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1、年产 60 万吨矿渣粉生产线烘干粉磨系统设计摘 要：矿渣粉可以改善混凝土的耐久性和工作性，是一种性能优良的矿物细掺料，制造矿渣粉是实现高炉矿渣高效利用的有效途径。本设计为一条年产 60万吨矿渣粉生产线。经考察了解，并分析振动磨、球磨机、辊压机及立磨系统工艺粉磨效率、能耗、本钱等优缺点的根底上，选用了立磨系统工艺。通过比照国内外立磨的使用状况和规模， 选用了国外立磨系统，又比照了国外几种立磨的生产和使用状况，选用了德国莱歇公司生产的 LM46.2+2。对物料平衡、主机平衡、储库平衡、热平衡、热风炉和矿渣粉磨系统的设备选型进展了计算，并据此对矿渣粉磨系统的主要设备以及其相关的附属设备的规格型号进展
2、了选择。本次设计秉着力求使产品到达“优质、环保、节能”的原则，对生产工艺技术方案以及粉磨车间设备进展了认真的斟酌与取舍，并做出了生产总体布置平面图和矿渣粉磨系统工艺布置图。关键词：高炉矿渣，立磨系统，矿渣粉磨第 I 页 共 页The designer of drying grinding system of 600000t/a Slag powder production lineAbstract：Slag power can improves the durability andwork performance of concrete, isabetter mineral component
3、 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 about, we chose the vertical technology and determined the quality indexes and process parameters after compari
4、ng the grinding efficiency, energy consumption and final cost of vibromill, ball mill, rolling press and vertical mill. By comparing the use of roller mill at home and abroad and scale, vertical mill system used abroad, but also compared several vertical mill of foreign production and use, selection
5、 of the German Loesche produced LM46.2 +2. I design and calculate the slag burden plan, material balance, main engine balance， storehouse balance, heat balance and the choice of the type ofequipments used in the slag grinding plant. Sticking to the principle of making the producthigh-qualified, gree
6、n and energy-saving, we have a through consideration of the technical craft plan and the alternative equipments in the slag grinding plant, and make our choice prudently.Keywords：blast furnace slag, vertical mill system, slag grinding plant第 II 页 共 页目 录1 引言11.1 概述11.2 矿渣粉用途和应用范围21.3 矿渣粉的性能31.4 矿渣粉的市
