黄磷矿渣超微制粉系统的优化及运行研究

严章国 宋少民

北京建筑大学， 北京市 邮编；100044

摘要：本研究依托瓮福集团磷矿穿岩洞矿，对黄磷矿渣超微制粉系统及其运行开展优化研究，提高超微粉生产效率与生产质量。

关键词：黄磷矿渣、超微粉、制粉系统

Study on optimization and operation of ultra-fine pulverizing system of yellow phosphorus slag

He Zhaoquan, Zhang Yuanning, Wang Liangjun, Li Xiaojun, Wang Shuang, Chen Jin, Wei Quan, Yuan Zeyang, Li Yunhui, Yang Jinqian, An Ping

(Sinohydro Bureau 9 Co．，Ltd．，Guiyang 550081，China)

Abstract:Based on Wengfu group phosphate rock through the cave ore, yellow phosphorus slag ultra-fine powder system and its operation to carry out optimization research, improve the production efficiency and quality of ultra-fine powder.

Key words: Yellow phosphorus slag；ultra-fine powder；pulverizing system

1 引言

黄磷矿渣超微粉（简称超微粉）主要用于建筑材料商品砼，可替代部分水泥。根据实验数据，超微粉代替部分水泥时，在没有任何熟料和蒸汽养护的情况下硬化，具有525#普通水泥强度，其后期强度大，耐腐蚀性强，抗渗性优于普通水泥、成本低，制备工艺简单，该应用将工业废料变为优质的建筑材料，同时减少了工业污染，提高了经济效益和社会效益。本研究依托瓮福集团磷矿穿岩洞矿项目，建设黄磷矿渣超微制粉系统，并对黄磷矿渣超微制粉系统优化研究，将生产的黄磷渣加工成超微粉，实现资源再次利用。

2 黄磷矿渣超微制粉系统及运行的优化

2.1 黄磷矿渣超微制粉系统的工艺流程

黄磷矿渣超微制粉系统的工艺流程如图1所示。

图1 黄磷矿渣超微制粉系统的工艺流程图

立磨的结构及类型很多，结构和功能各有特色，但基本结构和工作原理大同小异，它们都具有传动装置、磨盘、磨辊、液压拉伸装置、选粉装置、润滑系统、机壳。工作原理：由传动装置带动机壳内磨盘旋转，磨辊在磨盘的磨擦作用下围绕磨辊轴自转，物料通过锁风喂料装置和进料口落入磨盘中央，受到离心力的作用向磨盘边移动。经过碾磨轨道时，被啮入磨辊与磨盘间碾压粉碎。磨辊相对物料及磨盘的粉碎压力是由液压拉伸装置提供（适宜的粉碎压力可根据不同物料的硬度进行调整）。

物料在粉碎过程中，同时受到磨辊的压力和磨盘与磨辊间相对运动产生的剪切力作用。物料被挤压后，在磨盘轨道上形成料床（料床厚度由磨盘挡料环高度决定），而料床物料颗粒之间的相互挤压和磨擦又引起棱角和边缘的剥落，起到了进一步粉碎的作用。粉磨后的物料继续向盘边运动，直至溢出盘外。磨盘周边设有喷口环，热气流由喷口环自下而上高速带起溢出的物料上升，其中大颗粒最先降落到磨盘上，较小颗粒在上升气流作用下带入选粉装置进行粗细分级，粗粉重新返回到磨盘再粉磨，符合细度要求的细粉作为成品，随气流带向机壳上部出口进入收尘器被收集下来。

喷口环处上升的气流也允许物料中比重较大的物质落入喷口环下面，从机壳下部的吐渣口排出，由于喷口环处的气流速度高，因此热传递速率快，小颗粒被瞬时烘干。据估算进入立磨的每一颗粒在成为成品之前，平均在磨辊下和上升气流中往复内循环运动达几十次，存在多级粉碎的事实。

2.1 系统优化

黄磷矿渣超微制粉系统优化主要是取消烘干装置。经过实践得含水量在3%-5%黄磷矿渣制造的超微制粉不需要烘干，而通过降温装置和皮带封闭运输后的黄磷矿渣含水量能保证在3%-5%，研究使用的超微制粉装置自带烘干装置，故通过改进取消烘干装置，能有效的提高制粉效率、降低生产成本。

2.2 运行优化

（1）磨机压差的控制

若压差过大，说明磨内阻力大，内循环量大，此时应采取减料措施，加大通风量，稳定料层，也可暂时减小选粉机转数，使积于磨内的细粉排出磨外，待压差恢复正常，再适当恢复各参数，以避免过粉磨现象，防止因振动加剧磨跳停、满磨事故的发生。若压差过小，说明磨内物料太少，研磨层会很快削薄，引起振动增大，因此应马上加料，使之形成稳定料层。

（2）磨机料层稳定性控制

最理想料层在30-40mm左右。料层稳定，风量、风压和喂料量才能稳定；及时调节风量和喂料量来维持料层厚度，防止出现磨机振动加剧，电机负荷上升或系统跳停等问题。

（3）研磨压力的控制

在主电机额定功率范围内控制喂料量，适当增加高压油站工作压力；定期检查立磨系统和显示仪表有无故障。

（4）磨内通风量的控制

磨机通风量与产量要相匹配，不宜时大时小，应保持稳定。实际操作中，应根据各参数趋势了解磨运行情况，并根据各种情况进行调节，一般通过调整风机挡板开度以求达到最佳通风量。

（5）产品细度的控制

产品细度受选粉机转速的影响，转速高，产品细；转速低，产品粗。主要靠中控调节选粉机转速来调节细度，增加和降低都要逐步进行，每次增加或减少一定量设定值，调节过快，可能会导致磨振动加剧甚至振动跳停。

（6）电动放料阀改为电磁气动放料阀

原有出料口使用电动放料阀，电动放料阀是靠电机驱动，放料开、关过程均需要30秒，速度缓慢，导致超微粉会从下料口溢出，不仅浪费超微粉而且造成环境污染；经过科研人员的研究将电动放料阀改为电磁气动放料阀，电磁气动放料阀通过线圈驱动，放料开、关过程仅需5秒，极大的缩短的了放料口在空气中暴露的时间，节约了资源，降低了环境污染。

（7）新型降温装置

黄磷厂输送出来的黄磷矿渣温度高达300摄氏度，由于超微制粉系统的进料温度不宜过高，故在进料皮带的机头部位安装降温装置，能有效降低黄磷矿渣的进料温度，延长皮带寿命周期，降低生产成本。

3 结语

对黄磷矿渣超微制粉系统优化研究是建设绿色矿山的技术保障，为满足国家快速发展对磷矿石资源的需求，将生产的黄磷渣加工成超微粉，实现资源再次利用，能够有效促进企业经济效益和社会效益，建设和发展绿色矿山。

参考文献:

［1］杨康,侯彬.MLK系列立式矿渣磨机的设计与分析[J].中国新技术新产品,2014,(07):106.

［2］李晓理,王子洋,王康.矿渣微粉生产过程全流程优化[J].大连理工大学学报,2017,57(05):517-523.