畢業(yè)設(shè)計(jì)--年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦渣粉生產(chǎn)線烘干粉磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦渣粉生產(chǎn)線烘干粉磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘　要：礦渣粉可以改善混凝土的耐久性和工作性，是一種性能優(yōu)良的礦物細(xì)摻料，制造礦渣粉是實(shí)現(xiàn)高爐礦渣高效利用的有效途徑。本設(shè)計(jì)為一條年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦渣粉生產(chǎn)線。經(jīng)考察了解，并分析振動(dòng)磨、球磨機(jī)、輥壓機(jī)及立磨系統(tǒng)工藝粉磨效率、能耗、成本等優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選用了立磨系統(tǒng)工藝。通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外立磨的使用情況和規(guī)模，選用了國(guó)外立磨系統(tǒng)，又對(duì)比了

2、國(guó)外幾種立磨的生產(chǎn)和使用情況，選用了德國(guó)萊歇公司生產(chǎn)的LM46.2+2。對(duì)物料平衡、主機(jī)平衡、儲(chǔ)庫(kù)平衡、熱平衡、熱風(fēng)爐和礦渣粉磨系統(tǒng)的設(shè)備選型進(jìn)行了計(jì)算，并據(jù)此對(duì)礦渣粉磨系統(tǒng)的主要設(shè)備以及其相關(guān)的附屬設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行了選擇。本次設(shè)計(jì)秉著力求使產(chǎn)品達(dá)到“優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、節(jié)能”的原則，對(duì)生產(chǎn)工藝技術(shù)方案以及粉磨車間設(shè)備進(jìn)行了仔細(xì)的斟酌與取舍，并做出了生產(chǎn)總體布置平面圖和礦渣粉磨系統(tǒng)工藝布置圖。</p><p>　　關(guān)鍵

3、詞：高爐礦渣，立磨系統(tǒng)，礦渣粉磨</p><p>　　The designer of drying grinding system of 600000t/a Slag powder production line</p><p>　　Abstract：Slag power can improves the durability and work performance of concret

4、e, is a better mineral component in concrete and the effective way to realize efficient use of metallurgy blast furnace slag. So The graduation project Designed a production line of 600 000 t/a super fine slag. By seeing

5、 about, we chose the vertical technology and determined the quality indexes and process parameters after comparing the grinding efficiency, energy consumption and final cost of vibromill, ball mill, ro</p><p&g

6、t;　　Keywords：blast furnace slag, vertical mill system, slag grinding plant</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b>

7、</p><p>　　1.2 礦渣粉用途和應(yīng)用范圍2</p><p>　　1.3 礦渣粉的性能3</p><p>　　1.4 礦渣粉的市場(chǎng)前景5</p><p>　　1.5 礦渣粉的應(yīng)用前景5</p><p>　　1.6 礦渣粉的生產(chǎn)工藝6</p><p>　　1.6.1

8、礦渣粉磨方式6</p><p>　　1.6.2 礦渣粉磨設(shè)備7</p><p>　　1.6.3 立磨與球磨生產(chǎn)礦渣粉的工藝比較8</p><p>　　1.6.4 立式輥磨的選型10</p><p>　　1.7 設(shè)計(jì)原則及指導(dǎo)思想14</p><p>　　2 建設(shè)條件15</p>&l

9、t;p>　　2.1 原、燃材料15</p><p>　　2.2 地震15</p><p>　　2.3 工程地質(zhì)15</p><p>　　2.4 地下水位15</p><p>　　2.5 氣象環(huán)境15</p><p>　　3 技術(shù)方案17</p><p>　　3.1

10、 設(shè)計(jì)任務(wù)17</p><p>　　3.2 工廠的平衡計(jì)算17</p><p>　　3.2.1 計(jì)算內(nèi)容17</p><p>　　3.2.2 產(chǎn)品方案及原燃料材料17</p><p>　　3.2.3 配料方案17</p><p>　　3.2.4 主機(jī)平衡及主機(jī)選型18</p><

11、;p>　　3.2.5 礦渣粉磨系統(tǒng)主機(jī)選型18</p><p>　　3.2.6 石膏的破碎設(shè)備選型19</p><p>　　3.2.7 物料平衡表21</p><p>　　3.2.8 水淬?；郀t礦渣和石膏露天儲(chǔ)存設(shè)施的選擇21</p><p>　　3.2.9 礦渣和石膏的室內(nèi)儲(chǔ)備庫(kù)選擇23</p>&

12、lt;p>　　3.2.10 成品庫(kù)的選擇24</p><p>　　3.3 立磨系統(tǒng)熱平衡計(jì)算24</p><p>　　3.3.1 水分平衡24</p><p>　　3.3.2 質(zhì)量平衡26</p><p>　　3.3.3 熱量平衡27</p><p>　　3.3.4 熱風(fēng)爐熱平衡計(jì)算29&

13、lt;/p><p>　　3.3.5 核算33</p><p>　　3.3.6 煤耗量36</p><p>　　3.4 工廠粉磨流程設(shè)計(jì)36</p><p>　　3.5 輔組機(jī)械選型37</p><p>　　3.5.1 原始資料和設(shè)計(jì)參數(shù)37</p><p>　　3.5.2 磨機(jī)

14、通風(fēng)量37</p><p>　　3.5.3 斗式提升機(jī)的排風(fēng)量37</p><p>　　3.5.4 循環(huán)流化床鍋爐引風(fēng)機(jī)選型38</p><p>　　3.5.5 輸送設(shè)備選型38</p><p>　　3.5.6 袋式除塵器的選型40</p><p>　　3.5.7 除塵風(fēng)管直徑計(jì)算41</p

15、><p>　　3.5.8 散裝機(jī)選型42</p><p>　　3.5.9 熱風(fēng)爐選型42</p><p>　　3.6 廢氣排放濃度42</p><p>　　4 節(jié)約及合理利用資源44</p><p>　　4.1 取代水泥節(jié)約的能耗44</p><p>　　4.2 節(jié)約輸送能耗

16、44</p><p>　　4.3 減少熱損失44</p><p>　　4.4 水源節(jié)約44</p><p>　　4.5 電氣節(jié)能44</p><p>　　5 組織機(jī)構(gòu)及勞動(dòng)定員45</p><p>　　5.1 組織機(jī)構(gòu)45</p><p>　　5.2 勞動(dòng)定員45<

17、/p><p>　　5.3 勞動(dòng)生產(chǎn)率45</p><p>　　5.4 職工培訓(xùn)45</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b></p><p><b>　　致 謝49</b></p><p><b>　　附錄</b></p>

18、<p><b>　　1 引言</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　礦渣微粉起源于歐美等國(guó)家，其技術(shù)的發(fā)展已近十年。近年來(lái)隨著鋼鐵工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及粉磨部位材質(zhì)的不斷改善，礦渣微粉的生產(chǎn)和應(yīng)用越來(lái)越大。由于立式磨在生料粉磨和煤粉制備領(lǐng)域內(nèi)的突破以及材料科學(xué)、液壓技術(shù)、自動(dòng)控制方面的不斷發(fā)

19、展，逐步克服了影響立式磨大量推廣使用中的普遍存在的震動(dòng)、磨輥和磨盤磨損、除鐵難等不利因素，逐步在水泥粉磨、礦渣粉磨等領(lǐng)域中推廣開(kāi)來(lái)。目前立式磨在礦渣粉磨生產(chǎn)設(shè)備中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，成為礦渣微粉生產(chǎn)線的首選設(shè)備。</p><p>　　但是，由于立磨機(jī)集多功能于一體， 加之在系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與機(jī)械式鎖風(fēng)喂料裝置性能不好等諸方面原因 ，致使立磨系統(tǒng)存在著工藝系統(tǒng)不完備， 系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重、 能耗高 、選粉效率低、操作的可調(diào)節(jié)性能下降

