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铜川声威公司的日产5000吨的1号干法生产线,从2005年6月28日点火投产以来,一直采用四组分配料,几年来公司熟料以质量稳定、信誉好而受到客户的欢迎,但美中不足的是熟料的28天抗压强度欠高2008年我们通过采取优化配料、强化煨烧的措施,提高了熟料28天抗压强度,给公司带来了可观的经济效益现就配料调整工作及其带来的系列变化小结如下
1、熟料质量状况经统计2005年至2008年连续4年的熟料28天抗压强度见表1,前3年几乎持平,其28天强度都在51Mp氏至52MPa间徘徊,而2008年28天强度已达到54MPa左右,熟料质量已全面符合了2008年8月1日实施的《硅酸盐熟料GB/21372—2008》标准,该标准明确规定通用、低碱水泥熟料28天抗压强度不得低于
52.5MPa,而以前执行的行业标准要求:最低不低于
42.5MPa因此熟料强度提高,对于每年销售近百万吨熟料的企业来说,确具有十分现实的意义2005年〜2008年熟料强度平均值表1年份2005200620072008熟料28d抗压强度MPa
51.
752.
151.
353.9熟料月平均最低值MPa
47.
95049.
551.8,料月平均最高值MPa
54.
453.
654.
555.
82、对配料方案的探索
2.1指导思想众所周知硅酸盐熟料中四大矿物组成中,C3s对3天、28天强度贡献最大,它是最有效的矿物成分,因此必须想办法提高熟料中C3s的含量通过统计2007年之前熟料化学分析可得出,饱和比基本在
0.90左右,C3s含量一般很少高于53%的,这一水平明显偏低,因为据中国建筑材料科学研究总院编制的《通用硅酸盐水泥标准宣贯资料汇编》中显示国内新兴干法窑生产的熟料中C3s平均值达
55.22%,最低在
43.56%,最高可达
62.91%,其中2000t/d以上窑熟料C3s含量平均值
56.40%,因此它提醒我们有必要在提高熟料有效的矿物组成方面下功夫即C3s含量须尽量的提高,力争能控制在55%-60%之间,同时平衡好其他矿物之间的比例
2.2两种配料方案比较
2.
2.1高硅酸率配料2007年10月份以前的配料原则基本上为中高饱和比、高硅酸率、适中铝氧率方案KH
0.90-
0.91,SM
2.7-
2.9,铝氧率L5-
1.7,理论上可获得高的熟料强度,但该方案对喷煤管、窑内耐火材料等烧成工艺系统的要求条件较高,在实际生产中较相对困难,料子很难烧,由于此类料子要求烧成温度较高,熔剂矿物又偏少,因此表现有烧成温度稍稍降低就会出现料子烧不住,出窑熟料结粒差,飞砂料容易出现,窑况热工稳定性差;熟料升重低,游离氧化钙不稳定等等
2.
2.2适当降低硅酸率,通过对大量数据的分析比较,更加坚定了我们的努力方向,围绕提高C3s的含量,高KH值不能动摇,高硅酸率不行,可尝试中硅酸率,从2007年底我们选择高饱和比,中硅酸率,同时降低了铝氧率具体为;和以前方案比较降低硅酸率、铝氧率即提高了熔剂矿物比例,降低了液相粘度,硅酸二钙更易转变生成硅酸三钙,通过实践证明方案可行
3、配料方案改变前后的变化通过配料方案的调整后,熟料化学成份及强度有了显著的变化见表2,调整前后的熟料化学分析及抗压强度值见表2通过调整前后的比较,我们可看到:2007年11月O-2008年6月熟料中C3s含量为
55.6%,而2007年3月至10月熟料中C3s平均含量为
53.3%,可见调整后熟料中C3S平均含量提高了
2.3个百分点从熟料强度的变化可看到调整前28天强度平均为
50.9Mpa,调整后28天强度平均为
54.0Mpa,提高了
3.1Mpa.提高幅度很明显综合起来看,配料方案改变后,引起了下述几个方面的变化
3.1熟料中C3s含量有了明显增加通过调整前后的比较,我们可看到从2007年11月-2008年6月熟料中C3s含量为
55.6%,而2007年3月至10月熟料中C3s平均含量为
53.3%,可见调整后熟料中C3S平均含量提高了
2.3个百分点从熟料强度的变化可看到调整前28天强度平均为
50.9Mpa,调整后28天强度平均为
54.0Mpa,提高了
3.1Mpa.提高幅度很明显配料方案调整前后的熟料化学成份及强度对比表2FezC项目月份SiO2AI2O3CaO MgOf-Cao KHSM IMC3S3天28天h3月
21.
704.
972.
9864.
014.
260.
930.
9022.
731.
6752.
8128.
651.74月
21.
794.
923.
0363.
954.
540.
930.
8982.
701.
6352.
0028.
550.5调整5月
21.
754.
923.
0164.
224.
150.
890.
9042.
751.
6353.
4828.
550.5刖6月
21.
754.
893.
0564.
014.
