【導(dǎo)讀】安徽省貴航特鋼有限公司。山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人靳志剛。李金運(yùn)王敬臣黃勝昌。李宗華李學(xué)敏商華鋒。王磊房啟濤苑功云。安徽省貴航特鋼有限公司年產(chǎn)190萬(wàn)噸鋼鐵渣粉資源綜合利用環(huán)保工程可行性研究報(bào)告

　　

【正文】 1994 年法國(guó) FCB 公司開發(fā)出 HOROMILL 磨（臥式輥磨）。其原理是介于輥壓機(jī)和球磨機(jī)之間，特點(diǎn)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的筒體內(nèi)鑲襯板，筒內(nèi)有圓輥和筒體產(chǎn)生的壓力及碾壓力將物料磨細(xì)。 臥式輥磨的構(gòu)造是粗短的圓筒，內(nèi)裝圓輥，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)，通過液壓調(diào)節(jié)磨輥的位置來調(diào)節(jié)磨機(jī)的粉磨壓力。 臥式輥磨 與立磨和輥壓磨原理主要區(qū)別在 于物料咬入角。對(duì)輥壓磨而言其咬入角在 6186。以下，相應(yīng)的輥間隙較小。立磨其咬入角為 12186。，而臥式輥磨其咬入角為 18186。，因此適應(yīng) 進(jìn)料物料粒度較大（出料粒度也大）。 臥式輥磨理論上 具有節(jié)能的特點(diǎn)，但前期投資較大，設(shè)備需要進(jìn)口。 從使用效果看，產(chǎn)能以及電耗、細(xì)度指標(biāo)均不理想。 輥式立磨作為粉磨設(shè)備，它集破碎、粉磨、烘干、選粉為一體，具有電耗低、密封性能好、噪音比球磨機(jī)低 30～ 50db、可露天布置、占地面積小、流程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。通過調(diào)節(jié)選粉機(jī)轉(zhuǎn)速、磨機(jī)氣流量和碾磨壓力，并與合適的擋料圈高度相結(jié)合，可獲得要求的細(xì)度和粒徑分布。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 19 在滿足入磨粒度要求以及降低鋼渣中鐵含量后， 輥式立磨的優(yōu)勢(shì) 立刻彰顯：其 產(chǎn)量高、電耗低，而且允許入磨水分可高達(dá) 20%，成品的比表面積可達(dá)到 450～ 500m2/kg 以上 ，有利于鋼渣粉 的大 規(guī)?；a(chǎn)。目前世界各大水泥裝備公司不斷研制新型耐磨材料、改良輥?zhàn)雍湍ケP的設(shè)計(jì)及適當(dāng)降低磨盤轉(zhuǎn)速、優(yōu)化液壓系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等措施，有效延長(zhǎng)了耐磨件的使用壽命，降低振動(dòng)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。輥式立磨已成為國(guó)內(nèi)外 優(yōu) 選的鋼鐵 渣 粉加工的主體設(shè)備。 自 20xx 年開始， 根據(jù)目前鋼渣粉磨技術(shù)的進(jìn)展，我 院與德國(guó)萊歇公司合作，在大量理論研究與工業(yè)性 實(shí)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上，根據(jù) 所用鋼渣的粉磨特性（易磨性以及磨蝕性） 在山東北金集團(tuán)建設(shè)了國(guó)內(nèi)也是世界上第一條采用立磨對(duì)鋼渣進(jìn)行單獨(dú)粉磨生產(chǎn)線。在粉磨設(shè)備以及工藝設(shè)計(jì)中我們注重了在粉磨過程中選除鐵質(zhì)，提高研磨能力和抗磨蝕性能以及最大限度的提高鋼渣比表面，項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行后，對(duì)鋼渣粉磨工藝進(jìn)展產(chǎn)生 了 重大影響。 