的利用还没有形成产业化，钢渣微粉代表钢渣处理最选进的思路和工艺。我们在攻克了钢渣内高含量金属铁的提取和高细度钢渣微粉的磨选两项技术难题后，终于2006年6月成功实现了提取出了铁含量大于65%的渣精粉，同时生产出的钢渣微粉的比表面积达到了450m2/kg，并形成了年产10万吨钢渣微粉的生产能力。
2、原料分析及产品定位
某钢磁选后钢渣的化学成分及物理性能如下表
表1 钢渣粉化学成分表
表2 钢渣粉物理性能表
由于钢渣中金属材料在破碎、细磨同时实现了铁质物与渣的分离，为钢渣的重力风选和磁选提供了条件，而其上表中物化指标、可磨可选性、活性指标表明了钢渣具备生产出钢渣微粉可行性。
按照钢渣微粉现推荐标准，钢渣微粉指标：比表面积≥420m2/kg，金属铁含量≤2%，各项性能指标符合掺合料标准。按照选矿标准标，粒钢的TFe≥95%，铁精粉TFe≥65%。
2、工艺选择与生产线改造
钢渣微粉的生产是水泥粉磨技术与选矿技术相结合的边缘技术，其核心技术就是渣与钢的分离粉磨技术和分级磁选技术。为了实现渣与钢的分离我们采用了选矿生产中常用的预粉磨技术，为了实现钢渣微粉与渣精粉的分离我们采用了风力分级与磁选相组合的设计方案。
经过充分的考察、论证、计算，我们将公司原有的两条水泥粉磨生产线串联起来进行了工艺改造，工艺如下图：
(1)、钢渣粉烘干系统：钢渣粉的烘干采用了Ф2.2m×14m转筒式烘干机，烘干机的烘干能力：30t/h；(2)、开路预磨系统：预粉磨为一段开路系统，磨机规格为Ф2.2m×7球蘑机，并在出磨口新增回转筛一套，以便实现粒钢的分离；(3)、细磨系统：细磨为闭路系统，磨机规格为Ф2.2m×7.0m球蘑机，该球蘑机一仓装钢球、二仓装微段。分级设备为原有的旋风式选粉机，并在回料FU处新增加了磁选机。以实现渣精分与钢渣微粉的分离。钢渣微粉生产线新增投资500余万元，满足钢渣微粉生产线的工艺需要。
3、生产试验与达产达效
3.1生产试验情况
生产线自2005年12月开始建设至2006年2月完工，整个建设过程是在边设计边施工过程中进行的。该生产线自建设完成投入运行以来，工业试验过程中设备运转正常，工艺技术指标、参数达到了设计要求，部分指标超过了设计要求。见下试验数据汇总表：
附表3 钢渣微粉试验生产线工业试验数据汇总表
经过工业试验及连续试生产，生产线各项工艺技术参数、运行指标超过了设计要求。所做钢渣微粉物理检测数据良好，各项指标达到建材用标准要求。经2006年3月份生产运行，已处理钢渣粉25000余吨，三种产品指标可调，可控。
3.2 经某效益分析
每吨钢渣粉经生产线加工处理后可收益274.4元，其中：所产出的钢渣微粉收入：100元/t×0.79=79.0元/t；铁精粉收入：720元/t×0.145=104.4元/t；颗粒钢收入：1400元/t×0.065=91.0元/t。
钢渣粉的单位处理成本为：79.65元(成本包括折旧费、燃料费、电费、备品备件费、辅材费、劳务费及工人工资等)，原料费用为：100元，总计为：179.65元/t
实际钢渣处理效益为：274.4元/t-179.65元/t=94.84元/t
该生产线按一期工程设计年处理钢渣粉10万吨，年可增创经某效益948.4万元。
4、钢渣微粉的应用与双参粉的实践
4.1钢渣微粉作为水泥混合材的技术要求及推广
钢渣粉在水泥中含量低于15%时，对水泥强度的影响不是很明显，但如果钢渣粉含量一旦达到30%或以上时，水泥强度则下降的很厉害。目前，我公司生产的钢渣微粉作为水泥混合材使用时，各厂家参加量大都控制在15%左右。
4.2 双参复合粉试验
采用我公司的钢渣粉和矿渣粉，按照国家水泥标准的方法，测定了掺加钢渣粉的水泥胶砂强度，由此来确定钢渣微粉与矿渣微粉较适合的配比量。
表4 钢渣、矿渣比重和比表面积数据
试验所用的水泥熟料为山东水泥厂生产，石膏取之我公司水泥一车间，95%熟料+5%石膏先磨制成纯硅酸盐水泥，再加入矿渣粉和钢渣粉进行强度试验。表5是掺加矿渣粉和钢渣粉的水泥强度检测结果。
表5 掺加矿渣粉和钢渣粉的水泥强度测定结果
虽然单独掺加钢渣粉的强度略低于单独掺矿渣粉的强度，但是钢渣和矿渣复合之后作为掺合料，按照10%钢渣+20%矿渣加入水泥中的强度比单纯加入30%矿渣作为掺合料的强度效果还好。经多次重复实验，所得数据基本一直。
目前我公司正与鲁新公司合作共同配制双参料取代部们矿渣微粉的工作，以缓解矿渣微粉供不应求局面。
5、结论
1、钢渣微粉生产工艺是结合了水泥粉磨与选矿的边缘技术；
2、通过合理的工艺设计与生产调试可以生产出比表积积大于450m2/kg的钢渣微粉的同时生产出合格的粒钢及渣精粉来；
3、钢渣微粉用作混凝土的混合材，是附合要求的，也是有市场的。
4、矿渣微粉和钢渣微粉复合制成复合型矿物掺合料，其性能可以和纯的矿渣微粉相当，其效果是非常理想的。
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