Описание
Для изготовления стального порошка, применяемого в качестве добавки для прочности цемента и бетонных смесей, предлагается к поставке линия производства металлического порошка из отходов металлургического производства окалин и шлаков. В результате появляется новый вид добавок, по свойствам сходным с цементным клинкером.
Характеристики
Производительность линии составляет 200 000 тонн в год
Расход сырья (шлак с содержанием воды) – 224 000 тонн в год
Расход топлива (природный газ) - 3,5х106 Нм3/год
Общая мощность производственной линии - 4360 кВт
Годовое потребление энергии - 1400х104 кВтч
Объемы добавления рециркулирующей (повторно использованной) воды - 98м3/день
Общее энергопотребление - ≤70 кВтч/т
Обслуживающий персонал на линии - 40 чел
Производительность труда - 5000 тонн на 1 человека в год
Комплектация линии
Список оборудования для установки линии производства металлического порошка из окалин и шлаков - отходов металлургического производства.
Цех предварительного измельчения шлака
1. Роликовый пресс CG140/800, 1 шт.
Размер частиц сырья: ≤10 мм
Производственная мощность: 330~500 т/ч
Содержание влаги в готовом продукте: ≤1%
Мощность: 2×500 кВт
2. V-образная сушилка-сепаратор, 1шт.
Максимально возможный объем загрузки: 500 т/ч
Содержание влаги в сырье: ≤10%
Содержание влаги в выходном продукте:≤1%
Расход воздуха:120000 м3/ч
Мощность: 90~30 т/ч
3. Система вентиляторов, 1шт.
Расход воздуха: 130000 м3/ч
Давление ветра: 7400 Па
Мощность двигателя: 400 кВт
Цех окончательного измельчения металлургического шлака
4. Шаровая дробилка Φ3,2×13 м кольцевая мельница, 1 шт.
Производственная мощность: 35 т/ч
Тонкость готового продукта: ≥450 м2/кг
Скорость вращения: 18,7 об/мин
Грузоподъемность: 130 т
Мощность двигателя: 1600 кВт
5. Высокоэффективный вихревой сортировщик, 1 шт.
Максимально возможный объем загрузки: 200 т/ч
Производственная мощность: 35 т/ч
Тонкость готового продукта: ≥450 м2/кг
Потребляемый объем воздуха: 75000 м3/ч
Мощность двигателя: 130 кВт
6. Рукавный импульсный сборщик пыли, 1шт.
Объем обрабатываемого воздуха: 80000 м3/ч
Площадь общей фильтрации: 1490 м2
Площадь чистой фильтрации: 1400 м2
Скорость фильтрующего ветра: 0,98 м/мин
Цех сушки шлака в печи горячим воздухом
7. Топка с кипящим слоем
Теплопроизводительность (1 шт.): 1680×104 кДж/ч
Мощность: 50 кВт
Технологический процесс работы линии изготовления металлического порошка из отходов металургии
Выгрузка металлургического шлака, хранение и загрузка
При поступлении на линию при помощи ленточного конвейера шлак выгружается в место хранения под навесом (или открытая площадь). Далее через конвейер на грузоподъемнике поступает в место загрузки, затем отмеряется нужное количество влажного шлака и на ленточном конвейере подается в V-образный сепаратор. Перед сепаратором шлак проходит через магнитный барабан для извлечения металлических элементов.
Предварительное измельчение и трансопртировка металлургического шлака и окалин
Система предварительного измельчения линии состоит из роликового пресса, V-образного сепаратора и высокоэффективного динамического сепаратора, производительность системы составляет 35 т/ч, удельная площадь поверхности порошка (полуфабриката) составляет 260 м2/кг. Шлак из приёмного бункера и материал (блин) из роликового пресса поднимаются и вводятся в V-образный сепаратор и тщательно перемешиваются, сортируются и сушатся, проходя через нижнюю часть сепаратора с горячим воздухом в 280˚C, сепаратор отбирает грубый материал и отправляет его на конвейерную ленту с магнитным устройством для удаления железных примесей. После отделения железа магнитным барабаном в головной части механизма линии материал выгружается, далее проходит повторно через барабан для дальнейшего отделения железных примесей, затем поступает на грузоподъемник. Материал, прошедший магнитный барабан, поступает обратно в верхнюю часть роликового пресса на склад, более мелкий материал с горячим воздухом поступает в динамический сепаратор, частицы вместе с горячим воздухом поднимаются вертикально и проходят сушку. После сушки мелкий материал снова проходит через динамический сепаратор, затем поступает в V-образный сепаратор, далее порошок (полуфабрикат) поступает в высокоэффективный сумку-фильтр, затем порошок (полуфабрикат) при помощи транспортировщика отправляется в шаровую мельницу для окончательного измельчения.