20、"以及高濃度氣流導(dǎo)致收塵器負(fù)荷過(guò)重造成環(huán)境污染等問(wèn)題。使有些立磨運(yùn)轉(zhuǎn)率僅為60%,達(dá)產(chǎn)率僅為70%-80%，制約了生產(chǎn)的正常進(jìn)行[1]。因此，為了節(jié)約投資和我國(guó)礦渣粉磨設(shè)備中出現(xiàn)的問(wèn)題，本文從我國(guó)現(xiàn)在礦渣微粉生產(chǎn)線現(xiàn)狀、生產(chǎn)工藝及綜合利用方面進(jìn)行淺述，然選擇出合理的年產(chǎn)60萬(wàn)噸的礦渣粉生產(chǎn)線烘干粉磨系統(tǒng)。</p><p>　　水淬?；郀t礦渣(水渣)是煉鐵高爐中以熔融態(tài)流出的熔渣經(jīng)水淬急冷處理而成，水淬

21、后的礦渣為微晶狀態(tài)，活性好，含有80-90%的玻璃相，其主要組份為C2AS、CAS2、CS、C2S等活性礦物。具有“潛在水硬性”的礦渣是生產(chǎn)水泥最好的混合材。資料表明，我國(guó)50%以上礦渣用作生產(chǎn)水泥的混合材[2]。</p><p>　　礦渣作為混合材可生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥(P·O)和礦渣硅酸鹽水泥(P·S)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：P·O中礦渣摻量不能超過(guò)15%，而P·S中礦渣摻量可為

22、20%-70%[3]。因此，P·S對(duì)最大限度地利用礦渣和降低水泥生產(chǎn)成本更有意義。但是，傳統(tǒng)P·S的生產(chǎn)方法是將水泥熟料和礦渣在粉磨設(shè)備(主要為球磨機(jī))內(nèi)混合粉磨而成，因熟料和礦渣兩者易磨性差別較大，所得水泥中礦渣平均粒度偏大，細(xì)粉含量低，其潛在活性得不到有效發(fā)揮，影響了水泥的早期強(qiáng)度等性能，也制約著礦渣摻量的提高。</p><p>　　研究表明：細(xì)磨的礦渣粉不僅顯著地改變水泥和混凝土的性能，

23、而且大幅度地提高了水泥中礦渣的摻量。以前從廢物利用及節(jié)能環(huán)保角度將礦渣作為“經(jīng)濟(jì)組分”摻入水泥中，如今，隨著對(duì)其材性的深入研究，細(xì)磨的礦渣具有更大的水硬活性和優(yōu)越的施工性能，而將其發(fā)展成為“功能組分”加以利用。礦渣細(xì)粉改性的深入研究為其在水泥和混凝土中的應(yīng)用開(kāi)辟了新的途徑，而高效低耗的礦渣超細(xì)粉磨技術(shù)的不斷進(jìn)展又為其實(shí)際應(yīng)用提供了可能。</p><p>　　水淬?；郀t礦渣作為煉鐵工業(yè)的副產(chǎn)品，價(jià)格低廉，而細(xì)磨的

24、礦渣粉，不論是作為中間產(chǎn)品和熟料一起生產(chǎn)礦渣水泥，還是作為產(chǎn)品銷售，用于混凝土的制備，其市場(chǎng)前景廣闊。本項(xiàng)目不僅具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，還具有顯著的生態(tài)效益。據(jù)測(cè)算，細(xì)磨的礦渣細(xì)粉每替代1t水泥熟料，約減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗110kg，減排CO2約1t。由此可見(jiàn)，礦渣粉磨項(xiàng)目非常有益于溫室氣體的減排，符合清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）項(xiàng)目的要求，有機(jī)會(huì)獲得發(fā)達(dá)國(guó)家給予實(shí)現(xiàn)減排所需資金和技術(shù)的援助。</p><p>　　利用

25、水淬粒化高爐礦渣生產(chǎn)礦渣粉，即可以解決了以往鋼廠排除的礦渣對(duì)環(huán)境的污染，又會(huì)給社會(huì)帶來(lái)了可觀的收入，同時(shí)還能為礦渣生產(chǎn)大型化，國(guó)產(chǎn)化做出重大貢獻(xiàn)。首先，礦渣再綜合高效利用是鋼鐵企業(yè)落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型企業(yè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的新亮點(diǎn)，對(duì)企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)渣“零”排放，進(jìn)行“清潔生產(chǎn)”，節(jié)能降耗，降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，都具有重大意義；其次，研究立磨的烘干粉磨系統(tǒng)，就會(huì)減少因立磨烘干系統(tǒng)不完善而浪費(fèi)大量燃料，

26、從而降低向空氣中排放大量煙塵的問(wèn)題而對(duì)環(huán)境的污染；再次，立磨的較好應(yīng)用會(huì)給社會(huì)帶來(lái)較大的收益。所以說(shuō)研究我國(guó)礦渣粉生產(chǎn)線烘干粉磨系統(tǒng)具有重大意義。</p><p>　　綜上所述，礦渣粉可以改善混凝土的耐久性和工作性，是一種性能優(yōu)良的礦物細(xì)摻料。使用礦渣粉能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，顯著的節(jié)能和環(huán)保效益，符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。礦渣粉具有十分誘人的發(fā)展應(yīng)用前景。 </p><p>　　近些年

27、來(lái)，我國(guó)眾多鋼鐵企業(yè)紛紛建設(shè)礦渣粉生產(chǎn)線，如上海寶鋼、江蘇沙鋼、山西太鋼、四川川威、山西長(zhǎng)鋼、湖北武鋼等多家二十余條生產(chǎn)線相繼投產(chǎn)。</p><p>　　1.2 礦渣粉用途和應(yīng)用范圍</p><p><b>　?。?）礦渣粉用途</b></p><p>　　礦渣粉是近年才興起的一種新型建材，發(fā)展較快。利用礦渣粉制備高性能混凝土作為一項(xiàng)新技術(shù)，

28、其廣泛應(yīng)用是在本世紀(jì)。</p><p>　　眾多研究資料表明[3-4]：礦渣作為混泥土的摻合料，高爐礦渣具有較高的潛在活性，但要求將其單獨(dú)粉磨至400㎡/kg以上的細(xì)度后，混合制成水泥或直接替代部分水泥，可使礦渣的活性得到充分發(fā)揮。因此，礦渣粉最重要的應(yīng)用是等量替代混凝土中的水泥和生產(chǎn)綠色合成水泥。它不僅可用于配制普通混凝土，而且還是高性能混凝土中必不可少的最常用礦物細(xì)摻料之一。高性能混凝土是近期混凝土技術(shù)發(fā)展的

29、主要方向。在混凝土中摻加適量的礦渣粉，能顯著地改善新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性。礦渣粉還可作農(nóng)田硅肥、道路材料和礦渣棉、鑄石、微晶玻璃原料，但不普及且用量較少。</p><p>　?。?）礦渣粉的應(yīng)用范圍</p><p>　?、?適用于與高標(biāo)號(hào)水泥混合摻入；</p><p>　?、?適用于大體積混凝土；</p><p>　　③ 適用

30、于商品混凝土攪拌站；</p><p>　　④ 適用于高性能混凝土；</p><p>　?、?適用于受硫酸鹽侵蝕的海洋工程、碼頭、水庫(kù)、隧道工程；</p><p>　?、?適用于環(huán)境惡劣的基礎(chǔ)工程。</p><p>　　1.3 礦渣粉的性能</p><p>　?。?）水淬粒化高爐礦渣的化學(xué)成分和礦物組成</p&g

31、t;<p>　　水淬?；郀t礦渣是鋼鐵廠煉鐵時(shí)的副產(chǎn)品，它是熔融高爐渣經(jīng)水急冷后得到的一種粒狀物，由于經(jīng)水淬急冷，礦物質(zhì)來(lái)不及潔晶，因此大部分為玻璃體，保持了較高的潛在活性[5]。高爐礦渣是在高爐煉鐵過(guò)程中，由礦石中的脈石、燃料中的灰分和助熔劑（石灰石）等爐料中的非揮發(fā)組分形成的廢渣。其化學(xué)成分主要是CaO、MgO、SiO2、Al2O3、CuO、FeO、MnO、S等，其中CaO、 MgO、SiO2占90%左右。礦渣的化學(xué)組

