改造高產高細礦渣磨要注意的有關問題

1 礦渣的性質 

     礦渣全稱是?；郀t礦渣，是鋼鐵廠冶煉生鐵過程中，為降低冶煉溫度，加入適量石灰石和白云石作為溶劑，在高爐內分解所得到的氧化鈣、氧化鎂和鐵礦中的廢礦、以及焦炭中的灰份相融化，生成的以硅酸鹽和硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物，浮在鐵水表面，定期從排渣口排出，經空氣或水急冷處理，形成粒狀顆粒物，這就是?；郀t粒渣。每生產1噸生鐵水泥就產生0.3－1t礦渣，2006年我國礦渣總量在6000萬噸，利用率在53％左右。作為一種工業(yè)廢棄物，礦渣長期占用土地、污染環(huán)境。礦渣的化學成分和熟料相似，只是氧化鈣含量略低。礦渣具有潛在水硬性，當它單獨存在時基本無水硬性，但是，經高細、超細粉磨，比表面積達到400㎡/Kg以上后，就呈現出水硬性，可以作為水泥的主要組分，甚至達到水泥總量的70％以上。

2 礦渣必須經過高細粉磨

    水泥工業(yè)是消納工業(yè)廢渣的最重要途徑。長期以來，水泥企業(yè)普遍采用混合粉磨工藝，礦渣等僅作為混合材使用，導致資源的極大浪費。事實上，礦渣等微粉基于各種廢渣微粉摻合料的交互疊加效應，通過各種摻合材料的合理匹配，能提高混凝土的致密性，形成低滲透、高密度、低缺陷的混凝土結構，大大提高混凝土的使用壽命。由單種礦渣加水泥熟料組成的高性能水泥，在水泥中其摻量可以從35%提高到50%。當復合兩種或兩種以上工業(yè)廢渣作水泥主要組分時，例如粉煤灰＋礦渣復合摻量達50～70%，仍可生產52.5R、42.5R高摻量的復合水泥。由于礦渣比較難磨，要磨制高表面積的礦渣粉，必須對礦渣磨磨內結構進行改造，使之更適合礦渣的特性。

3 礦渣高產高細磨內部結構改造

     磨機的粉磨效率與研磨體的裝載量、填充系數及其級配密切相關。筆者認為某磨機原設計中的研磨體裝載量偏少，所配的傳動電機富余較大，可以適當增加研磨體的裝載量，使電流略低于配電機的電流允許范圍的上限值，這樣既保證了安全運轉，又提高了磨機產量。采用預粉碎的圈流生產磨機，應適當縮短一倉長度，加長二倉長度。磨機研磨體填充率應隨研磨體裝載量增加而提高，但開流磨與圈流磨截然不同。一般開流磨為控制成品細度，往往二倉大于一倉；圈流磨則相反（不排除特殊情況）。

     3.1隔倉板和卸料裝置（出料篦板）

      采用帶篩分裝置的新型雙層隔倉板，根據提高磨機粉磨礦粉的需求，在原有高產高細磨雙隔倉的基礎上，在結構、功能上都進行了較大的改進，更好的控制物料流速，平衡首、尾倉的破碎、粉磨能力，提高料球比和加強“料往高處流”的作用，進而增大了研磨體動能的有效利用，提高了礦渣磨的粉磨效率。

     3.2襯板和活化環(huán)

      襯板的作用由過去單純的防護裝置，發(fā)展到根據不同倉位破碎、粉磨物料的需要來調節(jié)研磨體的動態(tài)分布和運動軌跡。例如，磨機的首倉需用具有較大落差的大研磨體擊碎物料；而尾倉是粗粉細碎物料，是用小研磨體互相滾蹲來研磨物料，而活化環(huán)又為微介質創(chuàng)造了三維運動條件，強化了研磨作用。因此，首倉通常采用具有波形襯板，其提升角的大小要由磨體轉速和研磨體填充率來決定；而尾倉則應采用增強研磨功能的具有分級兼提升作用的雙曲面襯板，其分級強度和提升角由磨機轉速和研磨體級配而定。在研磨倉增加活化環(huán)。襯板的改進和活化環(huán)的使用能使磨機的產量明顯提高，電耗下降，比表面積加大。

