高抗硫水泥熟料生產(chǎn)試驗
1 前言
隨著國家西部大開發(fā)步伐的加快,屬于高鹽堿地區(qū)的新疆境內(nèi)其隧道、涵洞、道路、橋梁等基礎工程對高抗硫水泥的需求量逐年增加。為了滿足市場需求,不斷開發(fā)新的水泥品種,我公司于2006年12月14日~31日在2號窯Φ3.2m×48m立筒預熱器窯上成功地煅燒出合格的高抗硫水泥熟料,該批熟料經(jīng)過新疆自治區(qū)建材質(zhì)檢站的檢測,各項指標均符合國家《GB748-2005抗硫酸鹽硅酸鹽水泥》標準要求,可以隨時交付使用。從此打破了塔里木公司多年來水泥品種單一的格局,向多元化生產(chǎn)邁進了一大步。
2 熟料現(xiàn)狀及方案設計
2006年2月~2006年11月2號窯熟料C3S(平均56.8%)最高為60.7%,最低為52.6%;C3A(平均7.43%)最高為8.08%,最低為6.85%。2號窯生產(chǎn)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%才能滿足要求。
綜合考慮2號窯的工藝特點,結合抗硫酸鹽熟料的特殊要求,生產(chǎn)抗硫酸鹽熟料必須采用“低鋁氧率、高鐵含量”的配料方案,將原來的四組分配料改用三組分配料,去掉頁巖,設計新的配料方案。該方案在熟料燒成過程中液相粘度會減小,對熟料質(zhì)量和窯內(nèi)熱工制度的穩(wěn)定會帶來不良影響。同時,鋁氧率的降低、氧化鐵的增加,還會引起硅酸鹽系統(tǒng)熔點下降。另外看火工習慣大火快燒高鋁氧率物料,容易使液相較早出現(xiàn),從而導致預熱器和上升煙道結皮堵塞。考慮到降低熟料鋁氧率可能帶來的影響,適當提高熟料硅酸率(表1、2)。
配料方案的設計要符合國家標準GB748—2005中規(guī)定,高抗硫水泥熟料中C3S含量應<50%,C3A含量應<3.0%,由于對C3S和C3A含量要求較低,要選擇低飽和比、中硅酸率和低鋁氧率的配料方案。因此,將熟料三率值控制指標定為:KH=0.88±0.02:SM=2.3±0.1;AM=0.75±0.1。
3 采取的措施
(1)原燃料的質(zhì)量控制。制訂新的進廠原料質(zhì)量指標,對原燃料進行全面普查,要求進廠鐵礦Fe2O3>60%,原煤灰分<20%。a依據(jù)國標對高抗硫熟料的特殊要求,高鈣石定為州礦的石灰石,成分穩(wěn)定,有害成分低,CaO含量一般在52%~55%之間,是理想的特種水泥原料;b高硅石為東山礦開采的石灰石,成分穩(wěn)定,有害成分相對較低,SiO2含量一般在35%~45%之間,Al2O3含量一般在4%~6%之間,能夠滿足生產(chǎn)高抗硫熟料的要求;c試驗前使用的是低品位鐵礦(Fe2O3<40%和高灰分煤灰(灰分>22%),試驗時使用的是高品位鐵礦(Fe2O3>60%)和低灰分煤灰(灰分<19%)。
(2)生料的質(zhì)量控制。下達新的出磨CaO和Fe2O3控制指標,穩(wěn)定生料喂料量,避免飽磨,對配料人員進行培訓。a車間在2006年12月15日對生料配料秤進行了重新校驗,對大塊的高鈣石和高硅石進行破碎處理,以穩(wěn)定入磨原料的質(zhì)量;b化驗室對堆場煤、高鈣石、高硅石、鐵粉進行檢驗開始調(diào)整生料,在操作上要求看磨工要避免飽磨,出磨生料CaO控制指標和Fe2O3的波動范圍控制在目標值42.4±0.35%和3.5±0.2%,確保生料KH合格率>75%,SM合格率>85%,AM合格率>85%。
(3)煅燒操作。加強煅燒操作,穩(wěn)定窯的熱工制度,采用薄料快轉,長焰順燒,保證熟料結料細小均勻,勤移噴煤管,保持完整的火焰形狀。a車間在試生產(chǎn)前對看火工交待了對新配方生料煅燒操作的注意事項,窯從煅燒普通水泥熟料向煅燒特種水泥熟料轉產(chǎn)期間,容易出現(xiàn)較大波動。高鐵低鋁的配料方案,由于燒成范圍變窄,窯皮變薄,料易散,噴煤管應比正常往外拉,縮短火焰長度,提高燒成帶煅燒溫度,要避免燒大火,燒頂火,控制熟料升重≥1450g/L,fCaO≤0.8%,有資料表明,嚴格控制fCaO有利于穩(wěn)定高抗硫水泥外加劑摻量,從而更好地滿足客戶的需求。
(4)熟料質(zhì)量分析。取樣有代表性,數(shù)據(jù)收集全面,增加全分析的頻次,加強對現(xiàn)場情況的了解,對熟料質(zhì)量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。a從煅燒新配方生料開始,由工藝技術人員專門負責對現(xiàn)場進行監(jiān)控,觀察窯情反應,分析室對出窯熟料質(zhì)量進行快速分析,并增加全分析的檢驗頻次,由原來的ln/24h改為ln/8h;b對試驗前2d的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,熟料中C3S達47.71%,C3A達2.94%,我們認為初步試驗成功,新配方繼續(xù)實施,試驗于2006年12月31日完成。
4 效果
(1)試驗前后熟料中C3S含量由56.8%下降至48.93%,平均下降7.87個百分點。
(2)試驗前后熟料中C3A含量由7.43%下降至2.82%,平均下降4.61個百分點。
(3)本公司對此批熟料的檢驗數(shù)據(jù)(平均值)與國家標準對比表見表3。
表3 熟料的檢驗數(shù)據(jù)(平均值)與國家標準對比表
項目 |
礦物組成(%) |
化學成分 |
不溶物 |
比表面積 m2/kg |
線膨脹率 |
凝結時間 h:min |
抗折強度 MPa |
抗壓強度 MPa |
C3S C3A |
燒失量 SO3 R2O MgO |
初凝 終凝 |
3d 28d |
3d 28d | ||||
該批熟料 |
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 |
國家標準 |
≤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)自治區(qū)建材質(zhì)檢站檢測結果見表4。
本次共生產(chǎn)高抗硫水泥熟料4000噸,按照260元/t熟料計算,在生產(chǎn)成本和普通熟料基本相等的情況下(按120元/t),共創(chuàng)造利潤(260-120)×4000=560000元。
在2號窯上生產(chǎn)特種水泥熟料在公司雖屬首次,但生產(chǎn)效果良好。轉產(chǎn)2d就生產(chǎn)出各項技術指標均合格的高抗硫熟料4000多噸。這說明在2號窯上生產(chǎn)高抗硫酸鹽等特種水泥熟料是可行的,也為塔水公司大量生產(chǎn)特種水泥打下了良好的基礎。目前,在特種水泥熟料的煅燒上,尚有待進一步總結經(jīng)驗,統(tǒng)一操作,保證窯況和熟料質(zhì)量更加穩(wěn)定。
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com