150.
840.
9012.
741.
6153.
0229.
552.27月
21.
664.
773.
1264.
014.
01.
050.
9082.
751.
5353.
4228.
749.68月
21.
564.
723.
1463.
684.
481.
000.
9082.
741.
5152.
9928.
649.59月
21.
824.
853.
0564.
653.
531.
030.
9092.
761.
5954.
0828.
650.910月
21.
514.
713.
1263.
874.
490.
950.
9132.
751.
5154.
8431.
152.211月
21.
474.
873.
1564.
544.
000.
910.
9212.
661.
5556.
8930.
751.812月
21.
745.
013.
2864.
803.
210.
860.
9102.
631.
5355.
5928.
654.508年1月
21.
644.
863.
2764.
433.
570.
510.
9122.
661.
4956.
6732.
155.82月
21.
774.
893.
2564.
653.
221.
030.
9102.
681.
5154.
3031.
851.83月
21.
694.
783.
2465.
123.
091.
080.
9242.
711.
4857.
6828.
652.9调4月
21.
684.
873.
1764.
753.
410.
900.
9162.
701.
5456.
1830.
253.9整5月
21.
564.
843.
2464.
214.
171.
050.
9132.
671.
4954.
5330.
555.3后6月
21.
634.
883.
2664.
173.
871.
090.
9082.
661.
5053.
2229.
655.8由于配料方案的调整,还引起了熟料外观、熟料需水量、生料易烧性方面的变化
3.2熟料外观的变化,以刖我公司出窑熟料结构不致密,结粒不均匀,既有大块料,也有细料,大块料料心多为疏松的黄心料,在试验中显示黄心料28天强度普遍低于正常熟料强度,最严重时可达lOMpa以上;调整配料方案后,并在窑的燃烧方面同时采取了多项措施,使出窑熟料色泽变深灰色,升重明显提高,结粒趋于均匀,大块料明显减少,黄心料的减少尤为明显;由于黄心料的减少,一方面改善了水泥的色泽,另一方面黄心料比例的减少,使熟料整体质量得到提升;
3.3熟料需水量明显降低表3统计了调整前8个月和调整后8个月出窑熟料的标准稠度,即需水量的变化,从整配料方表案3后可,知标,准调稠整度配下料降方为案前24,.4%标,准需稠水度量为为
2152.24m%l,,需通水过量降为低需12水7m量l,,而使在调得水泥的需水性也得到改善,水泥与外加剂的相容性得到改善,过去水泥的适应性差,用户经常反映,使我们很棘手,目前这一问题已经得到改善;方案调整前后的熟料标准稠度变化表3调整前3月.4月5月6月7月8月9月10月平均值
25.
024.
725.
526.
025.
625.
425.
625.
125.4调整后11月12月1月2月3月4月5月6月平均值
24.
124.
423.
923.
924.
724.
724.
624.
724.4我们知道熟料的强度实际是把熟料粉磨成P.I硅酸盐水泥,然后按照GB/T17671-1999标准以450g水泥225ml水1350gISO标准砂的比例进行胶砂成型的,在养护到一定龄期实验的结果,在成型中我们可观察到需水量大一般成型相对较干,流动性不好,振实效果不佳,试块内部留有残留水分;需水量小时,由于内部需水少,因此流动性好一些,成型振实相对较好,在振实中表层胶砂水分相对大一些,下层结构密实内部残留水分相对较少,因此后者的试块中自由水消失后内部缺陷少,产生的强度应该要好一些,这与我们从大量统计数据中得出的结论是相同的即在相同条件下熟料需水量愈低,一般熟料强度高;反之熟料强度低一些
3.4生料易烧性有了改善通过降低硅酸率增加了熔剂矿物比例,降低铝氧率后使得窑内液相粘度较前小一些,经过如此调整后,料子变的虽耐火,但液相充足不会粘散,使烧成温度相对有所降低,因此出窑熟料游离氧化钙合格率提高我们知道相同化学成分,C3s高低决定于小饱和比的高低,游离氧化钙愈低,则小饱和比值越高,也就会产生更多的C3S从降低游离氧化钙含量,更多的生成有效矿物的角度来说,表明了生料的易烧性能较以前有了改善4结束语
4.1通过这次配料方案的调整,使我公司的熟料28天强度得到一定提高,矿物组成、熟料外观、物理性能都得到了相应改善,因此本次对熟料率值的调整,取得了初步的效果,对此还需继续进行研究和实践
4.2本文仅从配料方案的调整的一个侧面,探讨了熟料强度提高的原因,实际上2007年下半年开始,我公司还从强化熟料煨烧方面做了一系列工作如降低分解炉坍料、窑炉用煤比例的合理调整、对燃烧器实施改造……等措施,有效的改善了窑的热工制度,确保了窑的安全运转,使熟料产量、质量的稳定与提高,对此还应进行深入进行探索,从配料方案的改进和窑的合理煨烧两个方面下功夫,再进一步提高熟料质量,使熟料强度稳定在55MPa以上。