水泥生产线添加矿渣微粉的位置选择分析.doc

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水泥生产线添加矿渣微粉位置的选择分析
吕永幸 &nbsp; 李建军
（驻马店市豫龙同力水泥有限公司，河南 信阳 464100）
1 序言
众所周知：矿渣微粉作为高性能混凝土的新型掺合料，可大幅度提高混凝土的强度；有效抑制水泥混凝土的碱骨料反应，显著提高水泥混凝土的抗碱骨料反应性能，提高水泥混凝土的耐久性；并有效提高混凝土的抗海水浸蚀性能，特别适用于抗海水工程；显著减少水泥混凝土的泌水量，改善混凝土的和易性；提高混凝土的致密性，改善水泥混凝土的抗渗性等，总之具有改善混凝土各种性能的优点。在水泥生产中加入矿渣微粉既可以提高水泥台时产量，又能够降低生产成本，提高经济效益，但在建成的水泥生产线中在哪个位置加入矿渣微粉，能够在确保水泥质量的前提下使原生产线产能最大化一直是一个研究的课题。现以采用RP140×110辊压机、Ф4.2×13m闭路球磨机组成的产100万吨的联合粉磨水泥生产线为例进行分析如下，以供同行参考:
2 &nbsp;微粉加入位置选择与分析
矿渣微粉加入位置方案的确定，结合企业原有生产工艺流程，组织相关技术人员进行充分分析和讨论，图1是某公司原工艺布置图。针对该工艺布置图现提出方案如下：
方案一：在出磨提升机与高效选粉机之间处加入微粉（见图1位置1）。在该处加入微粉后，微粉通过高效选粉机能够有效控制水泥质量，但从公司原工艺设计情况看，粉煤灰也是从此处加入的，在实际生产中现有提升机已处于满负荷工作状态（90KW的电动机工作电流经常在150A-170A之间），如果再在此处加入微粉后提升机将不能够满足生产需要，同时会造成选粉机的处理能力较小，造成选粉机的负荷增大等问题，在生产上矿渣微粉掺加比例也将受到限制所以此位置不适合。
方案二：在主收尘器出口的去水泥库斜槽上加入微粉（见图1位置2）在该处加入微粉后，微粉通过计量能够合理控制水泥质量，矿渣微粉经转子秤计量后通过成品斜槽（长70多米）喂入水泥入库提升机；矿渣微粉和出磨水泥在成品斜槽、入库提升机和水泥库顶斜槽、以及六嘴分配器内充分均化后进入水泥库内，再在水泥库内和出库时进一步均化后出厂。微粉质量控制措施有采取固定微粉运输车辆、运输吨位、一车一检验等措施，同时在微粉库提升机处安装有取样器，时刻确保微粉质量。通过部分厂家实际使用和质量检测，这种加入方式能够保证微粉加入后与水泥的充分均化，以达到稳定水泥质量、降低消耗的目的。加入的工艺流程如下：
矿粉小仓　　　经计量称计量　　　微粉提升机下料溜子　　　经取样器 &nbsp;到主收尘器出口的去水泥库斜槽上 &nbsp; &nbsp; &nbsp;入水泥库提升机 &nbsp; &nbsp; 水泥库顶
斜槽、以及六嘴分配器直接入水泥库。
图1 &nbsp;某公司原工艺布置图
方案三、 在入水泥库提升机处加入微粉。在此处加入矿渣微粉时，矿渣微粉和出磨水泥在入库提升机和水泥库顶斜槽、以及六嘴分配器内充分均化后进入水泥库，在水泥库内和出库时进一步均化后出厂。加入的工艺流程：矿粉小仓 &nbsp; &nbsp; 经计量称计量　 &nbsp; &nbsp;微粉提升机下料溜子　 &nbsp; &nbsp;经取样器到入水泥库提升机直接入水泥库，通过论证分析微分质量控制措施与 方案二相同情况下，虽然能够保证质量，但质量控制效果不如方案二。
综上所述，通过分析论证，结合现场实际，方案二是最佳方案。
3 &nbsp; 掺加量的确定及方案
根据矿渣微粉大磨实验结果确定掺加物料配比方案表1、表2:
试验编号
混合材
矿渣
水灰比
3天强度
28天强度
基础样
２０%
0%
0.5１
4.2/21.6