7、场前景51.5 矿渣粉的应用前景51.6 矿渣粉的生产工艺61.6.1 矿渣粉磨方式61.6.2 矿渣粉磨设备71.6.3 立磨与球磨生产矿渣粉的工艺比较81.6.4 立式辊磨的选型101.7 设计原则及指导思想142 建设条件152.1 原、燃材料152.2地震152.3 工程地质152.4 地下水位152.5 气象环境153 技术方案173.1 设计任务173.2 工厂的平衡计算173.2.1 计算内容173.2.2 产品方案及原燃料材料173.2.3 配料方案173.2.4 主机平衡及主机选型183.2.5 矿渣粉磨系统主机选型183.2.6 石膏的裂开设备选型193.2.7 物料平衡表
8、21第 III 页 共 页3.2.8 水淬粒化高炉矿渣和石膏露天储存设施的选择213.2.9 矿渣和石膏的室内储藏库选择233.2.10 成品库的选择243.3 立磨系统热平衡计算243.3.1 水分平衡243.3.2 质量平衡263.3.3 热量平衡273.3.4 热风炉热平衡计算293.3.5核算333.3.6煤耗量363.4 工厂粉磨流程设计363.5 辅组机械选型373.5.1 原始资料和设计参数373.5.2 磨机通风量373.5.3 斗式提升机的排风量373.5.4 循环流化床锅炉引风机选型383.5.5 输送设备选型383.5.6 袋式除尘器的选型403.5.7 除尘风管直径计算
9、403.5.8 散装机选型413.5.9 热风炉选型423.6 废气排放浓度424 节约及合理利用资源444.1 取代水泥节约的能耗444.2 节约输送能耗444.3 削减热损失444.4 水源节约444.5 电气节能445 组织机构及劳动定员45第 IV 页 共 页5.1 组织机构455.2 劳动定员455.3 劳动生产率455.4 职工培训45参考文献47致 谢49附录第 V 页 共 页1 引言1.1 概述矿渣微粉起源于欧美等国家，其技术的进展已近十年。近年来随着钢铁工业技术的不断进步，以及粉磨部位材质的不断改善，矿渣微粉的生产和应用越来越大。由于立式磨在生料粉磨和煤粉制备领域内的突破以及
10、材料科学、液压技术、自动掌握方面的不断进展，逐步抑制了影响立式磨大量推广使用中的普遍存在的震惊、磨辊和磨盘磨损、除铁难等不利因素，逐步在水泥粉磨、矿渣粉磨等领域中推广开来。目前立式磨在矿渣粉磨生产设备中占确定优势，成为矿渣微粉生产线的首选设备。但是，由于立磨机集多功能于一体， 加之在系统优化设计与机械式锁风喂料装置性能不好等诸方面缘由 ，致使立磨系统存在着工艺系统不完备， 系统漏风严峻、 能耗高 、选粉效率低、操作的可调整性能下降“以及高浓度气流导致收尘器负荷过重造成环境污染等问题。使有些立磨运转率仅为 60%,达产率仅为 70%-80%，制约了生产的正常进展1。因此，为了节约投资和我国矿渣粉
11、磨设备中消灭的问题，本文从我国现在矿渣微粉生产线现状、生产工艺及综合利用方面进展浅述，然选择出合理的年产 60 万吨的矿渣粉生产线烘干粉磨系统。水淬粒化高炉矿渣(水渣)是炼铁高炉中以熔融态流出的熔渣经水淬急冷处理而成， 水淬后的矿渣为微晶状态，活性好，含有 80-90%的玻璃相，其主要组份为 C2AS、CAS2、CS、C2S 等活性矿物。具有“潜在水硬性”的矿渣是生产水泥最好的混合材。资料说明， 我国 50%以上矿渣用作生产水泥的混合材2。矿渣作为混合材可生产一般硅酸盐水泥 (PO)和矿渣硅酸盐水泥(PS)。国家标准规定：PO 中矿渣掺量不能超过 15%，而 PS 中矿渣掺量可为 20%-70
12、%3。因此，PS 对最大限度地利用矿渣和降低水泥生产本钱更有意义。但是，传统PS 的生产方法是将水泥熟料和矿渣在粉磨设备(主要为球磨机)内混合粉磨而成，因熟料和矿渣两者易磨性差异较大，所得水泥中矿渣平均粒度偏大，细粉含量低，其潜在活性得不到有效发挥，影响了水泥的早期强度等性能，也制约着矿渣掺量的提高。争论说明：细磨的矿渣粉不仅显著地转变水泥和混凝土的性能，而且大幅度地提高了水泥中矿渣的掺量。以前从废物利用及节能环保角度将矿渣作为“经济组分”掺入水泥中，如今，随着对其材性的深入争论，细磨的矿渣具有更大的水硬活性和优越的施工性第 1 页 共 49 页能，而将其进展成为“功能组分”加以利用。矿渣细粉
