王奇：國產(chǎn)水泥立磨終粉磨技術(shù)進(jìn)展

      2012年4月28日，由中國水泥網(wǎng)主辦、安格爾·基業(yè)長青第一協(xié)辦的 “2012第五屆國際粉磨峰會”在南京隆重召開。中國中材裝備集團(tuán)粉體公司主任工程師王奇出席此次峰會，并做了題為《國產(chǎn)水泥立磨終粉磨技術(shù)進(jìn)展》的報告。關(guān)于國產(chǎn)水泥立磨終粉磨技術(shù)進(jìn)展，王奇主要講了TRM型輥磨裝備技術(shù)、TRM型水泥輥磨技術(shù)、TRM鋼渣輥磨技術(shù)三方面內(nèi)容。以下為報告全文：

　　一、TRM型輥磨裝備技術(shù)

　　1、TRM型輥磨技術(shù)研發(fā)歷程

　　1978年，天津院與江蘇吳江水泥廠合作，將一臺φ1600/1380的萊歇式彈簧壓力煤磨改造成液壓生料磨，1985年液壓輥磨粉磨水泥生料技術(shù)通過省級鑒定。

　　1992年，1000tpd生產(chǎn)線配套TRM25生料輥磨投產(chǎn)，用于河南新鄉(xiāng)水泥廠，產(chǎn)量達(dá)到80t/h，1994年通過國家建材局組織的專家鑒定。

　　2004年，2500tpd生產(chǎn)線配套TRM36生料輥磨、3000tpd生產(chǎn)線配套TRM38生料輥磨投入運行，產(chǎn)量達(dá)到200t/h和240t/h，用于陜西社會和華新陽新水泥廠。

　　2005年，首臺國產(chǎn)年產(chǎn)30萬噸礦渣輥磨系統(tǒng)成功投產(chǎn)，2006年通過天津市科委和中國建材聯(lián)合會組織的技術(shù)鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平，同年獲科技進(jìn)步二等獎。

　　2008年，5000tpd生產(chǎn)線配套的TRM53生料輥磨投產(chǎn)，用于遼寧富山水泥廠，產(chǎn)量430t/h， 2009年通過中國建材聯(lián)合會組織的技術(shù)鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平，獲科技進(jìn)步一等獎。

　　2010年，2750tpd生產(chǎn)線配套的TRMK45水泥輥磨投產(chǎn)，產(chǎn)量170t/h，運行非常穩(wěn)定。年產(chǎn)60萬噸TRMS43礦渣輥磨成功投產(chǎn)，產(chǎn)量95t/h，運行非常穩(wěn)定。

　　2011年，5000tpd生產(chǎn)線配套的TRMK50水泥輥磨投產(chǎn)，產(chǎn)量190t/h，運行非常穩(wěn)定。TRMR60生料立磨開始供貨……

　　2、TRM型輥磨技術(shù)特點

　　（1）采用平磨盤+錐磨輥的結(jié)構(gòu)形式。相對速差小，金屬磨耗低；磨損后期對產(chǎn)量影響小。

      （2）采用搖臂加載，磨輥單獨加。實現(xiàn)空載啟動，提高運行穩(wěn)定性；磨輥可以翻出機殼外；可以部分磨輥工作。

　?。?）采用動靜態(tài)結(jié)合的組合式高效籠型選機。有效控制和調(diào)節(jié)成品細(xì)度和比表面積，靈活調(diào)整成品的顆粒分布。

　?。?）采用多種調(diào)節(jié)措施，滿足不同物料不同工況的要求。包括風(fēng)環(huán)面積；擋料圈高度；選粉機靜態(tài)葉片的角度；噴水系統(tǒng)等。