A
20%
5%
0.50
4.1/20.9

B
２０%
１０%
0.50
3.8/18.2

C
２０%
1５%
0.50
3.5/17.3

Ｄ
２０%
２０%
0.50
3.5/17.2

E
２０%
２５%
0.50
3.4/16.1

表1 &nbsp;P.O4２.５水泥矿渣微粉掺加实验结果
表2 &nbsp;P.C3２.５水泥矿渣微粉掺加实验结果
试验编号
混合材
矿渣
水灰比
3天强度
28天强度
基础样
31%
0
0.50
3.2/15.8
6.9/34.8
A
31%
5%
0.51
3.2/14.5
7.3/36.0
B
31%
10%
0.50
3.2/14.6
7.2/37.2
C
31%
15%
0.50
3.0/13.2
7.4/36.0
从表1、表2试验结果，可以看出生产32.5水泥时，适宜掺加5—10%的矿渣微粉，对水泥早期强度影响较小，对用户使用也不会产生较大影响；生产42.5水泥时，由于掺加量在10%以上时，对早期强度降低较多，且42.5水泥作为公司的创品牌水泥，用户多为重点工程，早期强度不宜控制过低。因此，建议生产42.5水泥时，不掺或少掺（5%以下）矿渣微粉。
表3 &nbsp;各等级水泥配比
配比
熟料
石膏
矿粉
粉煤灰
石灰石
沸石＋煤渣
原３２.５
６2％
６％
０％
２4％
４％
４％
后３２.５
５0－５7％
６％
5—１2％
２4％
４％
４％
原４２.５
７６％
６％
0%
１３％
３％
２％
后４２.５
７１—76％
６％
0—５％
１３％
３％
２％
4 &nbsp;预计掺加效果
掺加适量矿渣微粉后，不仅可以改进水泥性能，克服某些公司32.5水泥早期强度高，后期强度增进低的缺点，而且还可以降低等掺量的熟料用量；同时，由于矿渣微粉从主收尘器出口的去水泥库斜槽处加入，不经粉磨，直接入成品库，可以直接增加矿渣等效掺加量的产量、降低单位产量电耗。
5 &nbsp;费用
通过对其他企业的考察，水泥中掺加矿渣微粉（增加磨机产量）可以达到降低电耗目的。并根据我公司化验室所做实验和推算，在相同强度等级水泥中外加5%-8%的矿渣微粉对水泥强度和性能基本没有影响，同时可以降低水泥综合电耗约1-2kwh，或降低水泥中碱含量0.2%-0.3%。改造内容均大致为：建一座容量300t左右的钢板库一座 （考虑到矿渣微粉供应充足，为降低投资，容量能满足1天需要即可），以及与之配套的计量、输送设备。
某公司上报该项目的工艺方案是在主收尘器出口的去水泥库斜槽处增建一座300吨的矿渣微粉库，矿渣微粉经转子秤计量后通过成品斜槽（长该项目在设备选型上（考虑价格原因）选择了较为通用的、效果比较好转子秤—稳流绞刀—斜槽输送工艺。主要设备为Ф6m×10m钢板仓一座，FLC-II-60转子秤一台，WLC-Ф300mm×3000mm稳流铰刀一台。
6 效益分析
序号
项目
供货或施工单位
资金（含税）
1
钢丝胶带机1台

92000元
2
电缆1批

19414.79元
3
电缆桥架1批

9800元
4
计量称1套

135000元
5
计量等设备安装

50000元
6
土建

123184.54元
7
钢仓

98000元
8
吊装

5000元
合计
532399.33元

我们从成本分析和降低电耗方面对经济效益情况进行分析：
成本方面：某公司2009年5-10月份共加入微粉3.77万吨，按财务核算口径添加每吨微粉的成本为218元（微粉购进不含税价每吨193元，包装及销售环节费用每吨25元），同期袋装水泥销售均价每吨是224元，二者差价为6元，即添加微粉每吨贡献毛利6元，半年贡献效益总额22.62万元。
节电方面：水泥磨系统掺加矿渣微粉技改项目投入使用后至2009年10月底，生产水泥63.9万吨，共计掺入矿渣微粉约3.77万吨，提高水泥磨产量4-5吨。考虑到2009年5-10月份水泥磨运转率91.9%较2008年80.8%高11.1%等因素，节电按38%计算，吨水泥降低电耗约1.4度，（2008年水泥磨全年平均电耗为35.67度/吨-水泥，2009年5-10月份为34.27度/吨-水泥，以上电耗均含循环水泵站、水泥包装用电），电价按0.4元/度，6个月创效益35.7万元。
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