一种矿渣微粉的制备工艺方法及生产设备与流程

本发明涉及矿渣技术领域，具体涉及一种矿渣微粉的制备工艺方法及生产设备。

背景技术：

高炉矿渣是钢铁厂高炉炼铁的副产品，经水淬急冷处理后，呈浅灰色玻璃晶体颗粒状，属于工业废渣材料。矿渣作为水泥混合材在我国已有40多年的历史，但大多数是将矿渣和水泥熟料一起粉磨，属粗放型应用。具有“潜在水硬性”的矿渣是生产水泥最好的混合材。高炉水淬矿渣(水渣)是炼铁高炉中以熔融态流出的铁渣经水淬急冷处理而成，水淬好的矿渣为微晶状态，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。我国年产矿渣数千万吨，50％以上用作水泥生产的混合材。矿渣作为混合材可生产普通硅酸盐水泥(p·o)和矿渣硅酸盐水泥(p·s)。通用硅酸盐水泥国家标准规定：p·o中矿渣掺量不能超过15％，而p·s中矿渣掺量可为20％～70％。因此，p·s对最大限度地利用矿渣和降低水泥生产成本更有意义。但是，传统p·s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别较大，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。由于矿渣和水泥熟料的易磨性相差很大，与水泥熟料混磨后的矿粉较粗，其比表面积为300m2/kg左右，在水泥水化时矿渣的活性不能充分发挥，粗粒度的矿渣在水泥水化过程中仅起到微集料的填充作用。

经过大量细致的实验研究发现，将矿渣研磨成高比表积、高细度、使其改性成为具有潜在的胶凝性材料的可能已变成现实，其在碱性条件下活性能够得到充分发挥，使混凝土和水泥的多项性能得到了极大的改善和提高，矿渣粉磨站生产规模将影响企业经济效益。如将矿渣经过单独粉磨得到矿渣微粉，由于其比表面积达到400m2/kg以上，颗粒较细，则其活性能充分发挥，这种颗粒较细的粉磨矿渣就是矿渣微粉。国内外研究表明采用比表面积>400m2/kg的超细矿渣粉可以替代50～70％的水泥熟料，混凝土的强度可大大提高，同时混凝土的性能还可得到进一步的改善，特别适用于大体积混凝土、海水、地下工程等。

一些发达国家早已采用熟料、矿渣先分别粉磨，再搅拌混合制造水泥的生产工艺。自20世纪90年代起，我国开始了矿渣微粉的特性及应用研究工作。1998年上海市实施地方标准《混凝土和砂浆用粒化高炉矿渣粉》，1999年《粒化高炉矿渣微粉在混凝土中应用技术规程》制定颁布。2008年国家标准《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》(gb/t18046-2008)颁布实施，2002年国家标准《高强、高性能混凝土用矿物外加剂》颁布，在标准中正式将矿渣微粉命名为“矿物外加剂”纳入混凝土第六组分。磨细矿渣作为一个独立的产品出现在建筑市场，广泛应用于商品混凝土中。

能源是整个国民经济发展的基础，能源危机是人类面临的重大问题之一。节约能源和合理利用能源都是我国一项长远的重大政策，也是我国建材行业的技术法规。我国建材行业是高能耗工业，尤其粉磨系统，更是主要的能耗工段。本次矿渣粉磨设计中，能源消耗主要是电能消耗，因此，如何在保证系统产量和细度的前提下节省电耗，是节能设计的关键。

技术实现要素：

本发明提供了一种矿渣微粉的生产设备，包括：

热风炉，其设置有煤粉进口及热气流出口；

矿渣粉磨机，其设置有矿渣进口、热风进口及热风出口，热风进口与热气流出口连通设置；

收尘器，其设置有进气口、出气口及矿渣微粉出口，所述进气口与所述热风出口连通设置，所述出气口与所述热风炉连通设置；

矿渣储存及散装库，所述矿渣微粉出口与矿渣储存及散装库连通设置。

还包括矿渣输送系统，包括矿渣输送机、与矿渣输送机连通的矿渣仓以及与矿渣仓连通的输送机，所述输送机与所述矿渣粉磨机的矿渣进口连通设置。

矿渣仓下设置调速皮带秤，根据生产要求由微机控制实现自动计量，计量后的湿矿渣由输送机送入矿渣粉磨机内。

煤粉由斗式提升机送至细料仓，再进入热风炉内进行燃烧，所生产的热气流通过风管送到矿渣粉磨机的进风口。

热风炉上设置有炉膛工作温度检测装置、热风炉出口烟气温度检测装置、鼓风机电动调风装置等检测控制装置。

收尘器的热风通过引风机后，一部分作为循环回流至矿渣粉磨机，另一部分则从烟囱中排至大气。

经收尘器收集的矿渣微粉进入空气输送斜槽，然后输送至矿渣储存及散装库，由散装机送至散装车。

本发明还提供了一种矿渣微粉的生产工艺，包括以下步骤：

煤粉进入热风炉进行燃烧，产生热气流；

矿渣进入矿渣粉磨机，同时热气流进入矿渣粉磨机，对矿渣进行粉磨；

粉磨后的矿渣进入收尘器除尘后，进入矿渣储存及散装库。

煤粉由斗式提升机送至细料仓，再进入热风炉内进行燃烧，所生产的热气流通过风管送到矿渣粉磨机的进风口。

收尘器的热风通过引风机后，一部分作为循环回流至矿渣粉磨机，另一部分则从烟囱中排至大气；经收尘器收集的矿渣微粉进入空气输送斜槽中进行收集、转运。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的矿渣微粉的生产设备的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种矿渣微粉的生产设备，包括：

