卧辊磨在钢渣硅酸盐水泥生产中的应用

 1 国内生产现状

钢铁渣是钢铁生产的必然产物，经过多年的发展，钢铁渣的产生量也随之增加。但是目前钢铁渣的综合利用率只为48.7%，钢渣的综合利用率仅为10%。大量钢铁渣堆置，占用土地、污染环境、浪费资源，钢铁工业可持续发展面临严峻挑战。走中国特色新型工业化道路、大力发展循环经济、提高资源利用率，是解决当前我国资源、环境对经济发展制约的必由之路。

按照科学发展观和走新型工业化道路的要求，加快钢铁渣“零排放”是钢铁企业的责任和一项紧迫的任务。

工业和信息化部关于印发《金属尾矿综合利用专项规划(2010-2015)》的通知中指出：2010 年工业固体废弃物综合利用率达到60%以上，冶炼渣达到86%。2003 年国务院发布了369 号令，从2003 年7 月1 日起实施排污费征收标准管理办法，之后规定对于无专用贮存或处理设施和专用贮存或处理设施达不到环境保护排放标准的工业固体废物，一次性征收固体废物排污费，冶炼渣每吨征收25 元。为了推动资源化利用，国家发布了资源综合利用减免税政策，2004 年国家发改委、财政部、国家税务总局联合以发改环资[2004]73 号文关于印发《资源综合利用目录(2003 年修订)》文件，其中明确规定“利用冶炼废渣(包括转炉渣、电炉渣、铁合金渣等)回收的废钢铁、精矿粉及利用冶炼渣生产的烧结料、建材产品(包括水泥、水泥添加剂、砖、砌块、混凝土、砂浆等)，其企业享受国家资源综合利用减免税收优惠政策”，体现了国家鼓励资源综合利用。

2 钢渣硅酸盐水泥的特点

钢渣的高价值利用途径主要是生产钢渣硅酸盐水泥。钢渣硅酸盐水泥的国家标准为GB/T13590-2006，与硅酸盐水泥生产相比具有后期强度高、耐磨性好、水化热低、抗渗性好等特点。每吨产品可节约煤25kg，节电30 度，节约CaCO3 资源0.84 吨，少排CO2 0.72吨，属于绿色环保产品。可享受国家减免税政策。

3 钢渣硅酸盐水泥生产设备比较

钢渣硅酸盐水泥生产的关键技术装备是粉磨设备。目前，粉磨矿渣一般可选择球磨机、立磨和卧辊磨。粉磨钢渣选择球磨机和卧辊磨。

球磨机粉磨工艺简单、可靠，但单机能力小、粉磨效率低、生产噪音大、研磨体消耗严重、单位产品电耗高，一般矿渣粉和钢渣粉的比表面积在 420m2/kg 时，吨产品电耗为75～100kWh。

立磨只能粉磨矿渣，不能粉磨钢渣，磨矿渣时效率高，能耗比球磨机低，矿渣粉的比表面积在420m2/kg 时，单位产品电耗约为50kWh，物料粒度要求小，设备振动大，检修量大，轮子磨损严重。噪音比球磨机小，单机能力大。土建投资少。

卧式辊磨粉磨矿渣具有球磨机和立磨的优点，既可粉磨矿渣又可粉磨钢渣，设备启动过程简单，操作方便，并在较短时间内进入稳定运转状态，设备运转可靠、生产稳定、振动和噪音比其它形式

磨机小得多。粉磨效率高，电耗比球磨和立磨都低，一般钢渣粉和矿渣粉比表面积在420m2/kg 时，主机(磨机+选粉机+ 提升机)单位产品电耗小于35kWh。

4 卧式辊磨的特点

卧式辊磨也称为筒辊磨，它的构造是粗短的圆筒，内装圆辊，内镶衬板的筒体转动带动磨辊转动，通过液压调节磨辊的位置来调节磨机的粉磨压力。结构介于辊压磨和立磨之间。与立磨和辊压磨原理主要区别在于物料咬入角。对辊压磨而言其咬入角在6°以下，相应的辊间隙较小。立磨其咬入角为12°，而筒辊磨其咬入角为18°，因此适应不同物料粒度和硬度，同时物料多次穿过磨辊与磨体间隙受到挤压粉磨，多次粉磨，可获得不同的产品颗粒分布曲线和操作指标。适合粉磨粒化高炉矿渣和钢渣，为我国钢铁渣粉的生产提供了设备。其渣粉的比表面积可达到400～800 m2/kg。吨产品电耗比立磨、辊压磨、管磨都低。

5 卧式辊磨机工作原理

钢渣物料通过磨机喂料头的上半部分的一个开口进入，刮刀布置在壳体上半部分并覆盖磨机整个长度物料通过重力跌入磨机最低部研磨，由于磨机壳体转速比临界转速快，这样使得导入磨机内的物料分离，刮掉在磨机内碾磨形成的料饼，物料跌落在布料板上，由于是导向的布料板(朝着卸料端倾斜)，从而可以使钢渣粉推进到出料端。卧式辊磨机的内部结构见图1。卧式辊磨粉磨钢铁渣粉工艺流程见图2。

6 卧式辊磨机的特点

(1)技术成熟可靠，设备运转平稳，振动噪音比较小，设备维护方便易于操作，系统有较高自动化水平，设备起动程序简便;便于集中操作控制，每班需2 名操作人员，能保证正常生产

(2)该磨机系统主机设备少，工艺流程简单，布置方便。建设中可以大幅度降低土建工程费用。

(3)水泥粉磨电耗低，节电效果显著，粉磨矿渣电耗与球磨机相比节电为33%～39%，与立磨相比节电为10%～15%。

(4)利用卧式辊磨粉磨钢铁渣粉，在相同比表面积下，颗粒形态呈圆形，级配中小于30μm 数量较多，与球磨机相近，比立磨粉磨的渣粉效果好，因此产品强度高，流动度好。