32、成一般為CaO：32-45%；SiO2：22-41%；Al2O3：5-15%；MgO：2-15%；FeO：0.5-1.0%；MnO：0.1-1.0%；TiO2：＜2.0%；S：0.5-1.5%。礦渣的礦物組成在CaO- SiO2-Al2O3三元相圖上處于C2AS、CAS 2、和C 2S的結(jié)晶區(qū)。一般鋼鐵工業(yè)排出的礦渣在急冷時(shí)形成無(wú)定性玻璃體。在堿性礦渣中，一般形成硅酸二鈣(C2S)、鈣鋁黃長(zhǎng)石(C2AS)、鈣鎂黃長(zhǎng)石(C2MS2) 、鈣

33、長(zhǎng)石(CAS2)、硫化鈣、鎂橄欖石(MgO·SiO2)、硅鈣石、硅灰石和尖晶石等晶體。在酸性礦渣中，主要是甲型硅灰石和鈣長(zhǎng)石。其中C2AS和C 2S活</p><p>　　水淬?；郀t礦渣的質(zhì)量好壞取決于主要化學(xué)成分和礦物組成，可用水渣活性率Mc或質(zhì)量系數(shù)K來(lái)表示。在堿性礦物中的C2S，在不同溫度下可形成α、αˊ、β、γ四種變體，前面三種在急冷時(shí)形成，具有較高的活性；酸性水渣中的Al2O3含量較高，因而

34、在急冷時(shí)形成玻璃體的含量較高。MgO能夠降低熔渣粘度，有利于形成玻璃體，因而對(duì)活性有利，MnO不利于形成玻璃體，對(duì)水渣活性不利。水渣活性用活性率Mc或質(zhì)量系數(shù)K表示：Mc= Al2O3 /SiO2，Mc>0.25為活性礦渣；Mc<0.25為低活性水渣。K=CaO·MgO·Al2O3/（SiO2+ MgO），K>1.9為高活性水渣；K=1.6-1.9為中活性水渣；K<1.6為低活性礦渣。<

35、/p><p>　　不同廠的水渣化學(xué)組成差別較大，易磨性差異也較大，但總體上來(lái)講，礦渣易磨性差 、磨蝕性大、粉磨特性復(fù)雜。在球磨機(jī)生產(chǎn)中，平均電耗是粉磨水泥的2～3倍，系統(tǒng)電耗在75～90kwh/t之間。粉磨過(guò)程中，水渣的比表面積增長(zhǎng)十分緩慢，當(dāng)水渣比表面積大于450m2/kg時(shí)，產(chǎn)量大幅降低，電耗大幅增加，但活性增加幅度較小，因此目前在實(shí)際生產(chǎn)中，礦渣微粉比表面積一般控制在420-450m2/kg之間。但如果用水渣生

36、產(chǎn)摻合料時(shí)，則礦渣粉比表面積要求在500m2/kg以上。</p><p>　　當(dāng)出磨礦渣粉細(xì)度相同，活性不同的礦渣產(chǎn)量相差近30%，電耗也相差30%，因此，水泥企業(yè)在有條件時(shí)，選擇活性好的礦渣是一種最簡(jiǎn)單實(shí)用的節(jié)能措施，當(dāng)鋼鐵企業(yè)確定礦渣微粉生產(chǎn)線規(guī)模時(shí)，一定要先做好本企業(yè)礦渣的易磨性實(shí)驗(yàn)，這樣才能合理選擇工藝設(shè)備，以達(dá)到節(jié)能和節(jié)省投資的效果。</p><p><b>　?。?）

37、礦渣粉的性能</b></p><p>　　礦渣粉作為混凝土的第六組分——礦物外加劑，可等量代替水泥，直接摻加在商品混凝土中，根據(jù)活性和比表面積的不同，一般摻加量在20～70%。影響礦渣粉摻量的主要原因：熟料和水渣混合粉磨時(shí)，由于水渣相對(duì)難磨，水泥中的礦渣粉組分比熟料組分粗，活性難于提高，從而影響水泥的強(qiáng)度[7]。一般地，礦渣摻量<30%可以采用混合粉磨。摻入礦渣微粉的混凝土，性能明顯得到改善，它

38、具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　① 攪拌初期易于控制混凝土的流變性，提高混凝土的流動(dòng)度，泵送性能好；</p><p><b>　?、?降低水化熱；</b></p><p>　?、?減少混凝土中水泥的需求量，增加混凝土的后期強(qiáng)度；</p><p>　　④ 抗硫酸鹽侵蝕性強(qiáng)，因?yàn)閾郊恿说V渣微粉的混凝土中C3A含量降低，相

39、應(yīng)的，水化時(shí)減少了Ca(OH)2的含量，因而抗硫酸鹽侵蝕性能增加；</p><p><b>　?、?抗堿骨料反應(yīng)；</b></p><p>　　⑥ 抗微縮，與鋼筋結(jié)合力強(qiáng)。</p><p>　　以上性能決定了礦渣微粉特別適用于高層建筑、大壩、機(jī)場(chǎng)、水下及地下建筑等特殊工程。</p><p><b>　?。?）礦

40、渣粉的特點(diǎn)</b></p><p>　?、?工作性好：新拌混凝土塌落度高，保水性、可塑性好，泌水少。</p><p>　　② 耐久性好：抗硫酸鹽侵蝕，抗微縮，抗氯鹽滲析、抗海水侵蝕，抗碳化，抗堿集料反應(yīng)。</p><p>　?、?水化熱低：水化熱速度慢，有利于防止大體積混凝土內(nèi)部溫升引起的裂縫，可用于配制大體積混凝土。</p><p&

41、gt;　?、?混凝土后期強(qiáng)度高，耐磨性能好，與鋼筋結(jié)合力強(qiáng)，可用于配制高性能混凝土。</p><p>　　⑤ 環(huán)境性能優(yōu)異：替代水泥，可大大節(jié)約能源，減少二氧化碳排放,減少大氣污染。</p><p>　?、?美觀混凝土：可顯著改善水泥混凝土外觀顏色，使混凝土外觀顏色均勻一致。</p><p>　　1.4 礦渣粉的市場(chǎng)前景</p><p>　

42、　礦渣是高爐煉鐵的廢渣，煉制一噸鋼大約產(chǎn)生0.4噸礦渣，2010年我國(guó)的粗鋼產(chǎn)量將達(dá)到5.5億噸，將產(chǎn)生2.2億噸礦渣[8]。過(guò)去，除部分礦渣用于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的水泥外，絕大部分礦渣只能“堆積如山”，占用大量的土地資源，不僅讓鋼鐵企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本升高，而且污染嚴(yán)重。礦渣是水泥最好的混合物，大多用作生產(chǎn)波特蘭水泥的摻合料或以生產(chǎn)礦渣水泥，利用礦渣，特別是微細(xì)礦渣（比表面積≥400㎡/kg）制備高性能混凝土（HPC）則是近10年來(lái)才研發(fā)應(yīng)用的新

43、技術(shù)，也已引起世界各國(guó)廣泛關(guān)注。礦渣水泥中礦渣摻量可達(dá)20%～70%，普通水泥也可摻15%，礦渣粉磨后售價(jià)比礦渣價(jià)格可提高3～4倍。鋼廠高爐礦渣的利用，在國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)具有很大的市場(chǎng)潛力。</p><p>　　1.5 礦渣粉的應(yīng)用前景 </p><p>　　礦渣粉最重要的應(yīng)用是等量替代混凝土中的水泥進(jìn)行混凝土生產(chǎn)。它不僅可用于配制普通混凝土，而且還是高性能混凝土中必不可少的最常用礦物細(xì)摻料

