高強(qiáng)度CA-50鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)技術(shù)
2005-04-18 00:00
1 原燃材料的選擇
在鋁酸鹽水泥生產(chǎn)中，為保證水泥的強(qiáng)度指標(biāo)，熟料中必須有足夠數(shù)量的CaO·Al2O3礦物，其措施是限制熟料中的SiO2的含量。SiO2在鋁酸鹽水泥熟料形成過(guò)程中是有害物，因?yàn)樗挠杏玫腃aO和Al2O3去形成惰性的鈣黃長(zhǎng)石2CaO·Al2O3·SiO2，熟料中的2CaO·Al2O3·SiO2生成較多時(shí)，會(huì)減少活性礦物CaO·Al2O3的形成量，以致影響到水泥的強(qiáng)度指標(biāo)；同時(shí)為提高水泥的耐火度并使回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還必須控制Fe2O3的含量。
生產(chǎn)鋁酸鹽水泥所用的主要原料是礬土和石灰石，有害成分SiO2主要來(lái)源于礬土、石灰石和燃料的灰分中，而Fe2O3則主要來(lái)源于礬土，因此，選擇優(yōu)質(zhì)的礬土和石灰石以及低灰分的煤是生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥的關(guān)鍵。根據(jù)配料計(jì)算，通過(guò)我們對(duì)周邊地區(qū)的礬土、石灰石和煤的多次取樣分析，篩選出了用于生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥的原燃材料，其化學(xué)成分和煤的工業(yè)分析見(jiàn)表1、表2。
2 配料方案的設(shè)計(jì)
回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)鋁酸鹽水泥熟料的主要礦物組成位于CA-CA2-C2AS區(qū)域內(nèi)，其中CA硬化極快，但凝結(jié)正常，強(qiáng)度增長(zhǎng)以小時(shí)計(jì)，故早期強(qiáng)度極高；CA2水化較慢，凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，但后期強(qiáng)度較高，因此為使水泥具有早強(qiáng)、高強(qiáng)和耐高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，配料時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)降低水化速度慢的CA2礦物的數(shù)量，提高水化速度快、強(qiáng)度高的CA礦物數(shù)量。正常生產(chǎn)時(shí)，鋁酸鹽水泥熟料的堿度系數(shù)Am一般控制在0.80左右，在試生產(chǎn)高強(qiáng)度水泥熟料時(shí)，我們采取偏高控制堿度系數(shù)，堿度系數(shù)Am控制在0.82～0.85，同時(shí)控制熟料中SiO2≤6.0%，F(xiàn)e2O3≤2.0%。
3 生料的制備
按照確定的配料方案，我們將篩選出的優(yōu)質(zhì)石灰石和礬土，分別進(jìn)行破碎、烘干、入庫(kù)，按一定比例進(jìn)行微機(jī)配料，磨制成生料入小庫(kù)，吹風(fēng)攪拌均化后，取樣分析，然后根據(jù)小庫(kù)生料的分析結(jié)果，兩個(gè)小庫(kù)搭配倒入一個(gè)大庫(kù)中，吹風(fēng)攪拌均化后，取樣分析，合格的生料進(jìn)入成球盤(pán)進(jìn)行成球。生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制指標(biāo)為：出磨生料的CaCO3滴定值控制在44.5±0.5%，生料細(xì)度控制在80μm方孔篩篩余≤8.0%，生料球水分8%~10%，球徑7～15mm，成球率≥90%，入窯生料的化學(xué)成分見(jiàn)表3。
4 熟料的煅燒
回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)鋁酸鹽水泥熟料時(shí)，正常的燒結(jié)范圍約為40℃，試生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥熟料時(shí)，因適當(dāng)提高了堿度系數(shù)，相應(yīng)燒結(jié)范圍會(huì)變窄，為防止窯上出現(xiàn)結(jié)圈現(xiàn)象，我們主要采取了以下幾點(diǎn)措施：加強(qiáng)生料的均化效果，保證生料成分的均勻；提高生料的成球率，保證生料球的受熱面積和料球間較大的空隙率；優(yōu)化三風(fēng)道燃燒器性能，采用長(zhǎng)火焰煅燒，加大外風(fēng)量和風(fēng)速，避免窯內(nèi)產(chǎn)生局部高溫；看火工及時(shí)調(diào)整窯速、窯產(chǎn)量及燃料量，保持窯內(nèi)煅燒制度的穩(wěn)定。通過(guò)采取上述措施，基本解決了窯內(nèi)結(jié)大塊和結(jié)圈的問(wèn)題，熟料煅燒情況良好，料球結(jié)粒均勻，顏色為棕褐色，熟料立升重在1 000g/l以上。高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分和物理性能及同正常情況下生產(chǎn)的熟料對(duì)比情況見(jiàn)表4、表5。