     3.3研磨體的填充率及級配

     傳統(tǒng)的定型設計所采納的數據早已不再適用，而應根據入料粒度、粉磨流程、磨體轉速、裝機功率、隔倉分段長度、襯板工作面和各倉位對研磨體的動態(tài)要求來試驗計算確定。

      3.4加強磨內通風

      磨機內通風狀況的好壞，直接影響磨機粉磨效率的發(fā)揮。物料粉磨過程中產生熱量和靜電，水分受熱蒸發(fā)成水蒸汽。通風能力差時，大量水蒸汽積聚在磨內，細粉吸附水蒸汽成為濕細粉，或因水分高，粉塵帶靜電，襯板、鋼段表面形成“緩沖墊層”，降低鋼球的沖擊研磨能力，從而研磨能力下降，還易堵塞隔倉板篦縫，這也是常發(fā)生“飽磨”的原因之一。磨內通風對產量和質量都有明顯影響，其作用一是及時將細粉排出磨體，以免影響粉磨效率和形成過粉磨；二是帶走粉磨產生的熱量，降低磨內溫度，減少靜電聚集物料堵堵塞篦板。圈流磨內風速一般不小于0.5米/秒，而開流磨內溫度較高，風速一般大于圈流磨的2倍。
通常改善磨機通風的辦法，一是堵漏風，在磨尾出料處加鎖風閥，防止風的“短路”；二是確保抽風管道不漏風；三是調整磨內風速，原則是在確保成品質量的前提下，使磨內物料順暢流動，減少過粉磨現象，提高磨機的臺時產量；四是增大中空軸內腔尺寸，變進出料螺旋為多頭螺旋，提高進出料能力，改善通風性能。

4 礦渣高產高細粉磨工藝注意事項

      4.1 粉磨平衡

      一般來說，物料粉磨時間越長，出磨粒度越細。但是，隨著粉磨時間的延長，物料比表面積逐漸增大，其比表面能也增大，因而，細微顆粒相互聚集、結團的趨勢也逐漸增強。經過一段時間后，磨內會處于一個“粉磨”和“團聚”的動態(tài)平衡過程，達到所謂的“粉磨極限”。在這種狀態(tài)下，即使再延長粉磨時間，物料也難粉磨得更細，有時甚至使粒度變粗。同時，粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。這種現象在常規(guī)粉磨時并不明顯，但在高細粉磨和超細粉磨中經常出現。解決辦法是：添加助磨劑。它能形成物料顆粒表面的包裹薄膜，使表面達到飽和狀態(tài)，不再互相吸引粘結成團，改善其易磨性。助磨劑通過保持顆粒的分散，來阻止顆粒之間的聚結或團聚。粉磨粒度越細，使用助磨劑的效果越顯著。

     4.2 粉磨工藝參數調整

     粉磨礦渣時，由于入磨物料粒度的減小，球磨機磨內研磨體的平均球徑必然要隨之減小。一般來說，最大球的球徑不要超過Φ60mm。根據磨機的倉位，減大球、換小球。兩倉磨，還應該將隔倉板前移，增加細磨倉長度，并將隔倉板篦縫縮小到7毫米左右；由于礦渣難磨，研磨體的裝載量應適當高于磨機設計裝載量，約增加5～10%，不要超過15%。

5 應用情況 

     江蘇XZ水泥廠2006年8月，把過去傳統(tǒng)的水泥混合粉磨，改為熟料、礦渣分別粉磨，配制“勾兌”水泥的新工藝。新上1臺φ3×13m礦渣開路磨專門生產礦渣微粉。礦渣磨經過高產高細技術改造，在實際生產中按50％礦渣、24％石灰石、26％粉煤灰配比。目前，礦渣磨臺時產量在23－24t/h，比表面積在400 m2/kg以上。原有φ2.2×7m水泥磨專門粉磨熟料（摻石膏），熟料粉比表面積控制在320－350m2/kg。水泥中礦渣摻入量由原來的26％左右提高到50％以上。由于采用單獨粉磨方式生產的礦渣粉細度細，20um以下的微粉量大大增多，礦渣活性得以發(fā)揮，較好的改善了水泥性能。同時，在資源利用率提高的同時，約降低噸水泥生產成本20元，經濟效益十分顯著。