44、之一。高性能混凝土是經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，在長(zhǎng)期研究和實(shí)踐中創(chuàng)造的至今最完善的混凝土。它具有高耐久性、工作性、各種良好的力學(xué)性能、適用性、體積穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)合理性。十多年來(lái)，它已在很多重要的工程中得到成功的應(yīng)用，并正在逐漸取代近百年來(lái)常用的普通混凝土，并在絕大多數(shù)的各類建筑物中使用。高性能混凝土是2 1世紀(jì)的混凝土，是近期混凝土技術(shù)發(fā)展的主要方向。在混凝土中摻加適量的礦渣粉，能顯著的改善新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性。改善新拌混凝

45、土工作性主要表現(xiàn)在可以降低水化熱峰值，延遲水化熱峰值出現(xiàn)時(shí)間，從而減少溫差裂縫的產(chǎn)生；提高新拌混凝土的和易性、可泵性；減少坍落度的經(jīng)時(shí)損失；并具有一定的減水作用。改善硬化混凝土的耐久性主要表現(xiàn)在提高密實(shí)度，改善內(nèi)部結(jié)構(gòu)；提高抗?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕能力，抑制堿—集料反應(yīng)，提高了后期強(qiáng)度，從而增強(qiáng)了耐久性。耐久性是目前混凝土各項(xiàng)性能中最重要的指標(biāo)之一?；炷林惺褂玫V渣粉會(huì)給混凝土生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益?；炷林械V渣粉可等量</p&

46、gt;<p>　　目前，山西大概有200多家混凝土攪拌站，年銷售量2500萬(wàn)m左右。若每方混凝土礦渣粉替代100kg水泥，每年將會(huì)有250萬(wàn)噸礦渣粉的需求。市場(chǎng)前景十分樂(lè)觀。</p><p>　　1.6 礦渣粉的生產(chǎn)工藝</p><p>　　1.6.1 礦渣粉磨方式</p><p>　　目前礦渣粉磨方式大致有：</p><p&g

47、t;　　（1）礦渣與熟料、石膏及其它混合材的共同粉磨；</p><p>　?。?）礦渣單獨(dú)粉磨，再與熟料、石膏的細(xì)粉混合成水泥；</p><p>　?。?）礦渣單獨(dú)預(yù)粉磨，再與熟料、石膏共同粉磨；</p><p>　?。?）礦渣與石膏共同粉磨。</p><p>　　但由于采用（1）粉磨工藝技術(shù)粉磨時(shí)礦渣易集中在粗粉中，僅起混合材作用，礦渣粉的

48、潛在活性得不到充分發(fā)揮。第（2）、（3）單獨(dú)粉磨礦渣不僅可生產(chǎn)高比表面積礦渣粉，而且節(jié)能非常明顯，這兩種方式適合建有水泥廠的企業(yè)選用。（4）是現(xiàn)在大多數(shù)粉磨站采用的，加石膏可以使“小磨條件下，摻石膏的礦渣粉磨效率比不摻石膏者低6%～10%左右，但在大磨條件下，摻石膏的礦渣粉磨效率反而高10%左右。為達(dá)到相同活性指數(shù)，摻石膏混磨的礦渣粉比表面積應(yīng)提高20～30㎡/kg，其能耗與不摻石膏的礦渣粉大致相同。同比表面積的礦渣粉，摻與不摻石膏對(duì)混

49、凝土強(qiáng)度、收縮和抗硫酸鹽性能無(wú)明顯影響” [9]。</p><p>　　1.6.2 礦渣粉磨設(shè)備</p><p>　　目前，礦渣粉磨工藝按粉磨設(shè)備分主要有：振動(dòng)磨系統(tǒng)、球磨機(jī)系統(tǒng)、輥壓機(jī)系統(tǒng)、立磨系統(tǒng)等。</p><p>　　（1）振動(dòng)磨系統(tǒng)　　</p><p>　　主要設(shè)備是振動(dòng)磨，工藝比較簡(jiǎn)單。粉磨比表面積為450㎡/kg的礦渣粉的單位

50、電耗約為80kWh/t～90kWh/t[10]。該系統(tǒng)單機(jī)生產(chǎn)能力小，維修費(fèi)用較高，產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)困難，質(zhì)量不穩(wěn)定。此種粉磨工藝在礦渣粉發(fā)展初期起到了一定作用，現(xiàn)在基本上已沒(méi)有企業(yè)采用此種工藝進(jìn)行礦渣粉磨。</p><p><b>　?。?）球磨機(jī)系統(tǒng) </b></p><p>　　此種系統(tǒng)分為開(kāi)流工藝和圈流工藝。 </p><p><b&

51、gt;　　① 開(kāi)流粉磨工藝 </b></p><p>　　物料經(jīng)計(jì)量喂入球磨機(jī)，出球磨機(jī)的物料即為成品。該工藝是最早應(yīng)用的礦渣粉粉磨技術(shù)，具有工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)可靠，對(duì)操作人員技術(shù)要求低，投資省的特點(diǎn)。粉磨450㎡/kg比表面積礦渣粉的單位電耗約為100kWh/t 左右。該工藝粉磨效率低，能耗大，單位產(chǎn)品成本高，單機(jī)能力小，而且產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)困難。目前這種高能耗的粉磨方式不適合現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展方向。 <

52、;/p><p><b>　?、?圈流粉磨工藝 </b></p><p>　　與開(kāi)流粉磨工藝相比，具有產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)方便，可以減少物料過(guò)粉磨現(xiàn)象，粉磨效率相對(duì)開(kāi)流磨有所提高，單機(jī)能力有所增加，但系統(tǒng)復(fù)雜，單機(jī)能力小效率低的問(wèn)題仍然存在。粉磨450㎡/kg比表面積礦渣粉的單位電耗約75kWh/t[11]左右。研磨體消耗量在300g/t以上，經(jīng)營(yíng)成本較高。 </p>

53、<p>　　（3）輥壓機(jī)系統(tǒng)　　</p><p>　　此系統(tǒng)可分為終粉磨工藝和半終粉磨工藝。該系統(tǒng)充分利用了輥壓機(jī)的高效粉碎機(jī)理，粉磨效率高，能耗低于球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)。該工藝粉磨比表面積450 ㎡/kg的礦渣粉單位電耗約為50～60 （kW·h）/t。但經(jīng)輥壓機(jī)擠壓粉磨的物料中細(xì)粉含量相對(duì)較少，因而循環(huán)負(fù)荷很大（一般在8倍喂料量以上），存在設(shè)備振動(dòng)問(wèn)題。而且成品中微粉量不夠多，成品質(zhì)量雖能滿足

54、要求，但相同比表面積的產(chǎn)品質(zhì)量比球磨機(jī)及立磨粉磨的產(chǎn)品質(zhì)量差。</p><p><b>　　（4）立磨系統(tǒng) </b></p><p>　　立磨最初是用來(lái)粉磨煤粉，其規(guī)格也較小，20 世紀(jì)70年代后期開(kāi)始應(yīng)用于粉磨水泥生料，規(guī)格也越來(lái)越大，20 世紀(jì)80年代中期以來(lái)，隨著立磨的不斷改進(jìn)和新型耐磨材料的研究發(fā)展，立磨粉磨水泥熟料取得了成功，與其它粉磨系統(tǒng)相比，立磨工藝具有

55、集烘干、粉磨、選粉于一體，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，單機(jī)產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于粉磨高水分的物料可以不單設(shè)烘干設(shè)備，因而系統(tǒng)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低，系統(tǒng)可靠性高，系統(tǒng)的粉磨電耗低，粉磨450㎡/kg比表面積礦渣粉的單位電耗約為45kWh/t 左右[12]。而粉磨產(chǎn)品的顆粒形狀優(yōu)于輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品，因此在相同的比表面積下，其產(chǎn)品性能較好。20 世紀(jì)80年代后期以來(lái)，世界各國(guó)的立磨制造商在立磨粉磨礦渣工藝上做了大量的研究工作，取得了豐碩的技術(shù)成果，十幾