13、改性的深入争论为其在水泥和混凝土中的应用开拓了的途径，而高效低耗的矿渣超细粉磨技术的不断进展又为其实际应用供给了可能。水淬粒化高炉矿渣作为炼铁工业的副产品，价格低廉，而细磨的矿渣粉，不管是作为中间产品和熟料一起生产矿渣水泥，还是作为产品销售，用于混凝土的制备，其市场前景宽阔。本工程不仅具有很好的经济效益和社会效益，还具有显著的生态效益。据测算，细磨的矿渣细粉每替代 1t 水泥熟料，约削减标准煤消耗 110kg，减排 CO2 约 1t。由此可见，矿渣粉磨工程格外有益于温室气体的减排，符合清洁进展机制CDM工程的要求，有时机获得兴旺国家赐予实现减排所需资金和技术的救济。利用水淬粒化高炉矿渣生产矿渣
14、粉，即可以解决了以往钢厂排解的矿渣对环境的污染，又会给社会带来了可观的收入，同时还能为矿渣生产大型化，国产化做出重大奉献。首先，矿渣再综合高效利用是钢铁企业落实科学发展观、建设资源节约型、环境友好型企业、进展循环经济、实现可持续进展的亮点，对企业实现工业渣“零”排放，进展“清洁生产”，节能降耗，降低产品本钱，提高经济效益，都具有重大意义；其次，争论立磨的烘干粉磨系统，就会削减因立磨烘干系统不完善而铺张大量燃料，从而降低向空气中排放大量烟尘的问题而对环境的污染；再次，立磨的较好应用会给社会带来较大的收益。所以说争论我国矿渣粉生产线烘干粉磨系统具有重大意义。综上所述，矿渣粉可以改善混凝土的耐久性和
15、工作性，是一种性能优良的矿物细掺料。使用矿渣粉能产生可观的经济效益，显著的节能和环保效益，符合我国经济的可持续进展战略。矿渣粉具有格外迷人的进展应用前景。近些年来，我国众多钢铁企业纷纷建设矿渣粉生产线，如上海宝钢、江苏沙钢、山西太钢、四川川威、山西长钢、湖北武钢等多家二十余条生产线相继投产。1.2 矿渣粉用途和应用范围（1） 矿渣粉用途矿渣粉是近年才兴起的一种型建材，进展较快。利用矿渣粉制备高性能混凝土作为一项技术，其广泛应用是在本世纪。众多争论资料说明3-4：矿渣作为混泥土的掺合料，高炉矿渣具有较高的潜在活性，但要求将其单独粉磨至 400 /kg 以上的细度后，混合制成水泥或直接替代局部水泥
16、， 可使矿渣的活性得到充分发挥。因此，矿渣粉最重要的应用是等量替代混凝土中的水泥第 2 页 共 49 页和生产绿色合成水泥。它不仅可用于配制一般混凝土，而且还是高性能混凝土中必不行少的最常用矿物细掺料之一。高性能混凝土是近期混凝土技术进展的主要方向。在混凝土中掺加适量的矿渣粉，能显著地改善拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性。矿渣粉还可作农田硅肥、道路材料和矿渣棉、铸石、微晶玻璃原料，但不普及且用量较少。（2） 矿渣粉的应用范围 适用于与高标号水泥混合掺入； 适用于大体积混凝土； 适用于商品混凝土搅拌站； 适用于高性能混凝土； 适用于受硫酸盐侵蚀的海洋工程、码头、水库、隧道工程； 适用于环境恶
17、劣的根底工程。1.3 矿渣粉的性能（1） 水淬粒化高炉矿渣的化学成分和矿物组成水淬粒化高炉矿渣是钢铁厂炼铁时的副产品，它是熔融高炉渣经水急冷后得到的一种粒状物，由于经水淬急冷，矿物质来不及洁晶，因此大局部为玻璃体，保持了较高的潜在活性5。高炉矿渣是在高炉炼铁过程中，由矿石中的脉石、燃料中的灰分和助熔剂石灰石等炉料中的非挥发组分形成的废渣。其化学成分主要是 CaO、MgO、SiO2、Al2O3、CuO、FeO、MnO、S 等，其中 CaO、 MgO、SiO2 占 90%左右。矿渣的化学组成一般为 CaO：32-45%；SiO2：22-41%；Al2O3：5-15%；MgO：2-15%；FeO：0
18、.5-1.0%； MnO：0.1-1.0%；TiO2：2.0%；S：0.5-1.5%。矿渣的矿物组成在 CaO- SiO2-Al2O3 三元相图上处于 C2AS、CAS 2、和C 2S 的结晶区。一般钢铁工业排出的矿渣在急冷时形成无定性玻璃体。在碱性矿渣中，一般形成硅酸二钙(C2S)、钙铝黄长石(C2AS)、钙镁黄长石(C2MS2) 、钙长石(CAS2)、硫化钙、镁橄榄石(MgOSiO2)、硅钙石、硅灰石和尖晶石等晶体。在酸性矿渣中，主要是甲型硅灰石和钙长石。其中 C2AS 和 C 2S 活性较好，CAS 2 和 CS 活性较差，即 CaO 、Al2O3 含量高，SiO2 含量低时活性高。矿渣