　　（5）磨輥潤滑采用稀油循環(huán)方式。保證軸承在低溫和純凈油脂工況下工作，有效延長軸承使用壽命。

　?。?）多種喂料方式，保證物料流動順暢。中殼體傾斜喂料、中殼體強制喂料、選粉機殼體喂料、選粉機中心下料。

　　（7）多種的耐磨措施。整體鑄造輥套、堆焊輥套、耐磨陶瓷輥套、復(fù)合耐磨板。逐漸提高耐磨件的設(shè)計和壽命，以及性價比，同時也要考慮在技術(shù)能達(dá)到最優(yōu)的情況下，考慮經(jīng)濟(jì)效益，一個是維護(hù)的時間，另外一個是維護(hù)成本，

　?。?）可靠的限位措施。保證磨輥磨盤之間沒有直接接觸，增強使用安全性。尤其是在煤磨上面體現(xiàn)得更深刻一點。

[Page]

　　3，TRM型輥磨的應(yīng)用范圍

　　中材裝備歷經(jīng)30年研制開發(fā)了適合各種物料粉磨的TRM型輥磨，包括TRM型生料輥磨、TRM型煤輥磨、TRM型水泥輥磨、TRM型礦渣輥磨、TRM型鋼渣輥磨、TRM型粉煤灰輥磨、TRM型石灰石粉輥磨，未來中材裝備還要擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)入不同的行業(yè)，隨著對立磨應(yīng)用了解的加深，它的適應(yīng)性、工藝靈活性是將來拓展市場的最大關(guān)鍵。

　　2004年成立公司以來的應(yīng)用業(yè)績：

　　TRM型輥磨應(yīng)用業(yè)績

　　說到節(jié)能減排，水泥生產(chǎn)的無球磨化無疑是一個重要課題，比較典型的案例就是臺灣幸福水泥投資建設(shè)的越南福山二線5500t/h。原料粉磨使用的是中材裝備的TRMR5341，煤粉制備使用的是TRMC36.4，成功突破了無煙煤粉磨的瓶頸。水泥粉磨使用的是TRMK4541，越南福山二線一條線上的使用兩臺立磨，一臺來自中材裝備，一臺來自國外，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)中材裝備的立磨能耗、性能并不比國外的差，有時比國外的還要好。

　　二、TRM型水泥輥磨技術(shù)

　　1，TRM型水泥輥磨技術(shù)的發(fā)展，因為在國外開始的很早，應(yīng)用的很好，在國內(nèi)大家對他的認(rèn)識還停留在初級階段。

　　試驗研究：2007年實驗室試驗輥磨；

　　工業(yè)試驗：2009年河北宣化TRM3131，雖然經(jīng)歷了很長的調(diào)試時間，也遇到了很多問題，但最終還是成功粉磨了水泥。

　　工業(yè)應(yīng)用：2010年越南福山TRMK4541，生產(chǎn)情況非常好；2011年喀什天山TRMK5041

　　也已經(jīng)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。

　　2，TRM型水泥輥磨的特點及產(chǎn)品性能特點

　?。?）TRM型水泥輥磨的產(chǎn)品性能特點：顆粒分布介于圈流球磨和開流球磨之間；水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量多數(shù)在25~27%之間；水泥的凝結(jié)時間在合理的范圍內(nèi)；水泥的強度與球磨機相當(dāng)；混凝土的塌落度較高，有良好的工作性能。

　?。?）TRM型水泥輥磨的特點：電耗低，節(jié)約能源，降低成本；流程簡單，操作方便；

　　水泥品種轉(zhuǎn)換方便快捷；對水分適應(yīng)性好，允許喂料水分；占地面積小，節(jié)約土地；

　　噪音低，環(huán)境影響小。

　　三，鋼渣粉磨及應(yīng)用研究

　　1，鋼渣的基本情況

　　早期鋼渣處理時，原料中含有5~15%的金屬鐵和14~30%的含鐵磁性物質(zhì)，早期治渣的目的：提取廢鋼10%，90%尾渣廢棄；現(xiàn)有大部分鋼鐵廠的鋼渣已經(jīng)處理到粒度小于10mm，含鐵量低于3%；粒度水平適合立磨粉磨，同時如果可以在粉磨鋼渣粉的同時進(jìn)行有效選鐵，可同時獲得更高利潤。