56、年來(lái)的使用情況表明，立磨粉磨礦渣工藝已是一種成熟且先進(jìn)的礦渣粉磨技術(shù)。目前德國(guó)Polysius 和Loesch 公司，日本的川崎、三菱、宇部公司都擁有成熟可靠的立磨粉磨礦渣技術(shù)。目前，各大鋼鐵企業(yè)大都采用此種系統(tǒng)進(jìn)行礦渣粉生產(chǎn)。 </p><p>　　1.6.3 立磨與球磨生產(chǎn)礦渣粉的工藝比較</p><p>　　從以上幾種比較工藝可以看出，從單純電耗來(lái)講，立式磨終粉磨和輥壓機(jī)終粉磨電耗

57、較低，均在40～50kWh/t之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于球磨機(jī)電耗的75～90 kWh /t；從工藝流程和占地面來(lái)講，以立式磨流程最為簡(jiǎn)單，占地最省，輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)控制較為復(fù)雜；從產(chǎn)品多樣性來(lái)講，球磨機(jī)生產(chǎn)工藝盡管電耗高，但適應(yīng)性廣，它可以生產(chǎn)較高比表面積的礦渣粉，且其產(chǎn)品顆粒級(jí)配較為合理，同時(shí)可以在磨頭加入石膏、粉煤灰等，和礦渣一起粉磨，生產(chǎn)摻合料；振動(dòng)磨不宜用來(lái)大規(guī)模生產(chǎn)礦渣粉，但可用來(lái)生產(chǎn)規(guī)模較小的超細(xì)礦渣微粉生產(chǎn)線和實(shí)驗(yàn)室使用；從國(guó)內(nèi)

58、目前的情況來(lái)說(shuō)，大多數(shù)企業(yè)采用的是球磨機(jī)和立磨來(lái)粉磨礦渣，但因其球磨機(jī)粉磨礦渣電耗比較大，使其大多數(shù)企業(yè)轉(zhuǎn)向使用立磨來(lái)生產(chǎn)礦渣粉。國(guó)內(nèi)礦渣粉的設(shè)備也相繼得到了較快速的發(fā)展。</p><p>　　由于礦渣易磨性差[13]，產(chǎn)品細(xì)度要求高，因此，選用合適的粉磨設(shè)備，提高粉磨效率，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，國(guó)內(nèi)粉磨礦渣的主要設(shè)備有球磨和立磨兩大類。下面看一下它們的一些參數(shù)對(duì)比如表3.1。</p>

59、<p>　　從表3.1可以看出：立磨系統(tǒng)單機(jī)產(chǎn)量高、電耗低、燃料消耗低，具有較高的投資價(jià)值，但是立磨系統(tǒng)一次性投資較高，在一億以上，建設(shè)期長(zhǎng)，一般企業(yè)難以接受；球磨機(jī)圈流系統(tǒng)單機(jī)產(chǎn)量較高，而且產(chǎn)品質(zhì)量容易調(diào)節(jié)，但電耗較高，建設(shè)期稍長(zhǎng)，一次性投資也較高；球磨機(jī)開(kāi)路系統(tǒng)現(xiàn)在幾乎沒(méi)有企業(yè)采用，國(guó)家環(huán)保局也不讓這種系統(tǒng)再投入使用。</p><p>　　總之，立磨與傳統(tǒng)球磨相比,工程量小,節(jié)能顯著，此外,由于立

60、磨比球磨的噪音低,粉塵污染少,操作維修與控制均較簡(jiǎn)單,故還有很好的社會(huì)效益，立磨作為高效節(jié)能的粉磨設(shè)備，已成功在水泥行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。立磨設(shè)備集烘干、粉磨、分級(jí)多重功能于一體，體積緊湊，單機(jī)生產(chǎn)能力大，適應(yīng)礦渣水分高達(dá)18％，采用負(fù)壓操作，無(wú)粉塵外逸，生產(chǎn)噪音只有85 dB(A)，單位礦渣微粉產(chǎn)品的電耗僅為40—60 kW·h／t。所以本次設(shè)計(jì)選擇立式磨終粉磨工藝在作為年產(chǎn)60萬(wàn)噸的礦渣粉生產(chǎn)線烘干粉磨系統(tǒng)，其中烘干粉磨部分

61、的熱源由熱風(fēng)爐來(lái)提供。</p><p>　　表3.1 球磨機(jī)和立磨粉磨礦渣的技術(shù)比較[14]</p><p>　　1.6.4 立式輥磨的選型</p><p>　　立磨的選型主要考慮生產(chǎn)線規(guī)模、物料性能、粉磨功耗等眾多因素。</p><p><b>　?。?）國(guó)內(nèi)立磨</b></p><p>　　

62、我國(guó)礦渣粉的生產(chǎn)和應(yīng)用起始于1996 年，礦渣粉生產(chǎn)工藝從最初的振動(dòng)超細(xì)磨系統(tǒng)、改造原有的球磨機(jī)系統(tǒng)到現(xiàn)在的大型進(jìn)口的立磨系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)已建成十多條采用從國(guó)外引進(jìn)立磨的大規(guī)?，F(xiàn)代化礦渣粉生產(chǎn)線。礦渣粉磨也從原來(lái)的混合粉磨逐漸向單獨(dú)粉磨轉(zhuǎn)變。我國(guó)在這方面的研究、開(kāi)發(fā)和利用較晚，1996年，上海寶鋼企業(yè)開(kāi)發(fā)總公司籌建國(guó)內(nèi)首條年產(chǎn)50萬(wàn)噸礦渣微粉生產(chǎn)線，后由于受東南亞經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，于1998年開(kāi)始建設(shè)，2000年8月份投產(chǎn)。后又于2003年

63、8月建成第二條年產(chǎn)50萬(wàn)噸的生產(chǎn)線，各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益較好。目前在正在建設(shè)第三條線[15]。</p><p>　　我國(guó)目前有三種立磨。合肥水泥研究設(shè)計(jì)院自行研究設(shè)計(jì)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HRM型立磨，天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院研制的TRM型立磨和沈陽(yáng)重型機(jī)器廠引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的MPS立磨(現(xiàn)改為MLS立磨) [16]。</p><p>　?、?合肥院：經(jīng)過(guò)20多年不

64、斷地研究發(fā)展，目前已形成四個(gè)系列30多個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品，能與各種規(guī)模的水泥生產(chǎn)線配套粉磨水泥原料，已經(jīng)投入生產(chǎn)運(yùn)行的最大規(guī)格為HRM3700立磨(出口巴基斯坦6臺(tái)、國(guó)內(nèi)l臺(tái))，用于廣西華潤(rùn)紅水河的HRM3700立磨產(chǎn)量達(dá)到了340t／h，粉磨系統(tǒng)電耗僅為l1～12kWh／t 。HRM型立式磨是合肥水泥研究設(shè)計(jì)院在廣泛吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，總結(jié)國(guó)內(nèi)外立式磨應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研布出的一種高效節(jié)能烘干兼粉磨設(shè)備。它既有萊歇磨可翻輥檢修的優(yōu)點(diǎn)，又具有MP

65、S磨輥套可翻面使用、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。集細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體，具有粉磨效率高、電耗低、烘干能力大、產(chǎn)品細(xì)度易于調(diào)節(jié)、工藝流程簡(jiǎn)單、占地面積小、噪音低、無(wú)粉塵污染、磨耗低、檢修方便、運(yùn)行可靠高效及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)[17]。</p><p>　?、?天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院研制的TRM型立磨，其主要結(jié)構(gòu)形式與萊歇磨相同。已經(jīng)投人使用的最大規(guī)格型號(hào)為TRM36，產(chǎn)量達(dá)200～220t／h，能與2 500t／d的水泥熟

66、料生產(chǎn)線配套粉磨原料，現(xiàn)已研制出與5 000t／d生產(chǎn)線配套的立磨。礦渣立磨的基礎(chǔ)是原料用TRM立磨技術(shù)。天津院從80年代初開(kāi)始了立磨的開(kāi)發(fā)研制工作，在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，先后開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了TRM14、TRM17、TRM22、TRM25、TRM3641、等規(guī)格的生料立磨系列產(chǎn)品。特別在近年，2 500t-3 000t／d生產(chǎn)線配套的TRM立磨取得新的進(jìn)展。礦渣磨和生料磨在整體結(jié)果方面相近，但是在具體細(xì)節(jié)參數(shù)方面還存在較

67、大差別。2005年推出的TRMS32.3礦渣立磨，目前市場(chǎng)占有率達(dá)60%以上。TRMS43.4礦渣立磨是天津院自主研制的首臺(tái)用于礦渣生產(chǎn)年產(chǎn)60萬(wàn)噸的礦渣立磨，2007年開(kāi)始科研立項(xiàng)，2009年設(shè)計(jì)完成，2010年2月2日簽訂合同后，到12月就累計(jì)售出7臺(tái)。12月天津仕名粉體技術(shù)裝備有限公司自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)年產(chǎn)60萬(wàn)噸TRMS43.4礦渣立磨就在廣西魚(yú)峰水泥股份有限公司順利投產(chǎn)后被授予</p><p>　?、?