在鋁酸鹽水泥生產(chǎn)中，為保證水泥的強(qiáng)度指標(biāo)，熟料中必須有足夠數(shù)量的CaO·Al2O3礦物，其措施是限制熟料中的SiO2的含量。SiO2在鋁酸鹽水泥熟料形成過(guò)程中是有害物，因?yàn)樗挠杏玫腃aO和Al2O3去形成惰性的鈣黃長(zhǎng)石2CaO·Al2O3·SiO2，熟料中的2CaO·Al2O3·SiO2生成較多時(shí)，會(huì)減少活性礦物CaO·Al2O3的形成量，以致影響到水泥的強(qiáng)度指標(biāo)；同時(shí)為提高水泥的耐火度并使回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還必須控制Fe2O3的含量。
生產(chǎn)鋁酸鹽水泥所用的主要原料是礬土和石灰石，有害成分SiO2主要來(lái)源于礬土、石灰石和燃料的灰分中，而Fe2O3則主要來(lái)源于礬土，因此，選擇優(yōu)質(zhì)的礬土和石灰石以及低灰分的煤是生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥的關(guān)鍵。根據(jù)配料計(jì)算，通過(guò)我們對(duì)周邊地區(qū)的礬土、石灰石和煤的多次取樣分析，篩選出了用于生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥的原燃材料，其化學(xué)成分和煤的工業(yè)分析見(jiàn)表1、表2。
2 配料方案的設(shè)計(jì)
回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)鋁酸鹽水泥熟料的主要礦物組成位于CA-CA2-C2AS區(qū)域內(nèi)，其中CA硬化極快，但凝結(jié)正常，強(qiáng)度增長(zhǎng)以小時(shí)計(jì)，故早期強(qiáng)度極高；CA2水化較慢，凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，但后期強(qiáng)度較高，因此為使水泥具有早強(qiáng)、高強(qiáng)和耐高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，配料時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)降低水化速度慢的CA2礦物的數(shù)量，提高水化速度快、強(qiáng)度高的CA礦物數(shù)量。正常生產(chǎn)時(shí)，鋁酸鹽水泥熟料的堿度系數(shù)Am一般控制在0.80左右，在試生產(chǎn)高強(qiáng)度水泥熟料時(shí)，我們采取偏高控制堿度系數(shù)，堿度系數(shù)Am控制在0.82～0.85，同時(shí)控制熟料中SiO2≤6.0%，F(xiàn)e2O3≤2.0%。
3 生料的制備
按照確定的配料方案，我們將篩選出的優(yōu)質(zhì)石灰石和礬土，分別進(jìn)行破碎、烘干、入庫(kù)，按一定比例進(jìn)行微機(jī)配料，磨制成生料入小庫(kù)，吹風(fēng)攪拌均化后，取樣分析，然后根據(jù)小庫(kù)生料的分析結(jié)果，兩個(gè)小庫(kù)搭配倒入一個(gè)大庫(kù)中，吹風(fēng)攪拌均化后，取樣分析，合格的生料進(jìn)入成球盤(pán)進(jìn)行成球。生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制指標(biāo)為：出磨生料的CaCO3滴定值控制在44.5±0.5%，生料細(xì)度控制在80μm方孔篩篩余≤8.0%，生料球水分8%~10%，球徑7～15mm，成球率≥90%，入窯生料的化學(xué)成分見(jiàn)表3。
4 熟料的煅燒
回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)鋁酸鹽水泥熟料時(shí)，正常的燒結(jié)范圍約為40℃，試生產(chǎn)高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥熟料時(shí)，因適當(dāng)提高了堿度系數(shù)，相應(yīng)燒結(jié)范圍會(huì)變窄，為防止窯上出現(xiàn)結(jié)圈現(xiàn)象，我們主要采取了以下幾點(diǎn)措施：加強(qiáng)生料的均化效果，保證生料成分的均勻；提高生料的成球率，保證生料球的受熱面積和料球間較大的空隙率；優(yōu)化三風(fēng)道燃燒器性能，采用長(zhǎng)火焰煅燒，加大外風(fēng)量和風(fēng)速，避免窯內(nèi)產(chǎn)生局部高溫；看火工及時(shí)調(diào)整窯速、窯產(chǎn)量及燃料量，保持窯內(nèi)煅燒制度的穩(wěn)定。通過(guò)采取上述措施，基本解決了窯內(nèi)結(jié)大塊和結(jié)圈的問(wèn)題，熟料煅燒情況良好，料球結(jié)粒均勻，顏色為棕褐色，熟料立升重在1 000g/l以上。高強(qiáng)度鋁酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分和物理性能及同正常情況下生產(chǎn)的熟料對(duì)比情況見(jiàn)表4、表5。
摘自《中國(guó)水泥》2005年 01月號(hào)
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