[1]矿渣立磨工艺设备技术方案之原料系统设计研究

王书民

摘要：本文系统地阐述了矿渣立磨工艺设备技术方案的原料系统，主要从原料存储设计、计量上料设计和入磨装置设计三个方面进行了研究，其中原料存储设计采用了封闭式矿渣堆场，受料斗顶面结构采用了牢固的网格篦子，计量上料设计从 受料斗、棒条阀和出料口、计量皮带、除铁器和上料皮带等几个方面就行了设计，入磨装置设计从 管式螺旋给料机、侧边进料中心落料方式、和厚壁耐磨材质贴耐磨陶瓷等几个方面就行了设计。结果表明，原料系统设计研究对生产顺行和成本控制均有较好的作用。

关键词：原料系统；工艺设备；矿渣立磨；原料存储；计量上料；入磨装置

按照矿渣立磨工艺生产流程，不得不提到“矿渣立磨工艺设备技术方案”，之所以叫“工艺设备技术方案”，就是相对于工艺方案，矿渣立磨工艺设备技术方案主要包括设备配置、设备性能和生产技术、操作控制、经验教训等[1-4]。

也就是说，矿渣立磨不仅包括工艺、设备、同时也包括相应的技术，为便于研究，需要对生产线进行系统划分。一条矿渣粉立磨生产线，通常可以分为以下系统：1、原料系统，2、返料系统，3、磨机系统，4、收粉系统，5、成品储运系统，6、润滑加载系统，7、热风系统，8、电器自动化系统，9、公辅系统。其中，原料系统包括原料存储、计量上料、入磨装置。不同工艺设计有不同的系统划分方案，可以划分的更加详细或简化，主要目的是便于设备管理[5-8]。

1 原料存储设计

图1是一个5万吨容量的封闭堆场，建成于2013年，有直供卸料、缓存卸料、冬季、检修布料堆存等设计和设备配置。

当前，环保标准和要求越来越高，大宗散装原料露天堆放，迟早要被禁止，与其届时被整改关停，不如先行一步，高起点建设或尽快改造现有堆场。

是否高标准建设，取决于业主的思想观念和环保意识。

很多矿渣粉生产线已经建成封闭棚式原料堆场，而且外观亮丽美观、功能齐全。但是，仍然有不少矿渣粉企业，甚至是大中型钢铁企业的矿渣粉生产线依然是简易地面，露天堆放。每当环保检查，紧急采购覆盖网，调动员工用草绿色遮盖网覆盖，疲于应付。

图1 设施完善的封闭式矿渣堆场

堆场地面做硬化防渗漏处理、四周设计排水收集系统。矿渣沥水高碱性，PH值通常大于10，严禁直接外排污染地下水源。

设置2+1钢制地下式受料斗，通过装载机将原料送入受料斗，每个受料斗容积不小于1h的使用量。

受料斗顶面高于硬化地面100~200mm，缓坡设计。设置网格筛，有足够强度、支撑牢固，保证装载机行走、拍碎板结物料料时不变型。一般用≥δ16mm钢板制作，H200mm，孔距150×150mm，如图2所示。

图2 受料斗顶面结构牢固的网格篦子

2 计量上料设计

2.1 受料斗

每个钢制受料斗侧壁设2台振动电机，做牢固支架水平安装（不要斜挂在受料斗侧壁）。受计量皮带反馈量（低于给定量10%自动启振）自动控制及远程（中控）手动控制、本地手动控制。

2.2 棒条阀和出料口

受料斗下设置1000×800mm棒条阀（产量大小配置不同）、可调节出料溜子。出料宽度不大于计量皮带有效宽度的2/3，开口合理，在设计负荷给料量时，运行频率35~40Hz左右。