68、沈陽(yáng)重型機(jī)器廠引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的MPS立磨．最大的規(guī)格為MLS4531，能與5 000t／d水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料。沈重在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主開(kāi)發(fā)的用于粉磨礦渣的MLK系列立式輥磨機(jī)，解決了“穩(wěn)定料床防止振動(dòng)”、“磨內(nèi)除鐵”、“磨輥和磨盤的磨損”、“高效選粉”等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)[19]。</p><p><b>　?。?）國(guó)外立磨</b></p><p>　

69、　國(guó)外對(duì)礦渣粉磨的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用較早，礦渣粉磨已經(jīng)比較成熟，國(guó)外的礦渣粉磨通常占水泥生產(chǎn)的一個(gè)車間，其生產(chǎn)礦渣粉的磨機(jī)主要有德國(guó)萊歇公司研制了LM立磨、非凡公司研制了MPS立磨、伯利休斯公司研制了RM立磨；丹麥?zhǔn)访芩构狙兄屏薃tox立磨；日本宇部公司生產(chǎn)了UB—LM立磨 ；日本川崎公司生產(chǎn)的ＣＫ磨。目前世界上最大的立磨單臺(tái)產(chǎn)量可達(dá)600t／h，能與8000t／d熟料的水泥生產(chǎn)線配套粉磨水泥原料。</p><p>　

70、　LM輥磨：由Ernst Curt Loesche在Raymond磨的技術(shù)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)而成，采用平盤圓錐棍結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)磨盤直徑的大小設(shè)有2～6個(gè)磨輥，磨輥軸線與水平成15度夾角，磨輥可翻出機(jī)外方便檢修，磨盤襯板可翻面使用，各磨輥可單獨(dú)加壓[20]。</p><p>　　MPS輥磨：由Siegfried Schauer對(duì)Berz磨進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)而成，其實(shí)Berz磨采納了Fuller輥磨Loesche輥磨的一些

71、特點(diǎn)。MPS輥磨采用碗式磨盤和輪胎磨輥的結(jié)構(gòu)形式，統(tǒng)一設(shè)計(jì)3個(gè)磨輥，裝在同一輥架上統(tǒng)一施壓，磨輥與水平成12度夾角，磨輥靠檢修機(jī)構(gòu)移出磨外，可翻面使用[21]。</p><p>　　RM輥磨：Krupp晚于Siegfried Schauer也在Berz的基礎(chǔ)上發(fā)展了Polysius輥磨，采用溝槽型磨盤和輪胎分半直輥的結(jié)構(gòu)形式。2對(duì)磨輥，統(tǒng)一施壓，磨輥允許在一定的范圍內(nèi)擺動(dòng)，磨輥也可以翻面使用[22]。</p

72、><p>　　Atox輥磨：史密斯(FLS)在使用MPS專利到期以后開(kāi)發(fā)了Atox輥磨，起步較晚，采平盤和圓柱形磨輥的結(jié)構(gòu)形式，3個(gè)磨輥，統(tǒng)一施壓[23]。</p><p>　?。?）國(guó)內(nèi)外磨機(jī)生產(chǎn)規(guī)模對(duì)比</p><p>　　近年來(lái)我國(guó)立式輥磨技術(shù)在引進(jìn)消化的基礎(chǔ)上取得了較大的發(fā)展，目前規(guī)格已經(jīng)達(dá)到5.3米直徑，具有代表性的TRM5341輥式磨（天津院），HRM480

73、0型原料立式磨（合肥院），LGMS4624立式水泥礦渣磨（中信重工），還有沈陽(yáng)重型機(jī)器廠的MPS立式磨。雖然在年產(chǎn)60萬(wàn)噸的礦渣粉這個(gè)項(xiàng)目可以選擇國(guó)產(chǎn)立磨，但是由于國(guó)產(chǎn)立磨是最近幾年才開(kāi)發(fā)出來(lái)的，在國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)幾家在使用，由于是參照國(guó)外技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，所以技術(shù)的完善性有待觀察，所以選擇進(jìn)口立磨。生產(chǎn)規(guī)模較小的工程可以采用國(guó)產(chǎn)輥式立磨，其中有從德國(guó)引進(jìn)非凡公司技術(shù)，由沈陽(yáng)重型機(jī)械廠制造的MPS磨；有合肥院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的HRM磨；引進(jìn)日本宇部

74、技術(shù)，天津院自主開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)輥式磨等。規(guī)模比較大的（≧60萬(wàn)噸）的工程宜采用國(guó)外公司的產(chǎn)品。包括德國(guó)非凡公司的MPS磨、丹麥?zhǔn)访芩构镜腁TOX磨、德國(guó)萊歇公司的LM磨以及佰力鳩公司的RM磨，日本宇部、川崎。</p><p>　?。?）國(guó)外立磨粉磨性能對(duì)比</p><p>　　① 從生產(chǎn)規(guī)模來(lái)看，不論選擇國(guó)外任何一種立磨，都能滿足年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦渣粉的生產(chǎn)。</p><p&

75、gt;<b>　?、?粉磨物料的性質(zhì)</b></p><p>　　輥式磨的選型受物料性質(zhì)的影響有二個(gè)方面：其一是易磨性，也就是需要多少力，消耗多少功來(lái)粉磨；其二是磨蝕性，也就是在粉磨過(guò)程中物料對(duì)設(shè)備造成多大的磨耗。這反映相應(yīng)的在設(shè)備上就是粉磨的功耗和磨耗。所謂功耗是指把被粉磨的原料粉磨到要求的細(xì)度時(shí)的電耗（單位：kwh/t）；而磨耗是指把被粉磨的原料粉磨到要求的細(xì)度時(shí)，造成磨輥和磨盤上的襯板

76、磨耗量。</p><p>　　與生產(chǎn)技術(shù)比較成熟的萊歇磨相比較，ATOX磨經(jīng)常出現(xiàn)以下問(wèn)題：液壓系統(tǒng)不能正常工作、磨機(jī)振動(dòng)跳停磨輥潤(rùn)滑油站不能正常工作、磨盤下面減速機(jī)底座上散落大量物料、磨機(jī)產(chǎn)量突然降低、磨輥潤(rùn)滑油站油位下降嚴(yán)重；RM磨：磨機(jī)短時(shí)間內(nèi)振動(dòng)停車、磨機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)振動(dòng)停車、磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低、外循環(huán)翻板閥漏風(fēng)大；ＭＰＳ磨：易磨件損耗較大、檢修費(fèi)用高、振動(dòng)大跳停、減速機(jī)止推軸承壓力低保護(hù)停機(jī)、減速機(jī)油箱油位低

77、油溫高保護(hù)停機(jī)、液壓站操作壓力高操作壓力低保護(hù)停機(jī)、三道鎖封閥備妥運(yùn)行丟失、三道鎖封閥油箱油位低、油箱油溫高。以上這些問(wèn)題都會(huì)嚴(yán)重影響礦渣粉的產(chǎn)量，因此，引進(jìn)國(guó)外立磨時(shí)，通常不考慮這幾種立磨。</p><p>　　所以，引進(jìn)國(guó)外立磨方案時(shí)可供選擇的有三家：日本宇部、川崎、德國(guó)萊歇。但是，UM立磨比LM立磨的外循環(huán)量(吐渣量)大很多，導(dǎo)致UM立磨配套的吐渣系統(tǒng)(皮帶機(jī)、提升機(jī)等)整個(gè)的能力都加大了，這就提高了整個(gè)原