20xx 年開始建設(shè)的萊鋼永鋒、 萊鋼魯 碧、 山鋼喀什以及南通融達(dá)鋼鐵渣粉磨生產(chǎn)線也均為鋼渣立磨粉磨工藝。 與球磨機(jī)比較，立磨系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）單機(jī)能力大：本工程選用的 鋼 渣立磨在產(chǎn)品比表面積 500m2/kg 時(shí)，每臺(tái)鋼鐵渣磨 平均粉磨能力保證在 45t/h，若選用球磨機(jī)，則至少需要 3 套 大型 球磨機(jī)系統(tǒng)。 （ 2）粉磨效率高，電耗低：立磨采用了 較大量 外循環(huán) 并在外循環(huán)中有效除鐵 。此外，由于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更趨合理，立磨可節(jié)電 50%以上 ， 具有能量利用率高的優(yōu)越性能。 （ 3）噪音低：球磨機(jī)的噪音一般在 100～ 110dB（ A），而立磨的噪音則很低，距磨機(jī) 處的聲強(qiáng)為 85dB 以下。 （ 4）維修工作量小。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 20 （ 5）技術(shù)先進(jìn)，故障率低。 （ 6）勞動(dòng)定員少。 （ 7）對(duì)環(huán)保有利。 2. 生產(chǎn)可靠 生產(chǎn)實(shí)踐已經(jīng)完全證明了立磨生產(chǎn)工藝設(shè)備是可靠的。 3. 產(chǎn)品 調(diào)節(jié)靈活 工藝設(shè)計(jì)中采用立磨系統(tǒng)進(jìn)行鋼渣粉生產(chǎn)，產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)非常方便?？筛鶕?jù)市場(chǎng)及客戶的需求，生產(chǎn)不同細(xì)度的產(chǎn)品。 4. 總圖布置緊湊，功能清晰 根據(jù)擬建廠區(qū)的地形地貌，本工程合理布置原料和成品運(yùn)輸，功能清晰。各生產(chǎn)車間之間布置流暢簡(jiǎn)潔。 、實(shí)用、可靠 本工程在中央控制室設(shè)置工控操作站集中監(jiān)控管理，并在各電氣室設(shè)立現(xiàn)場(chǎng)控制站進(jìn)行分散控制?？梢猿浞职l(fā)揮先進(jìn)的數(shù)字通訊和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)信息傳輸快、可靠的特點(diǎn)。 6. 勞動(dòng)生產(chǎn)率高 本工程由于實(shí)行了集中控制加巡檢工的模式。全員勞動(dòng)生產(chǎn)率 高 。 7. 環(huán)境優(yōu)美 本工程嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保政策，努力降低粉塵、噪音、污水排放。全廠所有排放點(diǎn)都設(shè)有高效袋式除塵器，尤其是粉磨系統(tǒng)的高效氣箱脈沖布袋收塵器，在工程正式實(shí)施中，將采用當(dāng)今國(guó)際上最好的脈沖閥和濾料?？梢灶A(yù)見，建成后的工廠將見不到排放的粉塵。 工廠主要的噪音源為粉磨設(shè)備，本次設(shè)計(jì)中要求立式磨機(jī)噪音在距離磨體 處噪音低于 85dB（ A），在較大的風(fēng)機(jī)進(jìn)口加消音器，并在訂貨中要安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 21 求制造廠加裝防噪音罩。另外，集中控制大大降低了工人接觸噪音的時(shí)間，對(duì)保證職工的身心健康提供了條件。 