馬健

【摘 要】水淬礦渣細磨成礦渣微粉，是制成礦渣水泥的重要原料。本文對立磨礦渣粉磨工藝及裝備現(xiàn)狀進行了分析，并以國內(nèi)生產(chǎn)的HRM設(shè)備為例，對相關(guān)的先進技術(shù)進行了介紹。

【關(guān)鍵詞】立磨;礦渣粉磨;工藝及裝備;技術(shù)

礦渣微粉在二十世紀(jì)初以“礦物外加劑”的身份被納入《高強、髙性能混凝土用礦物外加劑國家標(biāo)準(zhǔn)》混凝土第六組分，這標(biāo)志著礦渣微粉技術(shù)走向成熟，并徹底改變了高爐熔渣的命運，使它從“廢渣”搖身一變成為了一種重要的“資源”。

一、礦渣微粉及生產(chǎn)工藝

在煉鋼過程中，伴隨每噸生鐵的產(chǎn)生，還有大于0.3噸的廢渣從爐中排出。這種廢渣名叫高爐熔渣，是公認的二次資源，具有很強的綜合利用價值。我國常用的高爐熔渣處理方法是在出爐后用冷水對其進行快速降溫，使之迅速冷凝成為玻璃體結(jié)構(gòu)的水淬礦渣。

水淬礦渣具有非常高的潛在活性，將它細磨成礦渣微粉，與細磨后的熟料粉、石膏粉等材料混合，能制成強度較高的礦渣水泥，即使是在普通的水泥中加入一定比例的礦渣微粉，也能使其強度增加[1]。與普通水泥相比，礦渣水泥更適合體積較大的混凝土或海洋環(huán)境及高溫施工環(huán)境使用。

當(dāng)今的礦渣微粉生產(chǎn)工藝流程眾多，且根據(jù)設(shè)備的不同優(yōu)劣勢明顯。比如產(chǎn)量低但能耗高的球磨機粉磨工藝、能耗略低但工藝復(fù)雜的輥壓機和球磨機共同粉磨的工藝，以及目前的主流礦渣微粉工藝——能耗、噪音、工藝和占地面積都相對理想的立磨粉磨工藝。

二、立磨礦渣粉磨工藝的技術(shù)優(yōu)勢

礦渣所含水分較高，并且研磨起來難度比較大，立磨礦渣粉磨工藝是目前比較理想的礦渣粉磨工藝，它是一種高效節(jié)能的綠色環(huán)保工藝，對比質(zhì)量達到GB/T18046-2000要求的礦渣微粉，使用立磨技術(shù)節(jié)省一半以上的電量，僅耐磨材料消耗一項，就要比球磨技術(shù)低130多倍，燃料消耗也相對較少。由于這種工藝流程簡單，具備破碎、粉磨、烘干、選粉功能，且適合露天作業(yè)，使企業(yè)用于設(shè)備和土建的投資大大減少。最重要的是，立磨技術(shù)加工的礦渣微粉應(yīng)市場的需求有多種不同的細度，銷路暢通。

三、礦渣立磨裝備及先進技術(shù)

（一）礦渣粉磨裝備的市場需求

礦渣微粉是水泥制造企業(yè)所需的重要原料，市場需求量大，同時鋼鐵企業(yè)產(chǎn)出的高爐熔渣同樣產(chǎn)量巨大，這意味著所有進行礦渣微粉生產(chǎn)的企業(yè)都對大型化生產(chǎn)線有著共同的需求，這種需求就是對大型礦渣微粉生產(chǎn)設(shè)備的需求。

（二）礦渣立磨裝備的現(xiàn)狀

德國的萊歇公司、伯力修斯公司和日本的神戶制鋼公司等很多大型立磨生產(chǎn)公司都有自己研發(fā)并制造的礦渣立磨設(shè)備，比如萊歇公司的LM、伯力修公司的RM、神戶制鋼公司的OK等，很多國家的優(yōu)秀礦渣立磨設(shè)備都在國際市場上占有一席之地。在我國，礦渣立磨技術(shù)研發(fā)單位也逐年增多。自進入二十一世紀(jì)以來，礦渣粉磨技術(shù)獲得長足發(fā)展，越來越多接近甚至達到國際先進水平的科技成果脫穎而出。但從總體上看，我國的礦渣粉磨設(shè)備研發(fā)工作在奔向國際先進行列的過程中，還有很長的路要走。

