Схема технологического процесса производственной линии вертикальной вальцовой мельницы для шлакового порошка: полное руководство по эффективному, энергосберегающему и экологически безопасному использованию твердых отходов в качестве ресурса

В связи с растущим спросом на утилизацию промышленных твердых отходов глубокая переработка шлаков (в том числе доменного, сталеплавильного, никелевого и т. д.) стала одним из ключевых направлений развития в строительной промышленности. шлаковый порошок вертикальная вальцовая мельница (VRM) производственная линия, являясь в настоящее время основным процессом измельчения, определяет направление трансформации отрасли благодаря своим преимуществам — интегрированности, высокой эффективности и интеллектуальности. В данной статье представлен подробный анализ технологической схемы, технических характеристик и перспектив применения линии по производству шлакового порошка методом VRM.

1. Что такое шлаковый порошок? Вертикальная вальцовая мельница Производственная линия?

На линии по производству VRM из шлакового порошка используется вертикальная вальцовая мельница в качестве основного оборудования для измельчения гранулированного доменного шлака, стального шлака, никелевого шлака и других промышленных отходов до мелкого порошка с контролируемой степенью измельчения и высокой реакционной способностью. Измельчённый гранулированный доменный шлак (GGBFS) обладает высокой реакционной способностью и скрытыми гидравлическими свойствами. При добавлении в цемент или бетон в определённых пропорциях он не только заменяет цемент на равноценной основе, но и значительно улучшает такие свойства бетона, как обрабатываемость, пластичность и тепло гидратации.

Система VRM объединяет в одном агрегате процессы дробления, сушки, измельчения и классификации. По сравнению с традиционными системами с шаровыми мельницами она обладает значительными преимуществами в плане энергопотребления, защиты окружающей среды и автоматизации.

2. Основная технологическая схема линии по производству порошка шлака методом VRM

В целом процесс построен по принципу интегрированного потока “дробление — сушка — измельчение — сортировка — сбор — хранение”. Основные этапы следующие:

2.1 Подготовка и транспортировка сырья

Сырой шлак доставляется на завод на грузовиках, разгружается в приемный бункер и транспортируется ленточным конвейером в склад сырья. Затем уложенный в штабеля шлак с помощью фронтального погрузчика подается на ленточный конвейер. Во время транспортировки шлак проходит через магнитный сепаратор и вибрационное решето для удаления постороннего железа и крупных частиц, что позволяет предотвратить повреждение вертикальной вальцовой мельницы (VRM). Затем предварительно обработанный материал поступает через весовой бункер и ковшовый элеватор в вертикальную вальцовую мельницу для измельчения.

2.2 Измельчение и предварительная сушка

Крупные куски шлака необходимо сначала измельчить, при этом размер подаваемого материала, как правило, регулируется до ≤30 мм для обеспечения оптимального измельчения. Если влажность сырья высокая (как правило, >8%), его следует предварительно высушить в роторной сушилке, чтобы снизить влажность на входе до ≤6%, что позволит повысить эффективность измельчения.

2.3 Система шлифования VRM — основной этап

Измельчение — это основной этап технологического процесса. Материал поступает в мельницу через пневмозатворное питающее устройство и попадает в центр вращающегося измельчающего стола. Вращающийся стол с постоянной скоростью использует центробежная сила чтобы равномерно распределить материал по поверхности, формируя устойчивый слой материала определённой толщины. Материал одновременно подвергается сжатие и сдвиг под высоким давлением с помощью нескольких шлифовальных валков, что обеспечивает измельчение.

В то же время, горячий газ подается снизу или сбоку мельницы для одновременной сушки материала и его измельчения. Система оснащена система автоматического управления загрузкой которая динамически регулирует давление измельчения с учетом таких параметров, как толщина слоя материала, уровень вибрации и потребляемая мощность, обеспечивая стабильную работу.

2.4 Классификация и разделение

После измельчения материал переносится потоком горячего газа, поднимающимся через кольцо сопла вокруг края стола. Воздушный поток поднимает мелкие частицы в высокоэффективный классификатор установлен в верхней части мельницы. Квалифицированный мелкий порошок (соответствующий требованиям к степени измельчения) выводится вместе с отработавшими газами; крупные частицы попадают обратно на столик дробилки для повторного измельчения. Некоторые более крупные частицы выводятся во внешнюю циркуляционную систему, где из них удаляется железо, после чего они возвращаются в мельницу.