热风炉1，其设置有煤粉进口及热气流出口；

矿渣粉磨机2，其设置有矿渣进口、热风进口及热风出口，热风进口与热气流出口连通设置；

收尘器3，其设置有进气口、出气口及矿渣微粉出口，所述进气口与所述热风出口连通设置，所述出气口与所述热风炉连通设置；

矿渣储存及散装库4，所述矿渣微粉出口与矿渣储存及散装库连通设置；

还包括矿渣输送系统，包括矿渣输送机6、与矿渣输送机6连通的矿渣仓7以及与矿渣仓7连通的输送机8，所述输送机8与所述矿渣粉磨机2的矿渣进口连通设置。

矿渣仓下设置调速皮带秤，根据生产要求由微机控制实现自动计量，计量后的湿矿渣由输送机送入矿渣粉磨机内。

煤粉由斗式提升机送至细料仓，再进入热风炉内进行燃烧，所生产的热气流通过风管送到矿渣粉磨机的进风口。

热风炉上设置有炉膛工作温度检测装置、热风炉出口烟气温度检测装置、鼓风机电动调风装置等检测控制装置。

收尘器的热风通过引风机后，一部分作为循环回流至矿渣粉磨机，另一部则经主风机10排至大气。

经收尘器收集的矿渣微粉进入空气输送斜槽9，然后输送至矿渣储存及散装库4，由散装机5送至散装车。

本发明还提供了一种矿渣微粉的生产工艺，包括以下步骤：

煤粉进入热风炉进行燃烧，产生热气流；

矿渣进入矿渣粉磨机，同时热气流进入矿渣粉磨机，对矿渣进行粉磨；

粉磨后的矿渣进入收尘器除尘后，进入矿渣储存及散装库。

煤粉由斗式提升机送至细料仓，再进入热风炉内进行燃烧，所生产的热气流通过风管送到矿渣粉磨机的进风口。

收尘器的热风通过引风机后，一部分作为循环回流至矿渣粉磨机，另一部分则从烟囱中排至大气；经收尘器收集的矿渣微粉进入空气输送斜槽中进行收集、转运。

其中，制粉采用“一步法”工艺，所有燃料均由汽车运输进厂，进厂燃料卸入堆棚，燃料再通过铲车送入喂料斗。

下面将对本申请提供的矿渣微粉的生产设备及工艺作进一步说明。

本设备由热风炉1、斗式提升机、细料仓、喂料机、风机、管道等组成。煤粉由斗式提升机送至细料仓，再经喂料机送到烧嘴进入热风炉1内进行燃烧，所生产的热气流通过风管送到矿渣粉磨机2的进风口，为了便于调整入磨气流的温度，风管上设有冷风阀。灰渣通过出渣斗排出。热风炉1上设置有炉膛工作温度检测装置、热风炉出口烟气温度检测装置、鼓风机电动调风装置等检测控制装置。热风炉1所需空气由一台鼓风机提供。热风炉1产生的热风通过负压进入矿渣粉磨机2中。随着矿渣粉磨机2中磨盘的转动，在离心力作用下原料矿渣移动至磨盘边缘。经过磨轮的研磨后，生成矿渣微粉。随后矿渣微粉被磨盘周围的高速热风干燥并且旋转向上移动，通过分离器的分离，合格的矿渣微粉由热风带离矿渣粉磨机2，不合格矿渣微粉重新进入磨机继续研磨。收尘器3收集由热风带出的合格矿渣微粉。收尘后的热风通过管道及引风机后，一部分作为循环回流至制粉系统，另一部分则经主风机后由烟囱中排至大气。制粉部分为负压运行，保障环境卫生。经过收尘器2收集的矿渣微粉进入空气输送斜槽9中进行收集、转运。下面将对各部件进行说明。

1、关于原燃料准备

矿渣放在新的原料堆场内，最大储量约50000吨。

烘干用煤由汽车运输进厂，储存在2-45×18m的燃料堆棚内，储量约4000吨；根据生产需要，由铲车运送到热风炉旁使用。

2、关于矿渣喂料及输送

为了节约投资、简化工艺流程，在矿渣堆场旁设计2个矿渣受料斗，通过装载机送料，再由矿渣输送机6将矿渣送到矿渣仓7内。仓下设置调速皮带秤，根据生产要求由微机控制实现自动计量，计量后的湿矿渣由输送机8直接送入矿渣粉磨机内。

3、关于供热系统

本系统采用“一步法”方案，根据矿渣粉磨工艺需要，每条生产线的供热系统设一座热风/1，热风炉最大可产生20×106kcal/h热量供立磨生产线使用。

煤粉颗粒通过烧嘴直接喷入热风炉炉膛内进行燃烧，所产生的热气流通过风管送到立磨的进风口，为了便于调整入磨气流的温度，风管上设有冷风阀。灰渣通过出渣斗排出。热风炉上设置有炉膛工作温度检测装置、热风炉出口烟气温度检测装置、鼓风机电动调风装置等检测控制装置。热风炉所需空气由一台鼓风机提供。

4、关于矿渣微粉储存及散装库

厂区已建成有矿渣微粉储存及散装库，总储量约20000吨，供一期和二期用。根据厂区现有场地情况和业主要求，三期新建散装库，总储量约20000吨。本项目粉磨的物料单独通过提升机和库顶空气输送斜槽输送至散装库内。

库顶和库下散装机旁均设有单机袋式除尘器，实现各扬尘点除尘气体达标排放。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。