水泥技术|高抗硫水泥熟料生产试验

   日期:2017-08-22     来源:建材之家    作者:防水之家    浏览:67    评论:0    
核心提示:1 前言  随着国家西部大开发步伐的加快,属于高盐碱地区的新疆境内其隧道、涵洞、道路、桥梁等基础工程对高抗硫水泥的需求量逐年增加。为了满足市场需求,不断开发新的水泥品种,我公司于2006年12月14日~31日在2号窑Φ3.2m×48m立筒预热器窑上成功地煅烧出合格的高抗硫水泥熟料,该批熟料经过新疆自治区建材质检站的检测,各项指标均符合国家《GB748-2005抗硫酸盐硅酸盐水泥》标准要求,可以随
防水之家讯:1 前言
随着国家西部大开发步伐的加快,属于高盐碱地区的新疆境内其隧道、涵洞、道路、桥梁等基础工程对高抗硫水泥的需求量逐年增加。为了满足市场需求,不断开发新的水泥品种,我公司于2006年12月14日~31日在2号窑Φ3.2m×48m立筒预热器窑上成功地煅烧出合格的高抗硫水泥熟料,该批熟料经过新疆自治区建材质检站的检测,各项指标均符合国家《GB748-2005抗硫酸盐硅酸盐水泥》标准要求,可以随时交付使用。从此打破了塔里木公司多年来水泥品种单一的格局,向多元化生产迈进了一大步。

2 熟料现状及方案设计
2006年2月~2006年11月2号窑熟料C3S(平均56.8%)最高为60.7%,最低为52.6%;C3A(平均7.43%)最高为8.08%,最低为6.85%。2号窑生产的普通熟料中C3S>50%,熟料中C3A>3%,而高抗硫水泥熟料C3S≤50%,C3A≤3%才能满足要求。

综合考虑2号窑的工艺特点,结合抗硫酸盐熟料的特殊要求,生产抗硫酸盐熟料必须采用“低铝氧率、高铁含量”的配料方案,将原来的四组分配料改用三组分配料,去掉页岩,设计新的配料方案。该方案在熟料烧成过程中液相粘度会减小,对熟料质量和窑内热工制度的稳定会带来不良影响。同时,铝氧率的降低、氧化铁的增加,还会引起硅酸盐系统熔点下降。另外看火工习惯大火快烧高铝氧率物料,容易使液相较早出现,从而导致预热器和上升烟道结皮堵塞。考虑到降低熟料铝氧率可能带来的影响,适当提高熟料硅酸率(表1、2)。


配料方案的设计要符合国家标准GB748—2005中规定,高抗硫水泥熟料中C3S含量应<50%,C3A含量应<3.0%,由于对C3S和C3A含量要求较低,要选择低饱和比、中硅酸率和低铝氧率的配料方案。因此,将熟料三率值控制指标定为:KH=0.88±0.02:SM=2.3±0.1;AM=0.75±0.1。

3 采取的措施
(1)原燃料的质量控制。制订新的进厂原料质量指标,对原燃料进行全面普查,要求进厂铁矿Fe2O3>60%,原煤灰分<20%。a依据国标对高抗硫熟料的特殊要求,高钙石定为州矿的石灰石,成分稳定,有害成分低,CaO含量一般在52%~55%之间,是理想的特种水泥原料;b高硅石为东山矿开采的石灰石,成分稳定,有害成分相对较低,SiO2含量一般在35%~45%之间,Al2O3含量一般在4%~6%之间,能够满足生产高抗硫熟料的要求;c试验前使用的是低品位铁矿(Fe2O3<40%和高灰分煤灰(灰分>22%),试验时使用的是高品位铁矿(Fe2O3>60%)和低灰分煤灰(灰分<19%)。

(2)生料的质量控制。下达新的出磨CaO和Fe2O3控制指标,稳定生料喂料量,避免饱磨,对配料人员进行培训。a车间在2006年12月15日对生料配料秤进行了重新校验,对大块的高钙石和高硅石进行破碎处理,以稳定入磨原料的质量;b化验室对堆场煤、高钙石、高硅石、铁粉进行检验开始调整生料,在操作上要求看磨工要避免饱磨,出磨生料CaO控制指标和Fe2O3的波动范围控制在目标值42.4±0.35%和3.5±0.2%,确保生料KH合格率>75%,SM合格率>85%,AM合格率>85%。

(3)煅烧操作。加强煅烧操作,稳定窑的热工制度,采用薄料快转,长焰顺烧,保证熟料结料细小均匀,勤移喷煤管,保持完整的火焰形状。a车间在试生产前对看火工交待了对新配方生料煅烧操作的注意事项,窑从煅烧普通水泥熟料向煅烧特种水泥熟料转产期间,容易出现较大波动。高铁低铝的配料方案,由于烧成范围变窄,窑皮变薄,料易散,喷煤管应比正常往外拉,缩短火焰长度,提高烧成带煅烧温度,要避免烧大火,烧顶火,控制熟料升重≥1450g/L,fCaO≤0.8%,有资料表明,严格控制fCaO有利于稳定高抗硫水泥外加剂掺量,从而更好地满足客户的需求。

(4)熟料质量分析。取样有代表性,数据收集全面,增加全分析的频次,加强对现场情况的了解,对熟料质量数据进行统计分析。a从煅烧新配方生料开始,由工艺技术人员专门负责对现场进行监控,观察窑情反应,分析室对出窑熟料质量进行快速分析,并增加全分析的检验频次,由原来的ln/24h改为ln/8h;b对试验前2d的数据进行统计分析,熟料中C3S达47.71%,C3A达2.94%,我们认为初步试验成功,新配方继续实施,试验于2006年12月31日完成。

4 效果
(1)试验前后熟料中C3S含量由56.8%下降至48.93%,平均下降7.87个百分点。
(2)试验前后熟料中C3A含量由7.43%下降至2.82%,平均下降4.61个百分点。
(3)本公司对此批熟料的检验数据(平均值)与国家标准对比表见表3。

表3 熟料的检验数据(平均值)与国家标准对比表


项目

矿物组成(%)

化学成分
(%)

不溶物

比表面积

m2/kg

线膨胀率

凝结时间

h:min

抗折强度

MPa

抗压强度

MPa

C3S

C3A

烧失量 SO3

R2O MgO

初凝

终凝

3d

28d

3d

28d

该批熟料

48.93

2.82

0.36 0.62

0.45 1.23

0.43

348

0.038

1:32

2:11

5.7

8.8

24.7

49.8

国家标准

≤50%

≤3.0%

≤3.0% ≤2.5%

≤0.6% ≤5%

≤1.5%

350±10

≤0.04%

≥0:45

≤10:00

≤3.5%

≤16%

≤6.5%

≤42.5%

(4)自治区建材质检站检测结果见表4。

本次共生产高抗硫水泥熟料4000吨,按照260元/t熟料计算,在生产成本和普通熟料基本相等的情况下(按120元/t),共创造利润(260-120)×4000=560000元。

在2号窑上生产特种水泥熟料在公司虽属首次,但生产效果良好。转产2d就生产出各项技术指标均合格的高抗硫熟料4000多吨。这说明在2号窑上生产高抗硫酸盐等特种水泥熟料是可行的,也为塔水公司大量生产特种水泥打下了良好的基础。目前,在特种水泥熟料的煅烧上,尚有待进一步总结经验,统一操作,保证窑况和熟料质量更加稳定。

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