78、料磨系統(tǒng)的工程造價(jià)以及今后的運(yùn)行和維護(hù)成本，另外由于其返料量(吐渣量)大，所以工藝上不得不考慮增設(shè)一個(gè)緩沖倉(cāng)來(lái)進(jìn)行緩沖，這就提升了真?zhèn)€喂料樓的高度，造成其配套的吐渣斗提的高度也不得不增加。因此UM立磨比LM立磨的一次性投入的成本要高很多。還有UM立磨的液壓系統(tǒng)加壓不如LM立磨的加壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，UM立磨在調(diào)試過(guò)程經(jīng)常出現(xiàn)報(bào)警情況。而LM立磨則要好的多。另外由于其配套的輔機(jī)(電機(jī)，配套設(shè)備等)都比LM立磨的能力要大，所以其電耗和運(yùn)行維護(hù)成

79、本都比LM立磨要高?？傊瑔螐男阅芸紤]方面來(lái)看，LM立磨的確是比UM立磨優(yōu)越很多。這也是萊歇磨應(yīng)用在我國(guó)內(nèi)比較廣的原因；還有，其中宇部與川崎的供貨期均為18個(gè)月，萊歇供貨期為12個(gè)月，并且考慮到川崎的CK磨還在試生產(chǎn)階段，為了保證本項(xiàng)目的投資快速實(shí)施及項(xiàng)目投產(chǎn)后產(chǎn)品穩(wěn)定性與主機(jī)運(yùn)行可靠性等方面的因素，本設(shè)計(jì)選擇一臺(tái)LM立式輥磨方案。</p><p>　?。?）LM立式輥磨具有的優(yōu)點(diǎn)</p><

80、p>　?、?單位產(chǎn)品電耗低，與傳統(tǒng)的球磨相比，粉磨水泥時(shí)能耗降低30-40%，粉磨礦渣時(shí)則降低40-50%。</p><p>　?、?該裝置集烘干、粉磨和選粉工藝工程一體，從而簡(jiǎn)化了工廠的布置，節(jié)省空間，降低土建投資。由于其噪音低，使得戶外安裝露天布置可行，顯著降低土建費(fèi)用和改善工作環(huán)境。布置簡(jiǎn)單，設(shè)備較少，有利于提高系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。</p><p>　?、?該裝置具有很強(qiáng)的烘干能力，

81、可以粉磨綜合水分高達(dá)18%的潮濕物。</p><p><b>　　④ 機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　LM立式輥磨，即磨機(jī)的主輥輔輥，它們的液壓裝置緊壓在旋轉(zhuǎn)磨盤的料床上。</p><p>　　已取得專利的帶槽的磨輥外形在外軌上產(chǎn)生高而集中的碾磨壓力，使空氣由中間凹槽外逸出。內(nèi)軌的作用是在物料被下一個(gè)磨輥繼續(xù)碾磨之前使料床平坦并壓實(shí)。&

82、lt;/p><p>　?、?粉徑分布、細(xì)度容易調(diào)節(jié)</p><p>　　通過(guò)調(diào)節(jié)選粉機(jī)轉(zhuǎn)子速度、磨機(jī)氣流量和碾磨壓力，并與合適的擋料圈高度相結(jié)合，可獲得要求的粒徑分布曲線及其粒度，已達(dá)到要求產(chǎn)品質(zhì)量。具有良好的個(gè)性化與多樣性的服務(wù)功能。</p><p><b>　?、?工藝簡(jiǎn)單</b></p><p>　　因?yàn)樵撃C(jī)系統(tǒng)對(duì)礦

83、渣的入磨水分最大可放寬到18%，因此可不設(shè)烘干設(shè)備對(duì)其進(jìn)行預(yù)烘干，在堆場(chǎng)內(nèi)保持一定礦渣堆存量，自然干燥，使物料水分達(dá)到18%以下即可滿足生產(chǎn)要求：其余水分在立磨中通入熱分烘干。配高溫?zé)犸L(fēng)爐，該系統(tǒng)產(chǎn)量較高，熱效率可達(dá)85-90%。</p><p>　　1.7 設(shè)計(jì)原則及指導(dǎo)思想</p><p>　?。?）在滿足年產(chǎn)60萬(wàn)t礦渣細(xì)粉生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上，考慮市場(chǎng)需求的變化，留有生產(chǎn)水泥的余地。

84、</p><p>　　（2）環(huán)保、節(jié)能、計(jì)量、生產(chǎn)安全和工業(yè)衛(wèi)生等方面執(zhí)行國(guó)家有關(guān)部委頒發(fā)的相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)，保證工廠安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)。</p><p>　?。?）堅(jiān)持生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)約投資、提高經(jīng)濟(jì)效益的原則。</p><p>　?。?）采用先進(jìn)的節(jié)能機(jī)電設(shè)備，降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用，提高工程經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　?。?

85、）采用先進(jìn)適用的自動(dòng)化控制技術(shù)，減少勞動(dòng)定員，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　（7）立式輥磨設(shè)備從國(guó)外引進(jìn)，其中部分部件及配套設(shè)備由國(guó)外公司提供圖紙，國(guó)內(nèi)加工采購(gòu)，以減低設(shè)備總投資。</p><p><b>　　2 建設(shè)條件</b></p><p>　　2.1 原、燃材料</p><p><b>　　

86、（1）礦渣</b></p><p>　　本工程年需高爐水淬礦渣為669158t(濕基)。</p><p><b>　?。?）石膏</b></p><p>　　本工程年需石膏約24730t，可就地開(kāi)采。</p><p><b>　?。?）燃料</b></p><p>

87、;　　本項(xiàng)目礦渣烘干熱源采用燃煤熱風(fēng)爐，年需求17400.64t。</p><p><b>　　2.2 地震</b></p><p>　　抗震設(shè)防烈度為8級(jí)，筑物抗8級(jí)地震。</p><p><b>　　2.3 工程地質(zhì)</b></p><p>　　擬建廠地形平坦，擬建廠場(chǎng)地未發(fā)現(xiàn)影響建筑物穩(wěn)定

88、性的不良地質(zhì)作用，適宜建筑，其他各方面都滿足建設(shè)條件。</p><p><b>　　2.4 地下水位</b></p><p>　　地下水屬上層潛水，水位埋深約18.2m，含水層厚度26-30m，對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。</p><p><b>　　2.5 氣象環(huán)境</b></p><p>　　最冷月平

89、均溫度：-6.5℃；</p><p>　　最熱月平均溫度：23.4℃；</p><p>　　計(jì)算時(shí)年平均溫度：15℃；</p><p>　　極端最高溫度：39.4℃；</p><p>　　極端最低溫度：-25.5℃；</p><p>　　最冷月平均相對(duì)濕度：46%；</p><p>　　最熱月平

90、均相對(duì)濕度：73%；</p><p>　　冬季平均風(fēng)速：2.6 m/s；</p><p>　　夏季平均風(fēng)速：2.1 m/s；</p><p>　　基本風(fēng)壓力： 30 kg/m2；</p><p>　　常年主導(dǎo)風(fēng)向：夏季 西北風(fēng) 冬季 北；</p><p>　　年平均降水量：494.5 mm；</p>

91、<p>　　一月最大降水量：99.4 mm；</p><p>　　一小時(shí)最大降水量：32.9 mm；</p><p>　　基本雪壓：20 kg/m2；</p><p>　　最大土壤凍結(jié)深度：100cm；</p><p>　　冬季氣壓：98.29 kPa；</p><p>　　夏季氣壓：95.92 kPa。

