鋼渣微粉生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新

鋼渣作為一種人工礦產(chǎn)物有其特別的特性，十幾年來，一批傳統(tǒng)行業(yè)工藝裝備陸續(xù)經(jīng)過改造變成了鋼渣處理專用設(shè)備，但其實現(xiàn)有設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這一新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求?？傊?，現(xiàn)有裝備基本能滿足鋼渣處理需要，但仍普遍存在磨損快、維護(hù)量大的缺陷。

鋼渣綜合利用存在的問題

鋼渣在建材領(lǐng)域應(yīng)用雖已進(jìn)入規(guī)?；A段，但過程并不順利。鋼渣作為工業(yè)固廢畢竟是一種劣質(zhì)工業(yè)原料，其加工成本比常規(guī)原生礦物高，成品質(zhì)量卻偏低，在與常規(guī)產(chǎn)品競爭中往往處于劣勢。尤其在國內(nèi)水泥產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，基建和房地產(chǎn)投資萎縮的情況下，鋼渣處理企業(yè)生存面臨很大問題。

比如生產(chǎn)透水地磚、標(biāo)準(zhǔn)磚的企業(yè)，由于生產(chǎn)成本高，其銷路多集中于市政建設(shè)領(lǐng)域，在民用和商用建材市場競爭力偏低。再如，以30萬t/a鋼渣微粉線為例，鋼渣與礦渣線固定投資均在6000萬元左右。鋼渣主流工藝“輥壓機(jī)+臥式磨”的運(yùn)行電耗比以“球磨”為核心的礦渣粉磨高20%，產(chǎn)品膠凝性比礦渣粉差，而且金屬含量偏高。產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定使得產(chǎn)銷價格倒掛，生產(chǎn)線難以長期運(yùn)行，實際鋼渣消納量大打折扣。

現(xiàn)從以下四方面引導(dǎo)產(chǎn)、學(xué)、研力量進(jìn)行有針對性的攻關(guān)，以期收到事半功倍的效果。

微粉生產(chǎn)工藝創(chuàng)新

既使擁有資金和技術(shù)優(yōu)勢的特大型鋼企，尚不能完全做到長期運(yùn)營收支平衡，中小鋼廠和沒有資源優(yōu)勢的非鋼主體更難，鋼渣微粉生產(chǎn)急需工藝集成創(chuàng)新。

1、工藝創(chuàng)新可以借鑒礦渣微粉行業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗。2000年，國內(nèi)?；V渣生產(chǎn)線產(chǎn)能只有120萬t，生產(chǎn)采用傳統(tǒng)多段破碎、球磨工藝。隨著大型礦渣生產(chǎn)設(shè)備球磨機(jī)的國產(chǎn)化，生產(chǎn)工藝變?yōu)閱文芜x，流程得以簡化，極大提高了礦渣微粉產(chǎn)品的市場競爭力。2010年礦渣粉年產(chǎn)量高達(dá)6100萬t，2014年則大幅提高到約9000萬t。原渣供應(yīng)還出現(xiàn)短缺，生產(chǎn)線無法滿負(fù)荷運(yùn)行。目前，我國已基本解決了礦渣高附加值利用的問題。

2、理論研究認(rèn)為，鋼渣和礦渣以一定比例混磨，鋼渣粉中的C3S、C2S水化釋放出的Ca（OH）2可以促進(jìn)礦渣粉的水化反應(yīng)，保證體系的堿度。礦渣粉在水化過程中可以吸收鋼渣粉中的f-CaO和f-MgO，降低體系不均勻膨脹開裂的風(fēng)險。此外，混磨還可以避免單摻產(chǎn)生的體系顆粒級配不連續(xù)的缺陷，改善混凝土的空隙結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)孔隙填充的互補(bǔ)效應(yīng)。

鋼渣、礦渣以及其他物料混磨生產(chǎn)復(fù)合粉在國內(nèi)已存在相當(dāng)長的時間，盡管學(xué)術(shù)界多數(shù)認(rèn)為這是一個非常好的發(fā)展方向，但實際生產(chǎn)卻沒有表現(xiàn)出特別優(yōu)勢。原因在于：規(guī)?；a(chǎn)中混磨比例如何確定，在什么樣的粒度下開始混合，采用何種設(shè)備研磨等問題均未很好解決，生產(chǎn)仍使用傳統(tǒng)渣粉生產(chǎn)線。

3、過去一直認(rèn)為大型球磨機(jī)運(yùn)行時會產(chǎn)生強(qiáng)烈震動，無法用于鋼渣生產(chǎn)。但隨著磨輥技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)料含鐵量只要控制在2.5%以內(nèi)，使用球磨機(jī)是完全可行的。一些主機(jī)裝備制造企業(yè)（如紅星機(jī)器）正在進(jìn)行大型球磨機(jī)鋼渣研磨生產(chǎn)嘗試。

4、立足國內(nèi)熱潑和熱悶渣預(yù)處理工藝為主的現(xiàn)狀，以混磨研究理論為基礎(chǔ)，依托現(xiàn)有成熟的礦渣微粉生產(chǎn)線，可進(jìn)行鋼渣微粉生產(chǎn)工藝集成創(chuàng)新。具體做法是：將粒度為15~20mm中段細(xì)碎并經(jīng)除鐵的細(xì)尾渣用輥壓機(jī)擠壓至1~3mm，輥壓機(jī)開路運(yùn)行；擠壓的料餅打散后進(jìn)一步除鐵，直接送入已運(yùn)行的礦渣球磨機(jī)，以20%~30%的投加量與礦渣一起混磨。

該創(chuàng)新流程可大幅減少主輔機(jī)設(shè)備，降低單位產(chǎn)品能耗70%以上。由于采用開路運(yùn)行，輥壓機(jī)規(guī)格可以大大減小，能耗及一次性投資也相應(yīng)減少；由于產(chǎn)品粒度增大，對輥間隙可加大。尾渣中未回收的鐵粒通過率更高，客觀上起到了減少堵塞、降低磨損、延長輥面使用壽命的效果；鋼渣含水量比礦渣少，不再設(shè)獨(dú)立的烘干系統(tǒng)，而是利用現(xiàn)有礦渣粉磨線烘干。此外，在現(xiàn)有礦渣線附近建設(shè)鋼渣處理設(shè)施，操作管理上可統(tǒng)籌安排，有利于節(jié)約人工管理成本；鋼、鐵渣混磨不僅提高復(fù)合粉的內(nèi)在品質(zhì)，還可充分利用現(xiàn)有礦渣球磨機(jī)富余產(chǎn)能；輥壓機(jī)出料即可作為復(fù)合微粉原料，也可作為干混砂漿使用，生產(chǎn)銷售靈活；新流程可大幅降低一次性固定投資，適合不同投資主體參與。

輥壓機(jī)和大型球磨機(jī)作為很好的節(jié)能設(shè)備，將兩種節(jié)能設(shè)備結(jié)合用于鋼渣粉磨生產(chǎn)線上，生產(chǎn)鋼鐵渣復(fù)合粉，實現(xiàn)工藝創(chuàng)新，將大幅度降低生產(chǎn)線投資和運(yùn)行成本，提高產(chǎn)品市場競爭力，為鋼渣綜合利用開辟一條新路。