19、的活性受其理化组成及微观构造、冶炼工艺、钢种、水淬质量等因素的影响而变，急冷越快，活性越高，当矿渣中玻璃相含量高80-90%时，矿渣为微晶状态，活性好6。水淬粒化高炉矿渣的质量好坏取决于主要化学成分和矿物组成，可用水渣活性率Mc 或质量系数 K 来表示。在碱性矿物中的C2S，在不同温度下可形成、 四第 3 页 共 49 页种变体，前面三种在急冷时形成，具有较高的活性；酸性水渣中的 Al2O3 含量较高，因而在急冷时形成玻璃体的含量较高。MgO 能够降低熔渣粘度，有利于形成玻璃体，因而对活性有利，MnO 不利于形成玻璃体，对水渣活性不利。水渣活性用活性率 Mc 或质量系数 K 表示：Mc= Al
20、2O3 /SiO2，Mc0.25 为活性矿渣；Mc1.9 为高活性水渣；K=1.6-1.9 为中活性水渣；K1.6 为低活性矿渣。不同厂的水渣化学组成差异较大，易磨性差异也较大，但总体上来讲，矿渣易磨性差 、磨蚀性大、粉磨特性简单。在球磨机生产中，平均电耗是粉磨水泥的23 倍，系统电耗在 7590kwh/t 之间。粉磨过程中，水渣的比外表积增长格外缓慢，当水渣比外表积大于 450m2/kg 时，产量大幅降低，电耗大幅增加，但活性增加幅度较小，因此目前在实际生产中，矿渣微粉比外表积一般掌握在 420-450m2/kg 之间。但假设用水渣生产掺合料时，则矿渣粉比外表积要求在 500m2/kg 以上
21、。当出磨矿渣粉细度一样，活性不同的矿渣产量相差近 30%，电耗也相差 30%，因此， 水泥企业在有条件时，选择活性好的矿渣是一种最简洁有用的节能措施，当钢铁企业确定矿渣微粉生产线规模时，肯定要先做好本企业矿渣的易磨性试验，这样才能合理选择工艺设备，以到达节能和节约投资的效果。（2） 矿渣粉的性能矿渣粉作为混凝土的第六组分矿物外加剂，可等量代替水泥，直接掺加在商品混凝土中，依据活性和比外表积的不同，一般掺加量在2070%。影响矿渣粉掺量的主要缘由：熟料和水渣混合粉磨时，由于水渣相对难磨，水泥中的矿渣粉组分比熟料组分粗，活性难于提高，从而影响水泥的强度7。一般地，矿渣掺量30%可以承受混合粉磨。掺
22、入矿渣微粉的混凝土，性能明显得到改善，它具有以下优点： 搅拌初期易于掌握混凝土的流变性，提高混凝土的流淌度，泵送性能好； 降低水化热； 削减混凝土中水泥的需求量，增加混凝土的后期强度； 抗硫酸盐侵蚀性强，由于掺加了矿渣微粉的混凝土中 C3A 含量降低，相应的， 水化时削减了 Ca(OH)2 的含量，因而抗硫酸盐侵蚀性能增加； 抗碱骨料反响； 抗微缩，与钢筋结合力强。第 4 页 共 49 页以上性能打算了矿渣微粉特别适用于高层建筑、大坝、机场、水下及地下建筑等特别工程。（3） 矿渣粉的特点 工作性好：拌混凝土塌落度高，保水性、可塑性好，泌水少。 耐久性好：抗硫酸盐侵蚀，抗微缩，抗氯盐渗析、抗海水
23、侵蚀，抗碳化，抗碱集料反响。 水化热低：水化热速度慢，有利于防止大体积混凝土内部温升引起的裂缝，可用于配制大体积混凝土。 混凝土后期强度高，耐磨性能好，与钢筋结合力强，可用于配制高性能混凝土。 环境性能优异：替代水泥，可大大节约能源，削减二氧化碳排放,削减大气污染。 美观混凝土：可显著改善水泥混凝土外观颜色，使混凝土外观颜色均匀全都。1.4 矿渣粉的市场前景矿渣是高炉炼铁的废渣，炼制一吨钢大约产生0.4 吨矿渣，2023 年我国的粗钢产量将到达 5.5 亿吨，将产生 2.2 亿吨矿渣8。过去，除局部矿渣用于传统生产工艺的水泥外， 绝大局部矿渣只能“积存如山”，占用大量的土地资源，不仅让钢铁企业