工廠主要污水為無(wú)污染的設(shè)備冷卻 水，本工程設(shè)計(jì)中采用了循環(huán)給水系統(tǒng)，循環(huán)率達(dá) 96%以上，僅有少量冷卻水隔油后排放，因此不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。 總體布置上，工廠凡能綠化的地方均種上適宜的花草樹木，使建成后的工廠不僅看不到粉塵排放，而且有一個(gè)良好的生產(chǎn)生活環(huán)境。 8. 土建 結(jié)合 池州 地區(qū)的氣候特點(diǎn)及當(dāng)?shù)亟ㄖ?xí)慣做法進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，皮帶廊、煙囪等采用鋼結(jié)構(gòu)，不需保溫的車間采用露天布置或 240mm 封墻，需保溫的采用 370mm 墻圍護(hù)，并采取通風(fēng)、空調(diào)相結(jié)合的做法。 礦 渣 以及細(xì)碎鋼渣 采用 堆棚 儲(chǔ)存 ，滿足 生產(chǎn) 堆存以及環(huán)保要求 。 9. 單位產(chǎn)品投資低 本 工程借鑒國(guó)內(nèi)一些鋼渣 、礦渣 粉磨工廠的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本公司的具體情況，大力發(fā)展外部協(xié)作及利用已有設(shè)施，以降低工程總造價(jià)。 10. 工程經(jīng)濟(jì)效益好 本工程充分利用原料優(yōu)勢(shì)及 現(xiàn)有工廠的有利條件和 得天獨(dú)厚的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、依托當(dāng)?shù)乇憷慕煌▋?yōu)勢(shì)，項(xiàng)目各項(xiàng)經(jīng)濟(jì) 技術(shù) 指標(biāo)都高于同類型工廠。 建廠條件 原 燃 材料 （ 1）鋼渣 本項(xiàng)目 年 需 含水分 8%的 細(xì)碎 濕 鋼 渣 萬(wàn)噸（折合干 基 細(xì)碎 鋼 尾 渣 萬(wàn)噸 ，內(nèi)含鐵質(zhì) ） 可粉磨為鋼渣粉 ，由 緊鄰 的 貴航特鋼熱燜以及破碎篩分磁選線 經(jīng)汽運(yùn) 送入 本項(xiàng)目廠區(qū) 。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 22 鋼渣是由多種礦物組成的 固熔體，由于化學(xué)成分和冷卻條件不同造成鋼渣外觀形態(tài)、顏色差異很大。堿度較低的鋼渣呈灰色，堿度較高的鋼渣呈褐灰色、灰白色。鋼渣塊松散不粘結(jié)，質(zhì)地堅(jiān)硬，孔隙較少。鋼渣坨和鋼渣殼結(jié)晶細(xì)密、界限分明、斷口整齊。自然冷卻的鋼渣堆放一段時(shí)間后發(fā)生膨脹風(fēng)化，變成土塊狀和粉狀。 鋼渣的含水率與燜渣方式和冷卻 、處理 條件決定了鋼渣性能 ， 鋼渣通常含水率為 3～ 10%。 未處理 鋼渣致密性高，較耐磨。標(biāo)準(zhǔn)砂易磨指數(shù)為 1，高爐渣易磨指數(shù)為，鋼渣易磨指數(shù)為 。 鋼渣粉化學(xué)成分主要為 CaO、 SiO MgO、 Fe2O MnO、 Al2O3 和 P2O5等。另外還含有 TiO V2O CaS 和 FeS 等少量氧化物和硫化物。鋼渣粉的化學(xué)成分會(huì)因其爐型和鋼種不同而有所區(qū)別。 CaO 是鋼渣的主要成分； SiO2 的含量可決定鋼渣中硅酸鈣的數(shù)量； Al2O3是決定鋼渣活性的主要成分之一，鋼渣中一般含有鋁酸鈣或硅鋁酸鈣玻璃體，有利于鋼渣活性； MgO 在鋼渣中的存在形式主要有三種：化合態(tài) (鈣鎂橄欖石、鎂薔薇輝石等 )、固溶體 (二價(jià)金屬氧化物 MgO、 FeO、 MnO 的無(wú)限固溶體，即 RO 相 )和游離態(tài) (方鎂石晶體 )； P2O5 含量較低時(shí)，可以促進(jìn)硅酸鹽礦物的生成， P2O5 含量過高時(shí)，會(huì)與氧化鈣和氧化硅反應(yīng)生成鈉鈣斯密特石 (7CaO? P2O5? 