论高炉矿渣超细粉生产工艺及关键技术设备的创新技术

李晓伟

摘要：本文通過对太钢集团已建成并运转优良的矿渣超细粉生产线中的技术改造和设备改进的论述，从实际经验出发，总结了非常行之有效的创新技术，对相关企业投资立磨生产线和与此有关的生产线提供了宝贵的经验和参考价值。

关键词：5400KW/56.3+3S立磨；3500型滤袋式气箱除尘器；混凝土粉库存物料防粘结技术；粉状物料发运无人值守系统

1.引言

太钢作为李双良精神的发源地，多年来致力推行清洁生产和资源循环利用可持续发展，以彻底改变钢铁企业长期的水渣低价销售或外倒填沟形象。经过山西太钢不锈钢股份有限公司加工厂与德国莱歇公司、合肥水泥院、黄石建材节能设备总厂等厂家交流、实验、结合太钢特点改进设备设计等多方面筹划，研究开发了超细粉处理工艺。建成实践后的粒化高炉水渣立磨工艺生产超细粉技术开发及应用完全符合我国循环经济发展的要求。如今，太钢超细粉生产线已经平稳运转近3年，产能达到设计要求，期间无重大设备故障，且产品质量远高于国标要求，市场反应良好，供不应求。

2.主要创新技术

2.1方案设计

太钢不锈加工厂高炉水渣超细粉项目采用优化后的德国LM56.3+35400KW立磨作为主体设备，并配套有国内业内最先进的3500型气箱袋式收尘器和中空双层预热式热风炉。高炉水渣经过计量后进入立磨研磨、烘干，烘干由预热式热风炉提供热风，热风经管道进入立磨底部，将合格超细粉从立磨带入收尘器，收尘器实现粉、尾气分离，水蒸气有排空管道排入大气，剩余60%的尾气再次经管道进入立磨，实现循环利用。生产合格超细粉经密闭式空气斜槽输送到成品库，在成品销售外运时，本项目独特创新的无人值守系统可现实超细粉的无人操作自动装车、计量、数据上传等各项工作，为了生产线产品的合格性，生产线预先提高立磨运行参数，大大提高超细粉的产品等级，并在整个生产过程产品全程质量检验，杜绝不合格品的产生。

2.2 本工艺生产线实施过程中各阶段的主要工作及技术关键和创新点

2.2.1莱歇公司LM56.3+3 4500KW立磨主要用于水泥熟料研磨，太钢不锈加工厂经过与莱歇公司多次交流、讨论、试验验证后，将莱歇水泥熟料磨改进为水渣超细粉立磨LM56.3+3S 5400KW。4500KW立磨主要用于水泥熟料研磨，由于水泥熟料粘度较低，且产品成分较为纯净，没有大块异物和金属，相对立磨的磨辊、磨盘、抗震系数要求都低，根据我单位的实际要求，如水渣的产量、水渣粒度和性能、设备磨损程度控制等，确定使用5400KW水渣立磨，使立磨具有较强的抗震性，并且要求立磨耐磨件全部采用最新设计复合板，以降低产品的磨耗。

2.2.2首次采用5400KW电机、主减速机，将传统配置功率提高20%；经过改进立磨单台产量提高29%，由4500KW立磨对应平均产量127.5吨/小时，提高到现工艺5400KW立磨对应平均产量165吨/小时，使单位吨成本节约5%，提高了产品的市场竞争力。

2.2.3改进选粉机结构形式，将静叶片由可调适改为固定式，动叶片由一级结构改为四级结构。

2.2.4立磨磨盘由铸钢改为铸铁，提高抗震性，降低损坏率；因立磨工况限制，立磨振动较大，铸铁磨盘由于其自身抗震性较好特点，相对铸钢件立磨运行效率得到提升。

3.实施效果

太钢高炉水渣超细粉项目建成投产后，年产合格超细粉100万吨，实现经济效益6000万/年，并有效减少太钢冶金渣的外排，丰富了太钢结构品种，扩大太钢产业链。实施技术改造后的主要效果如下：

3.1主要达到的效果

采用莱歇公司现有技术，结合太钢生产实际，经过多次试验演算，将德国莱歇公司LM56.3+3S 4500KW水渣立磨改进为LM56.3+3S 5400KW作为生产线主体设备，该设备集研磨、烘干、选粉为一体，自动化程度高、稳定、高产、能耗低，符合太钢水渣超细粉项目大生产要求。

开发矿渣超细粉业内首次使用3500型气箱袋式气箱除尘器作为工艺收尘设备；此前3500型气箱袋式除尘器仅应用于环保除尘，降低粉尘污染，而太钢超细粉项目将环保除尘作为工艺“收尘器”大大提高选粉效率，降低了废弃粉尘排放，经检验废弃排放13.5mg/Nm3远低于国标要求。

集成创新采用中空双层预热式燃气热风炉为热风制备系统，实现系统自身尾气60%回收再利用，大大降低产品能耗。

开发了库存物料防粘结技术，使用轻质高分子合成材料作为成品储存仓内衬，实现了超细粉库壁无板结。经过实践使用，方粘结效果良好，从根本解决了超细粉库壁粘结。

3.2应用情况

3.2.1太钢立磨运行参数对标表

通过对比，太钢加工厂超细粉生产线通过工艺生产过程控制使生产在短期内实现生产质量达标，其各项控制在同类型立磨中都优于其它生产线，超细粉质量平稳，社会反应良好。

3.2.2建材行业应用太钢水渣超细粉节约成本对比图

同种混凝土中掺30%水渣粉代替水泥与掺10%的粉煤灰成本相比，C45混凝土下降7.2元/m3；C55混凝土同掺量成本下降8.1元/m3；C65混凝土同掺量成本下降10.5元/m3。

3.2.3社会效益

太钢年产100万吨成品超细粉，按照超细粉在水泥中的比例，可以减少水泥行业年开采125万吨矿山资源，按开采一吨矿石40元计算可节约成本0.5亿元/年，同时减少排放烧制水泥熟料产生的温室气体100万吨。可增加就业岗位80个。同时减少了水渣无效倒搬量，降低了员工劳动强度。

4.结论

太钢集团组织开发的超细粉生产线由于精心组织变革设计不断创新，取得了极大的成功，目前正在建设中，主体工艺和设备沿用了一期项目的所有技术特点，相信未来建成可为国家企业创造优良的效益。所有的创新技术改造并不仅仅局限于高炉矿渣超细粉，其他相关企业也可以通过该文章的阐述，对所述技术进行研究讨论，共同促进我国粉末行业的发展。