Окончательное измельчение и транспортировка окалин и шлака из отходов металлургии
Для окончательной транспортировки на линии используется шаровая мельница, система измельчения включает высокоэффективный вихревой сепаратор, производительность 35 т/ч, удельная площадь поверхности стального порошка ≥450 м2/кг. Предварительно измельченный порошок (полуфабрикат) транспортером поставляется на дальнейшее измельчение, измельченный продукт грузоподъемником отправляется в высокоэффективный вихревой сепаратор, после сортировки не прошедший по качеству материал с воздухом проходит на последующее измельчение, далее готовый стальной порошок проходит через сумку-фильтр и направляется на склад для хранения.
Хранение металлического порошка и фасовка
Шлак хранится навалом под навесом 4000м2, объемом 15700 тонн в течение 20 дней. Также его можно хранить навалом на открытых площадях 1200м2, объемом 5400 тонн около 7 дней. Для готового продукта-металлического порошка - организуются два отдела для хранения, общий объем 4000 т, срок хранения 6,0 дней. В нижней части хранилища устанавливаются устройства понижения давления и надува, воздух подается воздуходувной машиной «Roots». В хранилище проходит процесс гомогенизации, затем осуществляется фасовка, фасовку для наземных перевозок можно проводить в любое время.
Металлический порошок для цемента и бетонных смесей
Порошковая металлургия как промышленная технология появилась сравнительно недавно, сейчас - это перспективная, быстро развивающейся отрасль. Порошковая металлургия - это способ производства металлических порошков, а также изготовление деталей из этих материалов. Что такое металлический (железный, стальной) порошок и для каких целей он используется? Металлургический шлак - твердый отход от производства металла. Он же является сырьем, из которого получают металлический порошок.
Подготовка металлургического шлака
При высокой температуре (выше 1580°С), вводят большое количество FeO (оксида железа), MgO (оксида магния) и других примесей для кристаллизации, что делает шлак более прочным, если сравнивать с цементным клинкером (промежуточным продуктом при производстве цемента), то активность тех же минеральных добавок становится ниже.
Затем шлак подвергается экструзии и измельчается в микропорошок. Эффективным механическим методом обработки шлака является шлифовка его частиц. Диаметр большинства частиц цемента и бетона составляет 3-30мкм, добавление частиц шлака меньшего размера позволяет значительно улучшить качество цемента или же сохранить его на том же уровне, но при этом появляется возможность уменьшить количество клинкера, тем самым можно экономить на сырье.
Готовый продукт - металлический порошок (порошковые материалы) из отходов металлургического производства
Полученный путем сушки шлака, с последующей экструзией и измельчением до необходимого размера, порошкообразный продукт называется металлическим порошком. Это новый тип минеральных добавок, который по вяжущим свойствам сходен с цементным клинкером, но в нем выше содержание CaO (оксида кальция), получаемого при гидратации Сa(OH)2 (гидроксида кальция, гашеной извести) активирует металлический порошок и летучую золу, что способствует дальнейшей гидратации.
Баланс веществ в стальном порошке от металлургии
Сырьем для изготовления металлического порошка служит металлургический шлак. В качестве топлива для сушки шлака, а также процессе шлифовки применяется уголь или природный газ. Содержание влаги в шлаке: ≤ 10%
Основные параметры:
Производительность системы: ≥35 т/ч
Эксплуатационный коэффициент: 65,23% (301 день, при работе каждый день по 19 часов)
Содержание железа: ≤ 1,0%
Потери при производстве: 1%
Применение металлического порошка из отхода металлургических производств
Таким образом, железный порошок обладает рядом преимуществ и является отличной добавкой в цемент и бетонные смеси. Все больше производителей цемента и строителей узнают об отличных свойствах металлического порошка и используют его в своем производстве. Применение металлического порошка улучшает характеристики бетона, снижает его себестоимость, сокращает расходы при строительстве, и приносит социально-экономическую выгоду. Разработка металлического порошка решает проблему использования отходов металлургического производства.