2.3 计量皮带

计量皮带一用一备一辅设置，称量范围1.5倍设计产量，计量精度≤1%。设置一台50%设计产量的计量皮带，以备添加辅料。

2.4 除铁器

上料皮带安装2级自卸式除铁器，设置溜槽和废铁暂存料仓。避免直接排到地面造成二次污染。

2.5 上料皮带

为减少占地，上料皮带角度较大，通常都在极限的16°设计，因此带速按≥1.25m/s设计。驱动和改向端，均由一定长度的水平段。配置止逆器、电动辊刷清扫器，轻重2级跑偏开关、拉绳开关、打滑开关，按左右位置现场顺序编号、涂装标识，分别进入中控记录、报警、跳机。

2.6 杂物清除

出皮带进条型回转筛，合格原料入给料机，筛余杂物入废料仓暂存。

2.7 通廊和框架

按建筑标准建设皮带通廊，如图3所示，设置窗、通风器。设置皮带机头与返料斗提共用的框架，顶层高于返料斗提，留足吊装空间，设置≥2T电动葫芦。

2.8 地坑

上料皮带地坑最末端设置强力排风机。地坑地面鱼脊型，≥3%坡度向四周排水、周边排水槽（L150×H100），最里端设置集水井（不小于600×600×600），设置固定排污泵（受水位自动控制和手动控制）。

地坑斜面两侧做台阶，地面抹平压光，杜绝浇筑毛面。

图3 皮带通廊

3 入磨装置设计

3.1 矿渣立磨首选管式螺旋给料机

机壳、轴、刀片耐磨材质，保证运行8000h不发生磨穿、漏风、漏料，不发生因刀片磨蚀产能降低，如图4所示。

图4 螺旋给料机侧边进料方式的立磨

3.2 原料入磨采取侧边进料、中心落料的方式

设置原料独立中心料管，与选粉机集料锥内返料和外返料隔离，避免干湿混料造成凝结堵料，如图5所示。

图5 干湿分离双套管进料设计

3.3 内管选用厚壁耐磨材质贴耐磨陶瓷

如图6所示。

图6 贴耐磨陶瓷片的下料管

3.4 设置运行检测，中控显示、报警

内外轴承采用智能集中干油润滑。

3.5 有通向磨辊平台和返料框架双通道

4 结论

(1)通过原料存储设计，杜绝了场地地面渗漏事故发生，有足够强度保证支撑牢固，保证了装载机的行走，并可以在拍碎板结物料时不变型。

(2)通过计量上料设计，避免了直接排到地面造成二次污染，减少了占地面积。

(3)通过入磨装置设计，保证了运行8000h不发生磨穿、漏风、漏料，不发生因刀片磨蚀产能降低，避免了干湿混料造成凝结堵料。

参考文献：

[1]张伟丽.HRM55.3K矿渣立磨内部流场分布特性研究[J].新世纪水泥导报,2022,28(04):13-17.

[2]高启海,张海明,顾晓波,谢军.液体助磨剂在矿渣立磨生产中的应用[J].建材世界,2022,43(03):6-9.

[3]亓久震.TRMS56.3矿渣立磨技术创新总结[J].设备管理与维修,2022(11):123-125.

[4]朱全,纪萍,黄鲁,韩飞坡.基于稀疏自动编码器和支持向量机的矿渣立磨主减速机故障预警研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2022,40(02):83-88.

[5]曾艳坤.矿渣立磨调试中出现问题及解决方法[J].水泥,2022(02):44-46.

[6]殷建强,石天祥,宋国彭.矿渣立磨生产线运行中遇到的问题及改进[J].水泥,2021(11):60-61.

[7]朱全,韩飞坡,黄鲁.矿渣立磨生产工艺的动态控制系统研究[J].西昌学院学报(自然科学版),2021,35(03):43-47.

[8]宋国彭.矿渣立磨粉磨脱硫用石灰石粉的生产实践[J].水泥,2021(08):45-47.

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作者简介：王书民（1964-），男，山东泰安古河人，汉族，工程师，从事矿渣粉工艺技术和生产管理，