礦渣是高爐煉鐵的廢渣，它以熔融狀態從高爐中流出，經過水淬冷處理，其化學成分主要是SiO₂、CaO、Al₂O₃、Fe₂O₃，具有潛在的水化活性以及許多良好特性，經超細粉磨的礦渣微粉可制備多種高抗磨、抗腐蝕、高強度的特種水泥。

因礦渣含水率高，硬度大，不容易粉磨，只有將礦渣磨至比表面積400m2／kg，活性才能激發，且比表面積越高，活性越好。用礦渣微粉作為混凝土摻合料不僅可等量取代水泥，而且可極大改善混凝土的多項性能。目前礦渣大部分被用來與熟料一起混磨生產水泥，總體利用水平不高。

早在1980年，立磨礦渣粉磨已開始用，由于節能效果明顯，烘干兼粉磨，系統簡單，維護方便等特性，立磨迅速取代球磨機，成為主要礦渣粉磨設備。

PJ公司礦渣粉磨項目由安徽海螺設計院設計，2017年1月開工，至2017年5月25日順利投產。采用海螺川崎節能有限公司開發的第一套CK410礦渣立磨系統，投產后整體運行穩定，操控性強，產能充分發揮，各項運行指標均達到或超過了設計要求。從現場運行結果來看，粉磨機理明確、合理、有序，工藝流程順暢、簡潔、操作維護便利。

CK410礦渣立磨投用完全滿足PG公司二期生產線2臺∅4.2m×13m水泥磨(臺時240t／h，P·052.5)的礦粉摻入量，同時兼顧一期生產線礦粉使用。其中一期生產線4臺∅4.2m×13m(臺時250t／h，P·042.5)聯合粉磨系統，海螺院設計配置1臺CK370礦渣立磨，能力100t／h，該礦渣磨于2012年5月投產使用，目前系統運行平穩、可靠。

1、工藝流程及設備配置

PJ公司CK410礦渣粉磨由原料計量和輸送系統、粉磨系統、外循環系統、成品收集系統、成品儲存及發散系統、熱風爐烘干系統等部分組成。工藝系統流程見圖1。

CK410型礦渣立磨，粉磨后的物料被磨內上升的熱氣流帶起，經磨內上部的選粉機分選后，合格的礦渣粉隨氣流逸出立磨。通過調節選粉機轉子速度可控制礦渣粉成品的細度。出磨的高濃度含塵氣體隨后進入高濃度袋收塵器，收下的成品經空氣輸送斜槽、提升機送入礦粉庫儲存。出袋收塵器的潔凈氣體經過循環風機后，一部分廢氣作為循環風重新回磨，剩余通過煙囪排入大氣。立磨設外循環系統，外循環物料經振動給料機、提升機送至回轉除鐵器后再入磨。當磨機粉磨礦渣時，為了防止干濕物料混合產生堵塞，外循環物料出提升機后不進入磨皮帶機，經旁路除鐵器和回轉鎖風閥后直接入磨，另外部分含鐵的物料經過三通閥或除鐵器后外排。出磨礦粉經過斜槽、斗提等設備分別進入礦粉儲庫。

2、設計優化（見圖2）

根據項目現有場地位置，礦渣粉磨主廠房位置技能兼顧原料堆棚內的進料計量，又能滿足礦粉成品的儲存及輸送。總圖布局合理，美觀大方，同時避開現有廊道和電纜隧道等已有建筑物，成品輸送廊道盡量利用已有構筑物。

2.1 總圖布置（見圖3）

礦渣堆棚的儲量須滿足儲存7天以上，以降低礦渣水去。礦渣水分控制在8％～10％，保證入磨的水份以及粒度均勻，有利于礦渣磨的生產組織。入磨前礦渣必須安裝帶式除鐵器，以及金屬探測器和外排系統，實現對磨輥的保護。入磨計量系統設置30t鋼板計量倉，倉內貼樹脂襯板，防止礦渣在倉內結拱和腐蝕鋼倉。礦渣倉底設定量給料機，實現物料的精確計量，滿足皮帶機的輸送要求。熱風爐布置在磨機一側，保證熱風及時供熱。礦粉庫儲量2000t，位于磨房的一側，礦粉既能摻入二期生產線2臺水泥磨又能入現有水泥庫成品斜槽。

2.2 礦粉庫

新建礦粉儲庫為利浦庫，特點為施工周期短，投資費用少。新建利浦庫位置多次測量復核，避開原有電纜通道。礦粉輸送廊道有效利用原有磨房以及電力室的結構框架，減少土建費用，縮短施工周期。

為滿足一個庫兩個出庫系統，庫底出庫采用充氣小倉的設計形式，使用效果較好；礦粉庫進、出庫斗提及斜槽廊道支撐均與利浦庫本體脫開設計，大大降低了利浦庫的荷載受力，不僅降低了土建費用，也保障了庫本體的結構安全。

2.3 熱風爐(見圖4)

礦渣烘干熱風爐采用沸騰爐形式，并改傳統空氣加返用煙氣的二次配風為全部煙氣返用的一次配風法，大幅節約熱能，減少排放，降低成本。煙囪廢氣一次配氣的效果在空氣溫度低時更具優勢。熱風管道豎直進入循環風管，保證了熱風均勻給熱，避免磨機進風口溫度偏差。熱風爐的布置不僅保留了檢修通道，而且預留了原煤的堆存區域。

3、生產運行

本項目改造工期短，設計接口多，經過多次現場測量 和收集基礎數據，與PJ公司方案討論，幫助現場解決疑難。整個設計以及施工過程密切聯系現場，確保整個工程順利投產。

PJ公司礦渣立磨改造項目僅用2個月就完成所有施工圖設計，整個項目建設周期5個月；立磨占地面積小，總圖布局合理，整體較美觀，運行指標優。

本項目2017年5月25日順利投產，投產即達標。

（1）中控操作記錄畫面見圖5。

（2）粉磨系統運行考核指標見表2，表3。

4、結束語

針對礦渣加工處理的粉磨系統，合理利用資源，實現了可持續發展。水泥工業發展過程中，資源與環境問題日益嚴峻，礦渣立磨的成功應用，不僅僅提高水泥的性能和質量，也為水泥行業的發展提供了新路。

作者：陳永波、周長華

來源：《安徽海螺集團有限責任公司》

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