　　鋼渣的利用途徑主要有以下幾種：

　?。?）回收廢鋼：一些煉鋼企業(yè)，也在開發(fā)渣山中回收了大量廢鋼；

　?。?）作為冶金原料：利用鋼渣中含有很高的CaO、鐵分以及一定比例的MgO、MnO等能夠有效降低熔劑、礦石的消耗及能耗的組分，將鋼渣制成球后返回?zé)掍摖t作為熔劑使用；

　?。?）在基建中的使用：利用鋼渣的容重大、呈塊狀、表面粗糙、不滑移、強度高、耐磨、耐蝕、與瀝青粘結(jié)牢固等特點，在交通道路方面、海港碼頭、工廠住宅區(qū)等建設(shè)中，使用了大量鋼渣用作筑路的基材或回填料等；

　?。?）在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用：鋼渣富含鈣、鎂、磷、硅和少量錳、鋅和銅等，具有多種農(nóng)作物的營養(yǎng)元素，在鋼渣的綜合利用中，農(nóng)業(yè)上的施用是有效利用的重要途徑之一；

　?。?）在水泥工業(yè)中的應(yīng)用：鋼渣在水泥工業(yè)中的應(yīng)用主要包括配燒水泥熟料和作為水泥或混凝土的混合材來使用。

　　鋼渣的基本特點，總結(jié)如下：

　?。?）成分和活性波動較大：因為鋼的品種、原料來源和煉鋼出渣工藝的不同，鋼渣的成分和活性波動較大；

　?。?）對混凝土有害成分：游離氧化鈣(f-CaO)、游離氧化鎂(f-MgO)水化后容易引起混凝土體積膨脹；

　?。?）含鐵量高：鋼渣中含有金屬鐵和的含鐵磁性物質(zhì)，對破碎和粉磨部件的磨損比較嚴(yán)重；

　　（4）易磨性相對較差；

[Page]

　　2，鋼渣微粉的性能研究

　　鋼渣粉作為混凝土活性摻合料的試驗結(jié)果證明：

　?。?）鋼渣粉是一種性能優(yōu)越的混凝土摻合料，在混凝土中摻加10～35%的磨細(xì)礦渣粉，同時摻入0～20%磨細(xì)鋼渣粉和0～9%硅灰，取代10～50%的水泥，膠凝材料總用量在380～550 kg/m³，可以配置C20～C60混凝土 。

　?。?）鋼渣粉可以單獨摻入混凝土中，也可以與礦渣粉、粉煤灰、硅灰等復(fù)合摻入混凝土中。鋼渣單獨摻入時，以25%左右的鋼渣粉代替水泥時混凝土的強度最高。鋼渣粉對于混凝土的后期強度增長更為有利。

　　（3）摻首鋼磨細(xì)鋼渣粉的混凝土強度高于摻一級粉煤灰的混凝土；與摻磨細(xì)礦渣粉的混凝土相當(dāng)。

　?。?）摻加首鋼磨細(xì)礦渣粉的混凝土強度符合一般的混凝土強度規(guī)律，因此，摻磨細(xì)鋼渣粉的混凝土配比設(shè)計完全可以按照通常方法和規(guī)范來進(jìn)行。

　?。?）摻鋼渣粉的混凝土坍落度損失較小，也與外加劑有關(guān) 。

　?。?）摻入首鋼的磨細(xì)鋼渣粉可以大大降低膠凝材料的水化熱，其降低水化熱效果與單獨摻粉煤灰時相當(dāng)，優(yōu)于礦渣粉。

　　鋼渣粉作為混凝土活性摻合料的試驗結(jié)果如下：

　?。?）鋼渣粉是一種性能優(yōu)越的混凝土摻合料，在混凝土中摻加10～35%的磨細(xì)礦渣粉，同時摻入0～20%磨細(xì)鋼渣粉和0～9%硅灰，取代10～50%的水泥，膠凝材料總用量在380～550 kg/m³，可以配置C20～C60混凝土 。