2SiO2)，阻礙膠凝性礦物 C3S、 C2S 等形成。 鋼渣礦物相主要是 C3S 和 C2S，其次為 RO 相，即 MgO、 FeO、 MnO、 f－ CaO 等組成的完全固融體。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 23 礦物組成主要取決于它的化學(xué)成分，尤其受堿度 R 的影響較大。鋼渣因?yàn)楹写罅康?C3S 和 C2S 等礦物，使其具有良好的膠凝性，為鋼渣在水泥和混凝土方面的綜合利用創(chuàng)造了良好的條件。 本工程使用鋼渣過程將注重 在工藝及原料選擇上采用急冷 熱燜 原渣，并縮短使用周期。 避免 鋼渣原料隨著存放時(shí)間的延 長(zhǎng)，其活性會(huì)急劇下降 。 貴航特鋼現(xiàn)有鋼渣熱燜處理 系統(tǒng) 包含了燜渣罐、噴水系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)及自 動(dòng) 控制系統(tǒng)。 鋼渣破碎、 粗 磨、篩分、磁選處理 系統(tǒng) 則 包含了自鋼渣熱燜 后鋼渣破碎 、篩分、儲(chǔ)存、輸送、一次破碎、棒磨機(jī)、磁選、產(chǎn)品收集及儲(chǔ)存的生產(chǎn)設(shè)施和必要的輔助生產(chǎn)設(shè)施。 本 項(xiàng)目與 鋼渣 熱燜、 破碎、 粗 磨、篩分、磁選處理 系統(tǒng) 在總體設(shè)計(jì)中進(jìn)行了合理規(guī)劃與銜接 ，符合粒度以及含鐵 量 要求的 細(xì)碎鋼渣可以 方便的 通過鋼渣磨進(jìn)一步加工成鋼渣微粉 ，也 為鋼渣粉磨低能耗、低磨損、穩(wěn)產(chǎn)運(yùn)行創(chuàng)造了必要條件。 （ 2）礦渣 本項(xiàng)目 礦 渣 來自貴航特鋼 高爐渣池 ， 年 供應(yīng)量 可達(dá) 160 萬(wàn)噸 干礦渣 。 （ 3） 其它輔助原料 借助本項(xiàng)目先進(jìn)的處理和粉磨工藝，還可以消化鋼廠脫硫石膏和石灰窯篩下物 30mm 的石灰石，真正實(shí)現(xiàn) 鋼鐵 固體廢棄物零排放。 （ 4）煤 氣 本工程濕渣的烘干熱源由熱風(fēng)爐提供，燃料在熱風(fēng)爐內(nèi)燃燒，將空氣加熱到約 400℃ ，利用煙氣對(duì)礦渣 、鋼渣 中的水份進(jìn)行烘干。 本工程熱風(fēng)爐所需的燃料為高爐煤氣。高爐煤氣從 貴航特鋼 高爐煤氣管道上接出，由管道運(yùn)輸進(jìn)廠接至粉磨區(qū)內(nèi)，煤氣熱值： 2926kJ/Nm3。根據(jù) 鋼安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 24 渣 、礦渣 的含水量以及 設(shè)計(jì) 產(chǎn)能， 考慮到將來產(chǎn)能增加余地以及水分不 確定性， 一期工程 兩套 立磨 最大 需要高爐煤氣 31000Nm3/h。 按“建二備一”方案進(jìn)行總體布置，即建兩條粉磨生產(chǎn)線，預(yù)留一條粉磨生產(chǎn)線的位置。在設(shè)計(jì)場(chǎng)地、原料能源介質(zhì)（包括鋼鐵渣、水、電、煤氣）需求等方面，均按三條線總 190 萬(wàn)噸進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)留。 將來 3 號(hào) 礦 渣立磨實(shí)施后，三套 立磨 最大 需要高爐煤氣 46000Nm3/h。 本項(xiàng)目所用煤氣由 貴航特鋼 保證供應(yīng)，可滿足本工程的需求。 供電 池州供電屬華東電網(wǎng)，共擁有 35kv 以上變電站 25 座（其中 220kv 變電站 3 座， 110kv 變電所 13 座， 35kv 變電所 9 座 ），其中前江工業(yè)園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有110kv、 35kv 變電所各 1 座， 220kv 變電站正在建設(shè)中，電力供應(yīng)充裕。