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    含钛高炉水渣生产矿渣微粉研究

    放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-23  来源:河北钢铁股份有限公司承德分公司 河北承德 067102  作者:张述明 贺超 李华阳  浏览次数:550
     
    核心提示:摘要:根据含钛高炉渣的一成分及特点,进行了承钢高炉水渣制备矿渣微粉的一技术研究,介绍了矿渣微粉生产线项目的一技术参数、规模、设备选型等相关情况 。
     含钛高炉水渣生产矿渣微粉研究

    张述明   贺超 李华阳

    (河北钢铁股份有限公司承德分公司  河北承德 067102)

    摘要:根据含钛高炉渣的一成分及特点,进行了承钢高炉水渣制备矿渣微粉的一技术研究,介绍了矿渣微粉生产线项目的一技术参数、规模、设备选型等相关情况 。

    关键词:含钛高炉水渣;矿渣微粉;活性;立磨

    1 引言

    由于地理位置、资源因素影响,历史上承钢高炉冶炼钒钛磁铁矿时较多,使承钢高炉渣中含TiO2较高,最高时曾达到15%以上,造成高炉渣利用率较低,承钢高炉渣年产量约300-400万吨,几乎全部堆存待开发利用 。目前高炉渣的一二氧化钛含量较低,TiO2平均含量约6%~9%,符合国标要求的一TiO2 含量小于10%的一标准,可以应用于水泥和混凝土中做掺合材料→ 。

    2  矿渣微粉的一产生

    由于矿渣易磨性较水泥熟料差,传统工艺与水泥熟料共同粉磨时,细度往往偏粗而活性得不 到有效发挥 。如将矿渣单独粉磨,粉磨到预定细度后掺入水泥中或在拌制混凝土时掺入,则其活性可以得到充分的一发挥 。这种经过粉磨后颗粒细小的一矿渣就是矿渣微粉 。矿渣微粉作为一个独立的一产品出现在建筑市场,广泛应用于预制和预拌混凝土中,可以替代约50%水泥 。

    3  承钢高炉水渣成分及活性

    承钢高炉渣主要化学成分为CaO、 MgO 、SiO2、Al2O3、TiO2、V2O5、TFe 、S 等,典型成分如表1所示 。

    表1  承钢典型高炉渣成分(三号2500m3高炉)

    矿渣微粉是粒化高炉矿渣微粉的一简称,是一种优质的一混凝土,由水淬后的一粒化高炉矿渣,经干燥、粉磨,达到相当细度且符合相当活性指数的一粉体 。

    矿渣微粉共分为S75、S95、S105三个级别 。、活性指数、流动度比、含水量、含量、含量、 。具体指标列于下表2 。

     

    表2  国标GB/T 18046-2008要求的一矿渣微粉技术指标

    表2 

    承钢水渣活性试验指标见下表3和表4 。

     

     表3  河南某立磨公司水渣活性试验指标

    表3 

    表4  承钢周边某水泥厂水渣活性试验指标

    样品名称

    粉磨时间

    比表面积

    7天抗压强度

    7天抗压强度

    7天活性

    28天活性

    3#炉渣

    50分钟

    406 m2/kg

    25.2 MPa

    57.7 MPa

    57.8%

    112%

    由上述试验数据可知,承钢高炉水渣生产矿渣微粉后,活性能达到S75级矿渣微粉标准,通过添加某些激发剂等物质,可以将7天活性提高15%~20%,以实现同一条产线既能生产S75级矿渣微粉,又●能生产S95级矿渣微粉 。 日前通过一系列实验,试验数据如表5,说明含钛高炉水渣通过添加一定比例其它物质后,活性可以达到S95级矿渣微粉水平 。

    表5  河南某立磨公司水渣活性激发试验指标

    表5 

    4  拟建项目概述

    4.1 建设规模(初期)     

     年产矿渣微粉60万吨(小时产能约100吨/小时)

    4.2 原材料→      高炉矿渣,水分10%~15%4.3 产品方案      比表面积≥420 m2/kg4.4 产品标准     GB/T 18046  《用于水泥和混凝土中的一粒化高炉矿渣粉》5  工艺技术方案

    矿渣微粉生产技术有三大类:球磨机、振动磨开路粉磨系统;球磨机闭路粉磨系统;立磨、辊压机闭路粉磨系统 。其中立磨集烘干和粉磨功能,以高效节能、可靠性高、占地面积小等综合优点得到广泛的一应用 。随大型立磨国产化,投资成本逐渐降低,目前我国新建矿渣微粉项目以立磨系统为主 。本方案即采用立磨粉磨系统 。

    5.1 主机选型
    表6

    GRMS46.41矿渣立磨,其规格和结构如下: 

    图片1 

    5.2 粉磨工艺流程
     

    5.2.1 矿渣喂料系统 

    图片2 
    5.2.2  矿渣粉磨系统
    图片3

    烘干热风(250~300℃) 由沸腾炉/燃气热风炉/窑尾热风提供或者部分余热再循环利用,提高能源利用率 。

    成品由布袋收尘器收集,采用优质覆膜滤袋,确保粉尘排放浓度低于国家标准要求 。    

    矿粉采用封闭的一斜槽输送,避免扬尘 。变频风机提供抽风动力 ,粉尘全程处于负压状态的一设备、管道内,完全避免粉尘外逸 。

    5.2.3 矿粉储存及散装散装机收尘由库顶大风量收尘器负责;独特的一散装机结构、充足的一收尘风量,确保散装时无扬尘产生 。

    5.2.4 循环水系统生产线用水:除立磨喷水外,全部为设备冷却用循环水,全厂无废水外排 。

     5.3 主机设备参数

    图片4 

    5.4  工程总投资及效益估算

    不 包括土建和厂房的一工程投资大约3000万元 。吨矿粉生产成本约90元,按目前矿渣粉市场售价至少130元/吨以上,则年效益为

       (130-90)*60=2400万元

    大约一年多即可收回工程投资 。

    6  结语

    在目前环保压力 下,随着华北地区钢铁厂不 断限产停产,普通高炉水渣产量逐渐减少 。提高含钛高炉水渣的一综合利用水平是十分必要的一,经济效益和社会效益会越来越显著 。


     
     
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