（三）礦渣立磨裝備的先進工藝和技術(shù)

我們以合肥水泥研究設(shè)計院研發(fā)的HRM型礦渣立磨為例，探討用于礦渣立磨工藝的先進工藝及技術(shù)。

1.利用新技術(shù)提高磨輥的技術(shù)性能。HRM礦渣立磨將每只磨輥的作用都被一分為二，由于相鄰的兩只磨輥互為主輔，因此這里的每一只磨輥靠近磨機內(nèi)的一半都是前面一只磨輥的主輥，靠近磨機外的另一半都是后面一只磨輥的輔輥，這使每一只磨輥都能起到高壓粉磨和輔助排氣的作用，實現(xiàn)了技術(shù)倍增[2]。

2.使用新技術(shù)對磨損部位進行技術(shù)修護。為減少礦渣立磨設(shè)備的使用損耗，針對它在使用過程中會受到擠壓和風(fēng)掃兩種磨損，HRM分別采取了不同的修護技術(shù)。針對擠壓磨損，用再生補焊修復(fù)技術(shù)修復(fù)磨輥和磨盤所用的耐磨材料，用自動堆焊設(shè)備修復(fù)輥套磨損部位，為下殼和排渣槽底加裝襯板[3]。針對風(fēng)掃磨損，根據(jù)各部位的磨損程度加裝厚度不同的襯板。

3.使用國家實用新型專利技術(shù)。HRM在設(shè)計過程中使用了兩項獲得國家實用新型專利的新技術(shù)。一種是改變傳統(tǒng)工藝中另加密封機的設(shè)計，將密封技術(shù)用在粉磨腔外，有效阻止粉塵入侵，保護磨輥軸不會因高濃度粉塵的闖入而受損。另一種是專門設(shè)計了鑄鋼結(jié)構(gòu)的連體軸承座，安裝時將軸承座焊接固定，這樣不僅提高了傳動臂的安裝精度，還能提高鋼性。

4.增加喂料機實現(xiàn)干濕分離。為杜絕繁重的清堵工作，HRM將傳統(tǒng)工藝中的一臺喂料設(shè)備改為兩臺，分別用于溫度低水分大的礦渣原料喂入和溫度高水分小的外循環(huán)物料喂入，這就避免了濕度差異大的物料在同一臺喂料設(shè)備內(nèi)混合后發(fā)生設(shè)備堵塞，大大減少了生產(chǎn)流程中因不必要的故障導(dǎo)致的中斷，提高了生產(chǎn)效率[4]。

5.使用五級除鐵設(shè)計。礦渣是煉鐵廢料，其中所含鐵質(zhì)較多，這會影響設(shè)備使用壽命，所以礦渣必須在除鐵之后才能進入立磨，HRM在進料皮帶的中部及機頭部位、排渣皮帶機的上方及機頭部位和通向喂料機的溜槽處共五個位置都設(shè)計了除鐵功能。經(jīng)過實際測試，五極除鐵工藝能較好地排除存留在礦渣里的鐵質(zhì)。

6.使用計算機軟件優(yōu)化設(shè)計。此外，HRM在設(shè)計階段通過AnSyS軟件進行了詳細的有限元分析，為各零件建立了三維模型，并組織技術(shù)人員不斷行優(yōu)化，直到實現(xiàn)理想效果為止。用這種方法設(shè)計出的零件均有極高的安全性。

立磨成為目前礦渣粉磨界的優(yōu)秀典型，與科研單位對它的不斷研究息息相關(guān)，各項國內(nèi)、國際先進技術(shù)的使用，在提高生產(chǎn)效率、增強市場競爭力的同時，立磨設(shè)備的節(jié)能降耗水平也不斷創(chuàng)造新高，這些都為立磨成功擊退其他相關(guān)工藝，成為目前世界上主流的礦渣微粉工藝打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]湯國芳.水泥添加劑在立磨終粉磨系統(tǒng)中的應(yīng)用與探討[J].水泥，2018（8）：23-27.

[2]王國慶.立磨礦渣粉磨工藝及裝備先進技術(shù)[J].中國水泥，2017（3）：100-106.

[3]韓瑞.立磨輥套的焊接經(jīng)驗[J].水泥，2019（1）：49-50.

[4]高明星，亓延杰.礦渣立磨出磨溫度雙溫度控制[J].水泥，2017（3）：69-69.