92、</p><p><b>　　3 技術(shù)方案</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦渣粉生產(chǎn)線烘干粉磨系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.2 工廠的平衡計(jì)算</p><p>　　3.2.1 計(jì)算內(nèi)容</

93、p><p>　　工廠的平衡計(jì)算主要包括主機(jī)平衡、物料平衡和儲(chǔ)庫(kù)平衡，還有立磨系統(tǒng)的熱平衡。</p><p>　　3.2.2 產(chǎn)品方案及原燃料材料</p><p>　　本次礦渣粉的生產(chǎn)采用水渣和石膏共同粉磨，加石膏是為了提高礦渣粉磨的比表面積。</p><p>　　按照GB/T18046-2000《用于水泥和混泥土中的粒化高爐礦渣粉》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的礦

94、渣細(xì)粉有關(guān)指標(biāo)要求，產(chǎn)品方案按S95級(jí)設(shè)計(jì)，比表面積450±20m²/kg, 產(chǎn)品全部散裝出廠。</p><p><b>　?。?）?；郀t礦渣</b></p><p>　　表3.1 礦渣的易磨性實(shí)驗(yàn)結(jié)果</p><p><b>　?。?）石膏</b></p><p>　　在大磨

95、條件下，摻石膏的礦渣粉磨效率比單獨(dú)粉磨礦渣高10%左右。在礦渣粉中石膏起著特殊的作用，它在礦渣粉水化過(guò)程中起著硫酸鹽激發(fā)作用，加速水泥和砼的強(qiáng)度發(fā)揮和硬化過(guò)程，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定S95礦渣粉及礦渣水泥中SO含量≦4%，本設(shè)計(jì)按4%預(yù)算。石膏的化學(xué)成分見(jiàn)表3.2。</p><p>　　表3.2 石膏的化學(xué)成分見(jiàn)下表</p><p><b>　?。?）燃料</b></p

96、><p>　　本工程所用燃料主要用于礦渣粉的烘干，采用煤粉。發(fā)熱量20053.3kJ/kg。</p><p>　　3.2.3 配料方案</p><p>　　本設(shè)計(jì)中確定如下配料方案，最終配比以生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。</p><p><b>　　表3.3 配料方案</b></p><p>　　3.2.4

97、 主機(jī)平衡及主機(jī)選型</p><p>　　生產(chǎn)車間工藝流程的選擇，工藝設(shè)備選型與生產(chǎn)車間的工藝布置密切相關(guān)。因?yàn)楣に嚥贾弥苯尤Q于所選定的工藝流程和設(shè)備；同時(shí)，工藝布置對(duì)工藝流程和設(shè)備的選擇又有很大的影響。</p><p>　　車間設(shè)備選型一般步驟如下：</p><p>　?。?）確定車間的工作制度，確定設(shè)備的年利用率。</p><p>　　

98、（2）選擇主機(jī)的型式和規(guī)格，根據(jù)車間要求的小時(shí)產(chǎn)量、進(jìn)料性質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及其他技術(shù)條件，選擇適當(dāng)型式和規(guī)格的主機(jī)設(shè)備，務(wù)必使所選的主機(jī)技術(shù)先進(jìn)，管理方便，能適應(yīng)進(jìn)料的情況，能生產(chǎn)出質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品。同時(shí)，還應(yīng)考慮設(shè)備的來(lái)源和保證。</p><p>　?。?）標(biāo)定主機(jī)的生產(chǎn)能力，同類型規(guī)格的設(shè)備，在不同的生產(chǎn)條件下（如物料的易磨性、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及具體操作條件等），其產(chǎn)量可以有很大的差異。所以，在確定了主機(jī)的

99、型式和規(guī)格后，應(yīng)對(duì)主機(jī)的小時(shí)生產(chǎn)能力進(jìn)行標(biāo)定。即根據(jù)設(shè)計(jì)中的具體技術(shù)條件，確定設(shè)備的小時(shí)生產(chǎn)能力。標(biāo)定設(shè)備生產(chǎn)能力的主要依據(jù)是：定型設(shè)備的技術(shù)性能說(shuō)明；經(jīng)驗(yàn)公式（理論公式）的推算；與同類型同規(guī)格生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比。</p><p>　　3.2.5 礦渣粉磨系統(tǒng)主機(jī)選型</p><p>　　本設(shè)計(jì)中采用年平衡法計(jì)算，在第二部分已經(jīng)確定采用立磨系統(tǒng)，這一部分將通過(guò)計(jì)算，選出合適的立磨

100、系統(tǒng)。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：年產(chǎn)60萬(wàn)噸礦渣粉，主機(jī)要求產(chǎn)量90t/h。</p><p>　　設(shè)全廠生產(chǎn)礦渣時(shí)礦渣損失為1%</p><p>　?。?）計(jì)算年礦渣生產(chǎn)指標(biāo)</p><p>　　Gy ==60.61（萬(wàn)t） （式3.1）</p><p

101、>　?。?）確定主機(jī)的年利用率</p><p>　　由 得 </p><p>　　= =0.7688 （式3.2）

102、

103、 </p><p>　?。?）確定粉磨車間的工作制度</p><p>　　礦渣粉磨車間采用三班制，每班工作8小時(shí)。</p><p>　?。?）根據(jù)車間運(yùn)作班制、主機(jī)的年利用率和主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，確定一年主機(jī)用多少天。</p><

104、p>　　由 得 </p><p>　　k===280.612 （式3.3）</p><p><b>　　因此取k=281</b></p><p>　　式中 k——每年工作日數(shù)；</p>

105、<p>　　k2——每日工作班數(shù)；</p><p>　　k3——每班主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。</p><p><b>　?。?）主機(jī)選型</b></p><p>　　最終選擇由萊歇公司生產(chǎn)的LM46.2+2[24] 主要性能及技術(shù)參數(shù)如表3.4</p><p>　　表3.4 LM46.2+2 規(guī)格 </p>

106、;<p>　　3.2.6 石膏的破碎設(shè)備選型</p><p>　　礦渣進(jìn)廠時(shí)，細(xì)度已經(jīng)達(dá)到生產(chǎn)需求，所以不需要破碎設(shè)備。這兒的破碎主要指的是石膏的的破碎。</p><p>　　年平衡法：根據(jù)車間工作制度，取主機(jī)的年利用率，并根據(jù)物料年平衡產(chǎn)量，求出該主機(jī)要求的小時(shí)產(chǎn)量。</p><p>　　主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 Gh =

107、 （式3.4） </p><p>　　式中 Gy——物料年平衡量，t/年；</p><p>　　Gh——主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量，t/h； </p><p>　　——年利用率（以小數(shù)表示）。</p><p>　　年利用率

108、 （式3.5） </p><p>　　式中 ——每年工作周數(shù)，周/年；</p><p>　　——每周工作日數(shù)，日/周；</p><p>　　——每日工作班數(shù)，班/日；</p><p>　　——每班主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，小時(shí)/班；</p><p>　　——每年工

109、作日數(shù)，日/年。</p><p>　　生產(chǎn)的原料，大部分都要經(jīng)過(guò)預(yù)先破碎，因?yàn)閺牡V山開(kāi)采回來(lái)的石膏原料，燃料塊度較大，給運(yùn)輸，貯存，粉磨帶來(lái)一定的困難。物料經(jīng)過(guò)破碎后，其粒度減小，表面積增加，在一定程度上可以提高粉磨和烘干的效率。</p><p><b>　　（1）年需要石膏量</b></p><p>　　60.61×4%=2.424

110、4（萬(wàn)t） （式3.6） </p><p>　?。?）確定破碎車間的工作制度</p><p>　　石膏破碎車間采用一班制，每班工作6小時(shí)，每年工作281天。</p><p>　?。?）根據(jù)車間運(yùn)作班制和主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，確定主機(jī)的年利用率</p><p>　?。ㄊ?.7）

111、 式中 k——每年工作日數(shù)；</p><p>　　k2——每日工作班數(shù)；</p><p>　　k3——每班主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。</p><p>　?。?）主機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量</p><p>　　（式3.8） 式中 Gy——物料年平衡量，t/年；</p><p>