在山西呂梁固廢資源化利用交通科技園生產(chǎn)車間內(nèi)，輥碾機(jī)與球磨機(jī)協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，曾堆積成山的固硫灰渣、粉煤灰經(jīng)自動(dòng)化流水線處理，變身為細(xì)膩的高性能摻合料。
這是由山西建投煤設(shè)院集團(tuán)總承包建設(shè)的年產(chǎn)20萬噸高性能摻合料中試生產(chǎn)線項(xiàng)目，該項(xiàng)目利用電廠灰渣等為主要原料制備高性能摻合料，預(yù)計(jì)每年可消耗廢渣約15萬噸，產(chǎn)品廢渣利用率達(dá)70%，節(jié)約堆存用地約103.8畝，減少碳排放約16.8萬噸。項(xiàng)目對(duì)山西推動(dòng)固廢高值化利用、交通行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型及“雙碳”目標(biāo)落地具有重要意義。
創(chuàng)新粉磨工藝路線 解決固廢處理瓶頸
固硫灰渣作為一種特殊的工業(yè)固廢，其成分復(fù)雜、易磨性差、活性低，且在生產(chǎn)過程中易發(fā)生堵料、黏倉等問題，傳統(tǒng)粉磨工藝難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效生產(chǎn)。針對(duì)這一難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)深入分析物料特性，創(chuàng)新采用了“輥碾機(jī)預(yù)粉磨+球磨機(jī)深度粉磨”的組合工藝路線。該工藝通過輥碾機(jī)的高壓輥壓作用使物料產(chǎn)生微裂紋，改善易磨性；隨后進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行深度粉磨，通過優(yōu)化研磨體級(jí)配和轉(zhuǎn)速等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的精細(xì)化加工，確保產(chǎn)品比表面積穩(wěn)定達(dá)到600平方米/千克以上。這種聯(lián)合粉磨技術(shù)結(jié)合了預(yù)處理和深度粉磨優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了完整的處理鏈，顯著提升了固廢材料的活性與附加值。
基于該工藝生產(chǎn)的超細(xì)復(fù)合礦物摻合料系列產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于通用硅酸鹽水泥、特種水泥、混凝土制品、路基材料及礦井充填等領(lǐng)域，通過提高摻合料在水泥和混凝土中的摻量，不僅顯著降低了生產(chǎn)成本，還提升了產(chǎn)品質(zhì)量，為固硫灰渣資源化利用提供了優(yōu)質(zhì)的解決方案。
攻克堵料技術(shù)難關(guān) 保障產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行
在帶料試生產(chǎn)階段，球磨機(jī)系統(tǒng)隔倉板部位頻繁出現(xiàn)嚴(yán)重堵料，直接影響生產(chǎn)連續(xù)性。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)拆檢和物料特性分析，發(fā)現(xiàn)原有篦板設(shè)計(jì)存在通孔率不足、孔型單一等問題，難以適應(yīng)固硫灰渣高黏性、易團(tuán)聚的物料特性。為解決這一問題，團(tuán)隊(duì)迅速組織設(shè)備供應(yīng)商、建材行業(yè)專家進(jìn)行技術(shù)研討，對(duì)隔倉板篦網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化：一方面增大通孔率，改善物料通過性；另一方面改進(jìn)篦孔形狀，減少物料黏附。同時(shí)，通過大量試驗(yàn)篩選出專用助磨劑，調(diào)整其添加量和方式，有效降低物料黏度，提高粉磨效率，徹底解決了堵料問題，保證了系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
此外，團(tuán)隊(duì)還通過不斷優(yōu)化工藝參數(shù)、提高設(shè)備利用率，顯著提升了整體生產(chǎn)效率，為后續(xù)生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
集約布局智能控制 實(shí)現(xiàn)綠色高效生產(chǎn)
面對(duì)有限的用地條件，在項(xiàng)目規(guī)劃階段，團(tuán)隊(duì)通過三維建模反復(fù)推演，最終確定采用垂直化立體布局方案，將原料預(yù)處理、粉磨加工等工藝環(huán)節(jié)按照垂直方向分層布置，通過斗式提升機(jī)、空氣斜槽和FU拉鏈機(jī)實(shí)現(xiàn)物料高效流轉(zhuǎn)。這種設(shè)計(jì)使物料運(yùn)輸距離較傳統(tǒng)平面布局縮短30%，減少10%的輸送能耗。
在環(huán)保生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)中，團(tuán)隊(duì)采用全封閉鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)，通過物理隔離有效控制污染源。廠房配備高效除塵和降噪系統(tǒng)，粉塵捕集率達(dá)99.9%以上，顆粒物排放濃度、廠界噪聲遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。這些措施形成完整的環(huán)保防控體系，既滿足嚴(yán)苛的環(huán)保要求，又為綠色生產(chǎn)提供了可靠保障。
在智能化生產(chǎn)方面，團(tuán)隊(duì)引入DCS分布式控制系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)如粉磨溫度、系統(tǒng)風(fēng)量、電機(jī)電流、料倉料位等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)的工藝參數(shù)曲線，自動(dòng)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性。中央操作站配備可視化大屏，支持工藝工程師、生產(chǎn)主管、管理層等多層級(jí)權(quán)限管理，既確保關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)控制，又實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明共享，管理效率大幅提升。
目前，該項(xiàng)目已實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。下一步，煤設(shè)院集團(tuán)將以此為契機(jī)，持續(xù)深耕固廢資源化利用領(lǐng)域，充分發(fā)揮技術(shù)和項(xiàng)目管理優(yōu)勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
