硅酸鹽水泥熟料的質(zhì)量控制

　　提高熟料質(zhì)量是確保水泥質(zhì)量的基礎(chǔ)，熟料質(zhì)量的優(yōu)劣與均勻程度，直接決定水泥質(zhì)量的好壞與可靠程度。因此，熟料的質(zhì)量控制是水泥生產(chǎn)質(zhì)量管理環(huán)節(jié)中極為重要的一環(huán)。水泥熟料的質(zhì)量控制在不同生產(chǎn)丁藝、煅燒設(shè)備條件下也不一樣?；剞D(zhuǎn)窯生產(chǎn)，除常規(guī)化學(xué)全分析、物理檢驗和控制游離氧化鈣外，一般還要控制燒成帶的溫度、窯尾廢氣溫度及各點負(fù)壓，同時還要控制熟料的堆積密度，有的廠還進(jìn)行巖相結(jié)構(gòu)的檢驗和控制；而立窯生產(chǎn)，熟料在出窯后均經(jīng)破碎處理，除常規(guī)控制外，有時也控制其堆積密度。所以，控制項目的多少，應(yīng)視生產(chǎn)工藝條件具體確定。一般熟料質(zhì)量控制項目有：熟料化學(xué)成分(包括KH、SM、IM三個率值)、燒失量、游離氧化鈣、游離氧化鎂、安定性以及強(qiáng)度等物理性能。
　　1.熟料的控制指標(biāo)及檢測方法
　　1．1 熟料的化學(xué)成分
　　對熟料化學(xué)成分的控制，目的在于檢驗其礦物組成是否符合配料沒計的要求，從而判斷前道工序的工藝狀況和熟料質(zhì)量，并作為調(diào)整前道工序的依據(jù)。
　　水泥熟料中各氧化物之間的不同比例，決定著熟料中各種礦物組成的差異，以及由此影響到熟料本身的物理性能特點和其煅燒的難易程度，我國通常用石灰飽和系數(shù)(KH值)、硅率(n)和鋁率(P)來表示熟料中各氧化物含量之間的關(guān)系。熟料的三個率值，應(yīng)根據(jù)各廠原料成分，上藝條件，技術(shù)水平以及生產(chǎn)水泥的品種、標(biāo)號、季節(jié)等因素來綜合考慮，合理進(jìn)行選擇以保證熟料的質(zhì)量。一般情況下，生產(chǎn)條件不發(fā)生變化。游離氧化鈣相同時，熟料強(qiáng)度隨KH值和C3S含量增大而提高。當(dāng)熟料化學(xué)成分一定時，其強(qiáng)度隨游離氧化鈣增加而降低，增大熟料小KH值，熟料中游離氧化鈣也會隨之上升。所以，對熟料KH值的控制是非常重要的，控制KH值應(yīng)考慮以下幾個方面的因素：
　　1．采用礦化劑尤其是復(fù)合礦化劑時，Ktt值可略高些。一般情況下，摻復(fù)合礦化劑的冊值比單摻時高0．02～0．04，單摻比不摻礦化劑時可高0．01～0．03。
　　2．原料易燒性好，生料質(zhì)量比較均勻且粗顆粒少時，KH值控制指標(biāo)可略高，反之應(yīng)低一些。
　　3．生料n低時，KH值可高些，反之應(yīng)低些。
　　4．煅燒工藝穩(wěn)定，操作人員素質(zhì)好時，KH值可略高，反之應(yīng)降低。
　　5．夏季生產(chǎn)時KH值可略高于冬季。
　　KH值控制范圍為目標(biāo)值+0．02；濕法回轉(zhuǎn)窯及日產(chǎn)2 000t以上的預(yù)分解窯的KH值合格率應(yīng)≥80％，其他窯型的KH值合格率)70％；KH的標(biāo)準(zhǔn)偏差按回轉(zhuǎn)窯、立窯的不同分別控制在不大于0．020和不大于0．030之內(nèi)。
