三渣历年累计堆存约8亿吨,占用了超过8万亩土地。 大量的钢铁工业废渣不仅需要占用大量的土地进行堆存,而且破坏生态环境、造成资源浪费。 因此,加大对钢渣综合处理的研究和应用,提高冶金业类工业固体废物综合利用水平,力争实现零排放,意义十分重要。 钢渣的有效回收和合理利用是现代钢铁工业技术进步的重要标志,是钢铁企业解决废钢短缺、降低生产成本、提高企业经济效益的一项重要措施,也是保护环境、减少污染、化害为利、变废为宝、利国利民的良策,是我国可持续发展战略决策下的一个重要发展领域。 目前我国钢渣处理利用多是以选铁利用及返回烧结为主,主要围绕钢渣破碎、磁选等进行工艺配套,除铁后的残渣作为路基、道砖骨料由于化学成分和安定性等问题,难以得到良好应用。 目前大部分废弃堆存,只要极少量作为水泥混合材粉磨水泥,磨制钢渣微粉作为水泥掺合料的生产线寥寥无几。 由于钢厂原料、冶炼钢材品种、钢渣生成模式等的不同,钢渣的成分、性能差异较大,安定性以及钢渣中包裹着金属铁等问题,使其不能像高炉矿渣那样大规模应用。 为了使得钢渣的处理形成一个完整的产业链条,真正实现钢渣的零排放,也为了限度的回收钢渣中的铁质,扩大钢渣在建材工业中的应用范围,发挥的经济效益;同时钢渣的综合利用又是国家产业政策支持和扶助的项目,具有显著的社会效益和环境效应。 为此马鞍山利民公司经过充分的调研和考察,大胆决策,借鉴采用水泥研究设计院在建材生产领域成熟、先进、可靠的技术,采用院高压辊磨机联合粉磨系统工艺,制备可用作水泥混合材和高性能混凝土掺和料的钢渣微粉,建设年产40万吨钢渣微粉生产线。 采用高压辊磨机联合粉磨系统工艺,可以充分发挥和平衡高压辊磨机的破碎功能以及管磨机的粉磨功能,达到显著增产节能的效果和目的。 钢渣原料经过高压辊磨机高压挤压处理,结构破坏粉碎,物料的易磨性将得到大幅度的改善,物料的粒径也大大缩小,既十分有利于后续的粉磨作业,也可实现钢渣物料铁、渣充分剥离,便于除铁作业,同时提高烘干效率。 高压辊磨机采用硬质合金耐磨辊面,可以有效解决辊面磨损的问题,使用寿命延长,克服了其它粉磨方式、粉磨设备磨损较快的缺点。 系统采用在线烘干技术,不设置烘干机,物料随挤压、细碎、粉化过程多次烘干,热风炉热力强度及热效率高,并且可以选择采用燃煤、高炉煤气、焦炉煤气等。 炉渣可以掺入到钢渣配料中,无额外废渣;煤灰混入微粉,无排灰;通过掺加石灰石粉,部分实现烟气脱硫。 通过多次挤压、细碎、分选过程,提供了充分除铁的可能性,可以优化除铁方案,平衡除铁与经济性关系,提高生产附加值。 生产线自动化控制采用DCS集散控制系统,工艺流畅、设备先进、自动化程度高。 同时,为了充分挖掘和发挥钢渣的应用潜力和范围,水泥研究设计院汇同相关研究院所开展钢渣微粉的深入研究,以期扩大钢渣微粉的适用性,在结合马鞍山钢渣微粉生产线工业性应用研究的基础上,扩大钢渣微粉的应用领域,提升其附加值,使钢渣得到高效利用。 2.5 建设历程2009 年开始生产线考察调研,2010 年2 月开始工程设计,2010 年6 月开工建设,2011 年1 月建成投产。 研究通过添加校正原料、细磨等措施,研究和探索钢渣微粉改性措施和效果,提高钢渣微粉活性,扩大钢渣微粉的应用领域和范围,提升其附加值。 研究和优化系统除铁方案,平衡除铁配置与经济适用性关系。 工艺设计单位资质:中国建材集团水泥研究设计院是中国建材行业重点科研院所,具有60 多年历史,具有工程设计、工程总承包等甲级资质。 经过多年的创新、积累实践,院粉磨工程技术及装备的科技产业成在建材行业的影响力首屈一指,技术优势和市场优势十分显著,形成了以高压辊磨机、高效选粉机、高细高产筛分磨、立磨、烘干系统等为代表的粉磨工程技术及装备,形成了院独有的产品特色。 本工程所用HFKG 系列高压辊磨机,是历经“七五”“八五”、“九五”、“十一五”、“国家863 计划引导项目”等国家重点科技攻关课题支持的新产品,拥有6项研究成果,荣获国家科技进步二等奖及中国名牌产品称号。 经过二十余年的产品研制开发、工艺配套研究与应用,已经累计超过1000 多台套高压辊磨机系统成功应用于水泥、矿渣等建材生产、铁矿石处理等行业,是全球的高压辊磨机及其工艺系统的供应商。
在高压辊磨机系统工艺及装备的运行可靠性、辊面配置与修复、工艺与装备参数优化、相关管磨机粉磨技术及装备、自动化控制、工程设计等方面积累了丰富经验,已完全替代进口设备,并出口20 多个国家和地区。
国内市场占有率超过50%,2009 年、2010 年出厂均超过170 台套,销售收入超过10 亿元。 自主开发应用的目前国内规格的HFKG180-160 高压辊磨机装备及工艺技术,进一步确立了水泥研究设计院在高压辊磨机技术、品牌的领先优势。 开流高细高产磨、筛分磨等技术装备,是国内最早由院取得的科技成果之一,曾两度荣获国家科技进步奖,并获得包括美国在内的5 个国家的发明,在与高压辊磨机相配套形成的挤压联合粉磨系统,粉碎效率高,系统简捷,易于操作管理。 磨机二仓用球时,可用ф17、ф15、ф12、ф10mm四级级配或引入适量ф8mm球形成 五级级配,平均球径一般可取 12?15mm,以满足二仓细研磨功能。
相对于传统粉磨工艺而言, 联合粉磨因入磨物料粒径和研磨体平均尺寸缩小, 研磨体磨 耗显著降低,粉磨效率大幅提高,其中双闭路系统实现了磨机产量翻番(相对于磨机设计产 量而言) ,粉磨电耗降低 15?30%,增产节电效果显著。 研磨体硬度低,则耐磨性能差,磨耗成本高,表面光洁度也差,粉磨过程中粘附现象严 重。
此外,硬度低,球、锻径变化大,难以保持较高而稳定的粉磨效率。
为此,研磨体的质 量对粉磨系统产量的影响不容忽视。 根据国外水泥粉磨经验, 当粉磨系统工艺参数相对稳定 时,研磨体质量的优劣对粉磨效率的影响因素占 50%以上,故对研磨体机械性能提出了更 高的技术要求,国外水泥管磨机多使用高硬度研磨体(表面光洁度良好) ,以降低磨耗,提 高综合效益。 宁国诚信耐磨材料有限公司研制开发的高碳化铬马氏体高硬度磨球(HRC?62 —64),填补了国内高硬度磨球的空白。