安徽池州九華發(fā)電有限公司 就 位于貴池區(qū)境內(nèi)，總裝機(jī)容量 180 萬(wàn)千瓦，一期 2臺(tái) 30 萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電機(jī)組已并網(wǎng)發(fā)電，二期工程 2 臺(tái) 60 萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電機(jī)組即將動(dòng)工建設(shè)。 擬建廠址處于 貴航特鋼 廠 區(qū) 內(nèi) 。本項(xiàng)目供電可以從 貴航特鋼 已有的變電站引出，電力供應(yīng)可獲充分保障，完全能滿足本項(xiàng)目用電要求。 供水 貴航特鋼 所處 前江工業(yè)園區(qū)與江蘇百納環(huán)境工程有限公司采取 BOT 方式合作建設(shè)一座自來水廠現(xiàn)已進(jìn)入 建設(shè) 階段，建成后日 供水可達(dá) 20xx0 噸。 本項(xiàng)目 水資源來自 貴航特鋼 供水系統(tǒng)。水量充足，水質(zhì)良好，能滿足生產(chǎn)及生活用水要求。 生產(chǎn)用水量為 5502m3/d。其中，設(shè)備軸承冷卻用水采用循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)水量為 4782m3/d，循環(huán)率按 95%計(jì)，循環(huán)水補(bǔ)充量為 239m3/d，磨機(jī)噴水在生產(chǎn)過程中消耗掉，其用水量為 720m3/d（正常時(shí)不啟動(dòng)磨內(nèi)噴水）。 安徽省貴航特鋼有限公司 年產(chǎn) 190 萬(wàn)噸 鋼鐵渣粉 資源綜合利用環(huán)保工程 可行性研究報(bào)告 山東省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院 25 全廠需水源補(bǔ)水量：正常時(shí) 377m3/d（不啟動(dòng)磨內(nèi)噴水時(shí)）， 磨內(nèi)噴水時(shí)為： 1097 m3/d； 消防時(shí) 467 m3/d。 廠址及交通運(yùn)輸 池州市是泛長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)圈、中原經(jīng)濟(jì)圈 、武漢經(jīng)濟(jì)圈、泛珠三角經(jīng)濟(jì)圈的交匯地帶，更是長(zhǎng)三角和沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)向內(nèi)陸轉(zhuǎn)移的黃金走廊。 池州市境內(nèi)路網(wǎng)發(fā)達(dá)，國(guó)道 318 線和 206 線在此交匯，滬渝高速橫穿東西，京臺(tái)高速、京福高速、濟(jì)廣高速縱貫?zāi)媳?，擬建的池州西部園區(qū)快速通道和池州長(zhǎng)江公路大橋?qū)⑹骨敖I(yè)園區(qū)與周邊池州市區(qū)、安慶市區(qū)無(wú)縫對(duì)接。 銅九鐵路可直達(dá)上海、南京、杭州、寧波等沿海地區(qū)，寧宜城際鐵路營(yíng)運(yùn)時(shí)速 250 公里 /小時(shí)，建成通車后，池州到南京 1 小時(shí)，到上海 小時(shí)。擬建的池九城際鐵路、合安城際鐵路將使池州與合肥、九江快速通達(dá)。 池州通江達(dá)海，長(zhǎng)江黃金水 道流經(jīng)池州 162 公里。池州新港區(qū)是長(zhǎng)江干線重點(diǎn)港口，常年可停靠萬(wàn)噸級(jí)貨輪，是國(guó)家一類對(duì)外開放口岸，年吞吐能力達(dá) 3000 萬(wàn)噸和 5 萬(wàn)標(biāo)箱，區(qū)內(nèi)海關(guān)、邊防、出入境檢驗(yàn)檢疫等設(shè)施完善。