　　熟料的n和P值也應(yīng)合理、穩(wěn)定，盡量減小波動。一般而言，n和P值的控制范圍為目標(biāo)值+0．10，合格率≥85％。
　　率值合格率和飽和系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差各窯以日為單位(分班作分析，先以算術(shù)平均法求出率值日平均)，按月統(tǒng)計，然后按窯月產(chǎn)量加權(quán)計算總平均值。
　　出窯熟料化學(xué)成分的測定，應(yīng)進(jìn)行連續(xù)取樣，取樣要具有代表性，每天測定一次。
　　2.游離氧化鈣
　　2.1游離氧化鈣含量
　　游離氧化鈣是熟料中沒有參加化學(xué)反應(yīng)，而是以游離態(tài)存在的氧化鈣。熟料在燒成時殘留的死燒游離氧化鈣水化很慢，要在水泥水化、硬化并形成一定強(qiáng)度后才開始水化，由于體積不均勻膨脹，會致使水泥石強(qiáng)度下降、開裂甚至崩潰，造成水泥安定性不良。所以控制熟料中f-CaO的含量是十分重要的。通過f-CaO的含量分析，可以對煅燒精況和熟料質(zhì)量進(jìn)行判斷。
　　立窯水泥熟料中的游離氧化鈣主要有下述三種形式：
　?、偾窡坞x氧化鈣。只存在于經(jīng)受1100-1 200℃煅燒的牛燒料球中，石灰石分解產(chǎn)生的游離氧化鈣叫欠燒游離氧化鈣。因其輕燒，結(jié)構(gòu)疏松，遇水很快消解，對水泥石的安定性無大影響。
　?、谝淮斡坞x氧化鈣。已經(jīng)受燒成溫度煅燒，但未化合成熟料礦物，遇水消解緩慢，在硬化的水泥石中，水化成氫氧化鈣，體積膨脹達(dá)97．9％，嚴(yán)重影響水泥的安定性。正常熟料中形成一次游離氧化鈣的主要原因是：生料配料不當(dāng)，石灰飽和系數(shù)過高，熔劑礦物少，生料粒度太粗，或生料均勻性差。
　　③二次游離氧化鈣。在還原氣氛中，氧化鐵被還原為氧化亞鐵，如熟料冷卻緩慢，則Fe2+促使硅酸三鈣分解為硅酸二鈣和游離氧化鈣。如果包裹在熟料礦物中，則水化十分緩慢。
　　綜上所述，影響水泥安定性的主要成分是一次和二次游離氧化鈣。為了保證水泥的質(zhì)量，并判斷生料配料和燒成工藝是否適宜，應(yīng)及時測定熟料中游離氧化鈣的含量。
　　從理論上講，熟料中f-CaO越低越好。因為隨著f-CaO含量的增加，熟料強(qiáng)度會明顯下降，安定性合格率也會大幅度下降。所以，在確定f-CaO的控制指標(biāo)時，企業(yè)應(yīng)綜合考慮本廠的生產(chǎn)工藝、原燃材料、設(shè)備、操作水平等因素，確定一個既經(jīng)濟(jì)又合理的指標(biāo)。
　　熟料中f-CaO含量是水泥生產(chǎn)中較難控制而又對水泥質(zhì)量影響很大的因素。在生產(chǎn)中造成f-CaO含量高有諸多原因：
　　(1)配料不當(dāng)，KH過高；
　　(2)煤與生料配比不均勻、不準(zhǔn)確，煤質(zhì)波動大或煤粒過粗；
　　(3)窯生料Tcaco．合格率太低或生料過粗，窯內(nèi)煅燒不完全
　　(4)熱工制度不穩(wěn)定，卸料太快或偏火漏生
　　(5)料冷卻慢，產(chǎn)生二次f-CaO。如熟料出窯時f-CaO含量過高，安定性不合格，可采取以下措施盡可能減小f-CaO對強(qiáng)度和安定性的影響：
　　(1)熟料出窯時噴灑少量水；
　　(2)加入少量的高活性混合材制備水泥；
　　(3)調(diào)整水泥的粉磨細(xì)度；
　　(4)適當(dāng)延長熟料的堆放時間