24、的经营本钱上升， 而且污染严峻。矿渣是水泥最好的混合物，大多用作生产波特兰水泥的掺合料或以生产矿渣水泥，利用矿渣，特别是微细矿渣比外表积400 /kg制备高性能混凝土HPC 则是近 10 年来才研发应用的技术，也已引起世界各国广泛关注。矿渣水泥中矿渣掺量可达 20%70%，一般水泥也可掺15%，矿渣粉磨后售价比矿渣价格可提高34 倍。钢厂高炉矿渣的利用，在国内钢铁企业具有很大的市场潜力。1.5 矿渣粉的应用前景矿渣粉最重要的应用是等量替代混凝土中的水泥进展混凝土生产。它不仅可用于配制一般混凝土，而且还是高性能混凝土中必不行少的最常用矿物细掺料之一。高性能混凝土是经过漫长时间的进展，在长期争论和
25、实践中制造的至今最完善的混凝土。它具有高耐久性、工作性、各种良好的力学性能、适用性、体积稳定性以及经济合理性。十多年来，它已在很多重要的工程中得到成功的应用，并正在渐渐取代近百年来常用的一般混凝土，并在绝大多数的各类建筑物中使用。高性能混凝土是 2 1 世纪的混凝土，是近期混凝土技术进展的主要方向。在混凝土中掺加适量的矿渣粉，能显著的改善拌混凝土的工作性和硬化混凝土的耐久性。改善拌混凝土工作性主要表现在可以降低水化热第 5 页 共 49 页峰值，延迟水化热峰值消灭时间，从而削减温差裂缝的产生；提高拌混凝土的和易性、可泵性；削减坍落度的经时损失；并具有肯定的减水作用。改善硬化混凝土的耐久性主要表
26、现在提高密实度，改善内部构造；提高抗渗性、抗冻性、抗腐蚀力量，抑制碱集料反响，提高了后期强度，从而增加了耐久性。耐久性是目前混凝土各项性能中最重要的指标之一。混凝土中使用矿渣粉会给混凝土生产企业带来可观的经济效益。混凝土中矿渣粉可等量替代 20%70%水泥，在粉煤灰、矿渣粉双掺时矿渣粉照旧可等量替代30%40%水泥。在实际应用中，混凝土中矿渣粉平均掺量一般在 30%左右，即每立方混凝土中可掺加 100kg 左右。按山西目前水泥和矿渣粉的差价约 100 元计算，每立方混凝土可节约本钱约 10 元，一个年产 30 万 m 3的混凝土搅拌站每年就可节约本钱约300 万元。 在混凝土中使用矿渣粉最重要
27、的是具有较大的节能和环境保护效益。水泥是混凝土中的胶凝材料，是最重要的组成。 水泥生产企业历来是一个比较大的污染源。水泥生产会排放大量的粉尘、NxO、SO 3 、CO 2等有害气体，产生噪声污染，消耗大量的石灰石、粘土资源。每生产1t 水泥熟料，大约将产生 1t CO 2。此外，生产水泥将消耗大量的能源，每生产 1t 熟料，需要大约 100kg130kg 标煤、90 度电。承受立磨系统生产矿渣粉的电耗大约在 45 度/吨55 度/吨。平均每立方混凝土使用水泥约 300kg。每立方混凝土中矿渣粉平均可以替代约 100kg 水泥。我国水泥的年产量已达 8 亿吨，假设按矿渣粉每年替代 1 亿吨水泥，
28、可以少向大气排放 0.8 亿吨 CO 2，节约 0.1 亿吨标煤的燃料、40 亿度电。节能和环保效益明显。目前，山西或许有200 多家混凝土搅拌站，年销售量2500 万 m 3 左右。假设每方混凝土矿渣粉替代 100kg 水泥，每年将会有 250 万吨矿渣粉的需求。市场前景格外乐观。1.6 矿渣粉的生产工艺1.6.1 矿渣粉磨方式目前矿渣粉磨方式大致有：（1） 矿渣与熟料、石膏及其它混合材的共同粉磨；（2） 矿渣单独粉磨，再与熟料、石膏的细粉混合成水泥；（3） 矿渣单独预粉磨，再与熟料、石膏共同粉磨；（4） 矿渣与石膏共同粉磨。第 6 页 共 49 页但由于承受1粉磨工艺技术粉磨时矿渣易集中在
29、粗粉中，仅起混合材作用，矿渣粉的潜在活性得不到充分发挥。第2、3单独粉磨矿渣不仅可生产高比外表积矿渣粉，而且节能格外明显，这两种方式适合建有水泥厂的企业选用。 4是现在大多数粉磨站承受的，加石膏可以使“小磨条件下，掺石膏的矿渣粉磨效率比不掺石膏者低 6%10%左右，但在大磨条件下，掺石膏的矿渣粉磨效率反而高 10%左右。为到达一样活性指数，掺石膏混磨的矿渣粉比外表积应提高 2030 /kg，其能耗与不掺石膏的矿渣粉大致一样。同比外表积的矿渣粉，掺与不掺石膏对混凝土强度、收缩和抗硫酸盐性能无明显影响” 9。1.6.2 矿渣粉磨设备目前，矿渣粉磨工艺按粉磨设备分主要有：振动磨系统、球磨机系统、辊压
