防水之家讯:长期以来,受石灰石及煤质的影响,甘肃省张掖市山丹水泥(集团)有限公司熟料配料一直采用常规的配料方案,熟料3天抗压强度一直徘徊在28~31MPa,28天抗压强度为52~54MPa。
2009年年初,公司着力解决进厂原材料尤其是石灰石和煤的质量问题。经努力,石灰石CaO含量已达48%以上,煤发热量也稳定在5300kCal/kg以上。在此基础上,公司提出了要在熟料强度上获得一定突破的要求,据此,课题组对熟料率值控制进行了一定调整。经过2个多月的努力,在生产实践上取得了一定效果:熟料3天抗压强度达到33MPa左右,28天抗压强度达到56MPa左右。
通过实验和实践,笔者总结认为,在生产过程中调整熟料率值,可一定程度上提高熟料强度。
关于KH值和SM值
众所周知,熟料强度主要来源于硅酸盐矿物,而C3S又是硅酸盐矿物强度的主要提供者。据研究,当硅酸盐矿物含量一定时,C3S含量占硅酸盐矿物总量≥70%时,熟料28天抗压强度可达到1年强度的80%,而当C2S占总量的70%时,熟料28天抗压强度只能达到1年强度的40%左右。基于这一认识,课题组认为要提高熟料强度,就必须适当提高熟料KH值和SM值,以此来提高熟料中硅酸盐矿物总量及C3S的含量。结合公司实际,课题组确定熟料KH值为0.89~0.93,SM值大于2.80。经2个月的试验,效果良好,调整后熟料强度比调整前提高1~2MPa。
关于熟料IM值
熟料中Al2O3和Fe2O3的主要作用是提供一定的液相量,有利于C3S的形成。而熟料IM值代表了熟料中Al2O3和Fe2O3的相对含量,IM值越高,熟料中的Al2O3含量越高,反之则Fe2O3的含量越高。Al2O3含量越高,熟料的液相量会相对提高,但液相黏度会大大提高;而Fe2O3的含量越高,则熟料的液相量会相对减少,但液相黏度会大大下降。因此,选择适当的IM值对熟料的煅烧是至关重要的,而煅烧质量的好坏又直接影响到熟料强度的高低。起初,课题组并未重视对IM值的控制,但在生产实践中发现,总有那么一两天熟料强度会突然下降1~2MPa,而检查熟料KH值与SM值并未有大的变化。经认真统计发现,这几天熟料Al2O3的含量全部低于4.6%,且熟料IM值较低。经查资料发现,熟料中Al2O3的含量在一定范围时,熟料强度会随Al2O3含量的提高而上升。
这一理论在生产中热熟料时得到了印证。公司在生产中热熟料时由于原料库不足,常常在配料上采取低铝配方,熟料中Al2O3的含量一般小于3.2%,熟料中C3A的含量常常低于1.5%,此时熟料28天抗压强度一般为48~50MPa。而有一段时间,由于煤质较差加之煤灰中的Al2O3较高,导制熟料中的Al2O3达到了4.1%左右,熟料中C3A的含量也达到了4%左右,而此时的熟料强度达到了50~54MPa。综合以上理论,笔者认为,在配料时必须严格控制熟料中的铝铁含量和熟料IM值。为此,课题组及时调整方案,规定了熟料中Al2O3的含量为4.7%~4.9%,Fe2O3的含量在3.0%左右,且不能超过3.1%,确保熟料IM值控制在一定范围内。按此方案实施后,熟料强度稳定,再未出现熟料强度下降的现象。
关于易烧性
影响易烧性的因素有很多,人们的常规认识有两条:一是液相量;二是液相黏度。
作为新型干法生产线,其窑前热力强度远非以往湿法窑和预热器窑可比,因此,笔者认为,液相量为23%~28%较合适。当新型干法窑处在良好工况的条件下,除了热量较高的情况,笔者的经验值液相量在23%左右即可,公司的新配方液相量经计算为23%~24%。
在新型干法线中,液相出现的温度与液相黏度几乎同等重要,液相出现的温度预示着窑内是否会出现提前结粒和结大块的情况。如果液相提前出现会使熟料结粒过大而出现烧不透的现象,会影响熟料fCaO的吸收,进而影响熟料强度。而液相黏度过大,会影响fCaO的吸收速率,同样会影响熟料强度。因此,在新型干法线的配料上,必须要控制液相出现温度和液相黏度。资料显示,Al2O3含量越高则液相出现温度越低、黏度越大。因此,在配料上必须控制Al2O3的含量不宜过大。
以上理论说明,在燃料质量较好的情况下,配高KH、高SM料是完全可行的,且物料在煅烧过程中非常顺畅,极少出现结大块及结圈的不正常现象,可以做到熟料的优质高产低耗。
结论
①要提高熟料强度,必须在提高熟料中C3S含量的同时提高熟料中硅酸盐矿物的总量,即要坚持高KH、高SM配方,熟料中硅酸盐矿物总量最好大于77%。
②要控制熟料IM值,既不能过高影响熟料液相黏度,又不能过低而影响熟料强度,在实践的基础上最好对铝铁同时实施绝对值控制。
③采用高KH、高SM配料的前提是原燃料质量要好,特别是燃料必须要有较高的发热量以保证窑内较强的热力强度,否则可能导致煅烧因难,熟料质量下降。
④采用高KH、高SM配料,在煅烧上必须采用高温煅烧方式,只有这样才能获取较高的熟料强度。
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