　　（2）鋼渣粉可以單獨摻入混凝土中，也可以與礦渣粉、粉煤灰、硅灰等復(fù)合摻入混凝土中。鋼渣單獨摻入時，以25%左右的鋼渣粉代替水泥時混凝土的強度最高。鋼渣粉對于混凝土的后期強度增長更為有利。

　?。?）摻首鋼磨細(xì)鋼渣粉的混凝土強度高于摻一級粉煤灰的混凝土；與摻磨細(xì)礦渣粉的混凝土相當(dāng)。

　?。?）摻加首鋼磨細(xì)礦渣粉的混凝土強度符合一般的混凝土強度規(guī)律，因此，摻磨細(xì)鋼渣粉的混凝土配比設(shè)計完全可以按照通常方法和規(guī)范來進(jìn)行。

　?。?）摻鋼渣粉的混凝土坍落度損失較小，也與外加劑有關(guān) 。

　　（6）摻入首鋼的磨細(xì)鋼渣粉可以大大降低膠凝材料的水化熱，其降低水化熱效果與單獨摻粉煤灰時相當(dāng)，優(yōu)于礦渣粉。

　　鋼渣微粉的基本特性（總結(jié)）：

　?。?）鋼渣粉磨至4000~5000cm²/g時可以達(dá)到二級或一級粉的要求，與鋼渣本身的性能關(guān)系較大，靠提高比表面積增加活性意義不大；

　?。?）鋼渣粉摻量30%時可以配置42.5級別的水泥；與礦渣粉復(fù)合使用時活性發(fā)揮更好；

　?。?）鋼渣粉是一種性能優(yōu)越的混凝土摻合料，在混凝土中摻加10～35%的磨細(xì)礦渣粉，同時摻入0～20%磨細(xì)鋼渣粉和0～9%硅灰，取代10～50%的水泥，膠凝材料總用量在380～550 kg/m³，可以配置C20～C60混凝土 。

　　（4）摻鋼渣粉的混凝土坍落度損失較?。荒ゼ?xì)鋼渣粉可以幅度降低膠凝材料的水化熱。

　　3，鋼渣粉磨工藝設(shè)計及難點

　　在設(shè)計粉磨工藝之前，必須對物料進(jìn)行成分及特性分析，保證鋼渣細(xì)粉具備水泥特性；針對不同的易磨性和磨蝕性，鋼渣粉磨工藝要有針對性設(shè)計；磨內(nèi)的鐵質(zhì)顆粒及硬質(zhì)化合鐵物質(zhì)要在工藝上設(shè)計有針對性的措施：包括預(yù)處理除鐵、系統(tǒng)除鐵（磨內(nèi)/磨外）、復(fù)合耐磨陶瓷輥套等措施；根據(jù)物料特性在粉磨中增加助磨劑、活性激發(fā)劑或者其他混合材來保證鋼渣粉活性。

　　4，鋼渣粉磨系統(tǒng)收益估算

　　以年產(chǎn)30萬噸鋼渣粉磨系統(tǒng)方案為例，對系統(tǒng)投資回報做一簡單核算，供大家參考：

　　成本估算：

　　原料及運輸  10元/t

　　電力消耗  50kWh/t×0.5元/kWh=25元/t

　　燃料消耗  25kg/t×800元/1000kg=20元/t

　　人員工資及銷售  10元/t（定員50人，人均年工資等4萬元）

　　維修費用  5元/t

　　固定資產(chǎn)折舊  10元/t

　　合計  80元/t

　　從上面的簡單核算可以得出系統(tǒng)成本為80元/t，以當(dāng)?shù)劁撛⒎凼蹆r120元/t計算，年產(chǎn)30萬噸鋼渣微粉創(chuàng)造的毛利為1200萬元（不計回收鐵精粉產(chǎn)生的利潤），投資回收期為3年左右，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。