30、机系统、立磨系统等。（1） 振动磨系统主要设备是振动磨，工艺比较简洁。粉磨比外表积为 450 /kg 的矿渣粉的单位电耗约为 80kWh/t90kWh/t10。该系统单机生产力量小，修理费用较高，产品细度调整困难，质量不稳定。此种粉磨工艺在矿渣粉进展初期起到了肯定作用，现在根本上已没有企业承受此种工艺进展矿渣粉磨。（2） 球磨机系统此种系统分为开流工艺和圈流工艺。 开流粉磨工艺物料经计量喂入球磨机，出球磨机的物料即为成品。该工艺是最早应用的矿渣粉粉磨技术，具有工艺简洁，生产牢靠，对操作人员技术要求低，投资省的特点。粉磨 450/kg 比外表积矿渣粉的单位电耗约为 100kWh/t 左右。该工艺
31、粉磨效率低，能耗大，单位产品本钱高，单机力量小，而且产品细度调整困难。目前这种高能耗的粉磨方式不适合现代化企业的进展方向。 圈流粉磨工艺与开流粉磨工艺相比，具有产品细度调整便利，可以削减物料过粉磨现象，粉磨效率相对开流磨有所提高，单机力量有所增加，但系统简单，单机力量小效率低的问题仍旧存在。粉磨 450 /kg 比外表积矿渣粉的单位电耗约 75kWh/t11左右。研磨体消耗量在 300g/t 以上，经营本钱较高。第 7 页 共 49 页（3） 辊压机系统此系统可分为终粉磨工艺和半终粉磨工艺。该系统充分利用了辊压机的高效粉碎机理，粉磨效率高，能耗低于球磨机粉磨系统。该工艺粉磨比外表积 450 /
32、kg 的矿渣粉单位电耗约为 5060 kWh/t。但经辊压机挤压粉磨的物料中细粉含量相对较少， 因而循环负荷很大一般在 8 倍喂料量以上，存在设备振动问题。而且成品中微粉量不够多，成品质量虽能满足要求，但一样比外表积的产品质量比球磨机及立磨粉磨的产品质量差。（4） 立磨系统立磨最初是用来粉磨煤粉，其规格也较小，20 世纪 70 年月后期开头应用于粉磨水泥生料，规格也越来越大，20 世纪 80 年月中期以来，随着立磨的不断改进和型耐磨材料的争论进展，立磨粉磨水泥熟料取得了成功，与其它粉磨系统相比，立磨工艺具有集烘干、粉磨、选粉于一体，系统简洁，单机产量高的优点，对于粉磨高水分的物料可以不单设烘干
33、设备，因而系统投资和运行维护费用较低，系统牢靠性高，系统的粉磨电耗低，粉磨 450 /kg 比外表积矿渣粉的单位电耗约为 45kWh/t 左右12。而粉磨产品的颗粒外形优于辊压机终粉磨系统生产的产品，因此在一样的比外表积下，其产品性能较好。20 世纪 80 年月后期以来，世界各国的立磨制造商在立磨粉磨矿渣工艺上做了大量的争论工作，取得了丰硕的技术成果，十几年来的使用状况说明，立磨粉磨矿渣工艺已是一种成熟且先进的矿渣粉磨技术。目前德国 Polysius 和 Loesch 公司，日本的川崎、三菱、宇部公司都拥有成熟牢靠的立磨粉磨矿渣技术。目前，各大钢铁企业大都承受此种系统进展矿渣粉生产。1.6.3
34、 立磨与球磨生产矿渣粉的工艺比较从以上几种比较工艺可以看出，从单纯电耗来讲，立式磨终粉磨和辊压机终粉磨电耗较低，均在 4050kWh/t 之间，远远低于球磨机电耗的 7590 kWh /t；从工艺流程和占地面来讲，以立式磨流程最为简洁，占地最省，辊压机终粉磨系统生产掌握较为简单； 从产品多样性来讲，球磨机生产工艺尽管电耗高，但适应性广，它可以生产较高比外表积的矿渣粉，且其产品颗粒级配较为合理，同时可以在磨头参加石膏、粉煤灰等，和矿渣一起粉磨，生产掺合料；振动磨不宜用来大规模生产矿渣粉，但可用来生产规模较小的超细矿渣微粉生产线和试验室使用；从国内目前的状况来说，大多数企业承受的是球第 8 页 共
35、 49 页磨机和立磨来粉磨矿渣，但因其球磨机粉磨矿渣电耗比较大，使其大多数企业转向使用立磨来生产矿渣粉。国内矿渣粉的设备也相继得到了较快速的进展。由于矿渣易磨性差13，产品细度要求高，因此，选用适宜的粉磨设备，提高粉磨效率，是实现生产本钱掌握的关键环节。目前，国内粉磨矿渣的主要设备有球磨和立磨两大类。下面看一下它们的一些参数比照方表 3.1。从表 3.1 可以看出：立磨系统单机产量高、电耗低、燃料消耗低，具有较高的投资价值，但是立磨系统一次性投资较高，在一亿以上，建设期长，一般企业难以承受；球磨机圈流系统单机产量较高，而且产品质量简洁调整，但电耗较高，建设期稍长，一次性投资也较高；球磨机开路系