2.5 Разделение газа и твердых частиц и сбор продукта

Газ, насыщенный пылью, поступает в высокоэффективный рукавный фильтр (импульсно-струйный пылеуловитель) для разделения газа и твердых частиц. Собранный шлаковый порошок транспортируется по пневмоскользкам и ковшовым элеваторам в силосы для готовой продукции для хранения. В очищенных выхлопных газах концентрация выбросов пыли может достигать уровня, равного ≤10 мг/Нм³, что значительно превышает национальные стандарты.

2.6 Хранение и отгрузка готовой продукции

Готовый шлаковый порошок хранится в больших стальных силосах или бетонных бункерах. Для обеспечения возможности погрузки устанавливаются нижние погрузочные устройства для сыпучих материалов или машины для фасовки в мешки, навалом или в мешках доставка в соответствии с требованиями заказчика.

3. Основные преимущества линии по производству VRM из шлакового порошка

3.1 Значительная экономия энергии

VRM использует Принцип межчастичного измельчения в слое, сократив потребление энергии на 20%–30% по сравнению с традиционными шаровыми мельницами. Потребляемая мощность системы составляет всего около 36–42 кВт·ч/т порошка, тогда как системы с шаровыми мельницами обычно потребляют до 80 кВт·ч/т.

3.2 Упрощённая схема технологического процесса

Система VRM требует лишь пять основных подсистем: подача, вертикальная вальцовая мельница, внешняя циркуляция, сбор продукта и транспортировка продукта. В отличие от этого, традиционная система шаровой мельницы требует семи подсистем, что предполагает большее количество оборудования и более сложные взаимосвязи.

3.3 Выдающиеся экологические показатели

На всей производственной линии используется полностью закрытая система транспортировки и пылеудаление с использованием отрицательного давления, сводя к минимуму выбросы пыли. Коэффициент готовности системы достигает 93%–97%, что значительно превосходит показатели систем шаровых мельниц 85%–90%.

3.4 Меньшая занимаемая площадь

Система VRM занимает более чем на 30% меньше площади по сравнению с системой с шаровой мельницей — это решающее преимущество для предприятий с ограниченными земельными ресурсами.

3.5 Высокая степень автоматизации

На производственной линии используется DCS (распределенная система управления) для удаленного мониторинга, автоматического запуска/останова, оповещения о неисправностях и регистрации данных, что позволяет значительно сократить количество ручных операций.

3.6 Высокая адаптивность

Система способна перерабатывать шлаки различного состава, размера частиц и содержания влаги. Степень измельчения продукта можно гибко регулировать путем изменения расхода воздуха, температуры газа, давления измельчения и других параметров.

4. Справочник по выбору оборудования

К основному оборудованию линии по производству VRM из шлакового порошка относятся: ленточный питатель + вибрационный грохот + вертикальная вальцовая мельница + генератор горячего газа + пылесборник + силосы для готовой продукции. Различные масштабы производства требуют использования разных моделей VRM:

Крупные VRM-установки обладают высокой производительностью на одну машину. Например, 2 млн т/год Система для производства сверхкрупного шлакового порошка обеспечивает значительный эффект масштаба по сравнению с несколькими системами меньшего размера.

5. Меры по охране окружающей среды и технике безопасности

Линия по производству шлакового порошка методом VRM оснащена комплексными системами обеспечения экологической безопасности и охраны труда:

• Борьба с запыленностью: Полностью герметичная система транспортировки, пылеудаление с использованием отрицательного давления, выбросы ≤10 мг/Нм³
• Борьба с шумом: Меры по звукоизоляции и снижению шума
• Системы безопасности: контроль уровня угарного газа, системы пожаротушения, устройства аварийной остановки и т. д.

6. Перспективы применения

Линия по производству шлакового порошка методом VRM позволяет перерабатывать различные промышленные твердые отходы, в том числе гранулированный доменный шлак (водный шлак), стальной шлак, никелевый шлак, марганцевый шлак, и многое другое. Готовый шлаковый порошок широко применяется в:

• Цементные добавки
• Добавки для бетона
• Новые строительные материалы

В связи с продвижением китайской стратегии “двойного углеродного целевого показателя” и углублением политики в области циркулярной экономики рынок утилизации шлаковых ресурсов представляет собой многообещающую перспективу. Возьмём, к примеру, демонстрационную линию по производству GGBFS мощностью 600 000 т/год, построенную компанией Xinxiang Great Wall Machinery: с общим объёмом инвестиций в размере 50 млн юаней, инвестиции полностью окупились всего за два года.