36、统现在几乎没有企业承受，国家环保局也不让这种系统再投入使用。总之，立磨与传统球磨相比 ,工程量小,节能显著，此外,由于立磨比球磨的噪音低, 粉尘污染少,操作修理与掌握均较简洁,故还有很好的社会效益，立磨作为高效节能的粉磨设备，已成功在水泥行业得到广泛的应用。立磨设备集烘干、粉磨、分级多重功能于一体，体积紧凑，单机生产力量大，适应矿渣水分高达18，承受负压操作，无粉尘外逸，生产噪音只有 85 dB(A)，单位矿渣微粉产品的电耗仅为 4060 kWht。所以本次设计选择立式磨终粉磨工艺在作为年产 60 万吨的矿渣粉生产线烘干粉磨系统，其中烘干粉磨局部的热源由热风炉来供给。表 3.1 球磨机和立磨粉
37、磨矿渣的技术比较14粉磨系统开路系统 2.613m 球磨机闭路系统 311m 球磨机立磨系统LM46.2+2161990400400400台时产量(t/h) 比外表积(/kg)系统电耗(kwh/t)657535煤燃料消耗(kg/t)产品质量3535符合GBT18046-2023S95 级产品标准12厂房一层三层二层建设期/月4812投资/万元500包括烘干系统202310000第 9 页 共 49 页1.6.4 立式辊磨的选型立磨的选型主要考虑生产线规模、物料性能、粉磨功耗等众多因素。（1） 国内立磨我国矿渣粉的生产和应用起始于 1996 年，矿渣粉生产工艺从最初的振动超细磨系统、改造原有的球
38、磨机系统到现在的大型进口的立磨系统。目前国内已建成十多条承受从国外引进立磨的大规模现代化矿渣粉生产线。矿渣粉磨也从原来的混合粉磨渐渐向单独粉磨转变。我国在这方面的争论、开发和利用较晚，1996 年，上海宝钢企业开发总公司筹建国内首条年产 50 万吨矿渣微粉生产线，后由于受东南亚经济危机的影响，于 1998 年开头建设，2023 年 8 月份投产。后又于 2023 年 8 月建成其次条年产 50 万吨的生产线，各项指标根本到达设计要求，设备运转正常，企业经济效益较好。目前在正在建设第三条线15。我国目前有三种立磨。合肥水泥争论设计院自行争论设计的具有自主学问产权的HRM 型立磨，天津水泥工业设计
39、争论院研制的 TRM 型立磨和沈阳重型机器厂引进技术生产的 MPS 立磨(现改为 MLS 立磨) 16。 合肥院：经过 20 多年不断地争论进展，目前已形成四个系列 30 多个规格的产品，能与各种规模的水泥生产线配套粉磨水泥原料，已经投入生产运行的最大规格为HRM3700 立磨(出口巴基斯坦 6 台、国内 l 台)，用于广西华润红水河的 HRM3700 立磨产量到达了 340th，粉磨系统电耗仅为l112kWht 。HRM 型立式磨是合肥水泥争论设计院在广泛吸取国外先进技术，总结国内外立式磨应用阅历的根底上研布出的一种高效节能烘干兼粉磨设备。它既有莱歇磨可翻辊检修的优点，又具有 MPS 磨辊套
40、可翻面使用、寿命长的特点。集细碎、烘干、粉磨、选粉、输送为一体，具有粉磨效率高、电耗低、烘干力量大、产品细度易于调整、工艺流程简洁、占地面积小、噪音低、无粉尘污染、磨耗低、检修便利、运行牢靠高效及环保等优点17。 天津水泥工业设计争论院研制的 TRM 型立磨，其主要构造形式与莱歇磨一样。已经投人使用的最大规格型号为 TRM36，产量达200220th，能与2 500td 的水泥熟料生产线配套粉磨原料，现已研制出与 5 000td 生产线配套的立磨。矿渣立磨的根底是原料用 TRM 立磨技术。天津院从 80 年月初开头了立磨的开发研制工作，在不断总结阅历、吸取国内外先进技术的根底上，先后开发设计了
41、 TRM14、TRM17、TRM22、TRM25、TRM3641、等规格的生料立磨系列产品。特别在近年，2 500t-3 000td 生产第 10 页 共 49 页线配套的 TRM 立磨取得的进展。矿渣磨和生料磨在整体结果方面相近，但是在具体细节参数方面还存在较大差异。2023 年推出的 TRMS32.3 矿渣立磨，目前市场占有率达60%以上。TRMS43.4 矿渣立磨是天津院自主研制的首台用于矿渣生产年产 60 万吨的矿渣立磨，2023 年开头科研立项，2023 年设计完成，2023 年 2 月 2 日签订合同后，到 12 月就累计售出 7 台。12 月天津仕名粉体技术装备自主研发的国内首台
42、年产 60 万吨TRMS43.4 矿渣立磨就在广西鱼峰水泥股份顺当投产后被授予本项工程中惟一一项“优质设备”奖18。 沈阳重型机器厂引进技术生产的MPS 立磨最大的规格为 MLS4531，能与 5 000td 水泥熟料生产线配套粉磨原料。沈重在吸取国内外先进技术的根底上，自主开发的用于粉磨矿渣的 MLK 系列立式辊磨机，解决了“稳定料床防止振动”、“磨内除铁”、“磨辊和磨盘的磨损”、“高效选粉”等关键技术难点19。（2） 国外立磨国外对矿渣粉磨的开发与应用较早，矿渣粉磨已经比较成熟，国外的矿渣粉磨通常占水泥生产的一个车间，其生产矿渣粉的磨机主要有德国莱歇公司研制了LM 立磨、非凡公司研制了 M
43、PS 立磨、伯利休斯公司研制了RM 立磨；丹麦史密斯公司研制了Atox 立磨；日本宇部公司生产了UBLM 立磨 ；日本川崎公司生产的磨。目前世界上最大的立磨单台产量可达 600th，能与 8000td 熟料的水泥生产线配套粉磨水泥原料。LM 辊磨：由 Ernst Curt Loesche 在 Raymond 磨的技术根底上经过屡次改进而成， 承受平盘圆锥棍构造形式，依据磨盘直径的大小设有 26 个磨辊，磨辊轴线与水平成15 度夹角，磨辊可翻出机外便利检修，磨盘衬板可翻面使用，各磨辊可单独加压20。MPS 辊磨：由 Siegfried Schauer 对 Berz 磨进展二次开发而成，其实 Be
44、rz 磨承受了Fuller 辊磨 Loesche 辊磨的一些特点。MPS 辊磨承受碗式磨盘和轮胎磨辊的构造形式， 统一设计 3 个磨辊，装在同一辊架上统一施压，磨辊与水平成 12 度夹角，磨辊靠检修机构移出磨外，可翻面使用21。RM 辊磨：Krupp 晚于 Siegfried Schauer 也在 Berz 的根底上进展了 Polysius 辊磨， 承受沟槽型磨盘和轮胎分半直辊的构造形式。2 对磨辊，统一施压，磨辊允许在肯定的范围内摇摆，磨辊也可以翻面使用22。Atox 辊磨：史密斯(FLS)在使用 MPS 专利到期以后开发了 Atox 辊磨，起步较晚， 采平盘和圆柱形磨辊的构造形式，3 个磨
45、辊，统一施压23。第 11 页 共 49 页（3） 国内外磨机生产规模比照近年来我国立式辊磨技术在引进消化的根底上取得了较大的进展，目前规格已经到达 5.3 米直径，具有代表性的 TRM5341 辊式磨天津院，HRM4800 型原料立式磨合肥院，LGMS4624 立式水泥矿渣磨中信重工，还有沈阳重型机器厂的 MPS 立式磨。虽然在年产 60 万吨的矿渣粉这个工程可以选择国产立磨，但是由于国产立磨是最近几年才开发出来的，在国内仅有少数几家在使用，由于是参照国外技术，实现国产化，所以技术的完善性有待观看，所以选择进口立磨。生产规模较小的工程可以承受国产辊式立磨，其中有从德国引进非凡公司技术，由沈阳
46、重型机械厂制造的 MPS 磨；有合肥院设计开发的 HRM 磨；引进日本宇部技术，天津院自主开发的国产辊式磨等。规模比较大的60 万吨的工程宜承受国外公司的产品。包括德国非凡公司的 MPS 磨、丹麦史密斯公司的 ATOX 磨、德国莱歇公司的LM 磨以及佰力鸠公司的 RM 磨，日本宇部、川崎。（4） 国外立磨粉磨性能比照 从生产规模来看，不管选择国外任何一种立磨，都能满足年产60 万吨矿渣粉的生产。 粉磨物料的性质辊式磨的选型受物料性质的影响有二个方面：其一是易磨性，也就是需要多少力， 消耗多少功来粉磨；其二是磨蚀性，也就是在粉磨过程中物料对设备造成多大的磨耗。这反映相应的在设备上就是粉磨的功耗和磨耗。所谓功耗是指把被粉磨的原料粉磨到要求的细度时的电耗单位：kwh/t；而磨耗是指把被粉磨的原料粉磨到要求的细度时，造成磨辊和磨盘上的衬板磨耗量。与生产技术比较成熟的莱歇磨相比较，ATOX 磨常常消灭以下问题：液压系统不能正常工作、磨机振动跳停磨辊润滑油站不能正常工作、磨盘下面减速机底座上散落大量