窯灰對料漿組分及熟料強度的影響

　　我公司濕法線年產(chǎn)窯灰約20萬t，約占熟料產(chǎn)量的1/4。從1995年開始采用窯中喂灰工藝，使得窯灰已基本得到全部利用，然而，窯灰的大量喂入對料漿流動度和熟料質量是否產(chǎn)生不利影響，大家看法不一，為此進行了試驗研究，具體如下。
1 試驗材料的采集
　　基準生料漿：取自攪拌池回窯漿管道處，作為正常料漿及基準生料漿。
　　窯灰：在各窯豎螺旋輸送機出口處分別取1號、3號、4號窯窯灰，其中采用1號窯窯灰配制各種配比的混合漿。
　　煤灰：在煤磨熱風爐處取樣。
2 試驗用儀器及設備
1)測料漿水分用工業(yè)天平、電爐。
2)測料漿流動度用錐形環(huán)、平板玻璃和卡尺。
3)易燒性試驗用高溫爐(額定溫度1600℃)、電熱干燥器、耐高溫試缽及生料成球設備。
3 試驗內(nèi)容及結果分析
3.1 窯灰對料漿組分及性能影響試驗
3.1.1 窯灰對料漿組分的影響
　　分別對正常料漿、窯灰以及一定比例摻入窯灰的料漿成分進行分析
料漿及窯灰的化學全分析％
不同窯灰摻加比例料漿流動性
3.1.3 試驗結果分析
　　可以看出，窯灰的化學成分類似于生料，但其燒失量、CIO都偏低于生料，而堿、硫含量明顯高于生料，說明窯灰大部分產(chǎn)生于分解帶且有堿、硫的富集現(xiàn)象。各窯的窯灰成分變化也較大，這與各窯的熱工制度有很大關系。而正常生料隨著窯灰的加入出現(xiàn)2種變化：一是生料KH降低，二是堿含量大幅度提高。
　　可以看出，正常生料漿在水分一定的情況下，具有較好的流動性能，隨著窯灰的加入，流動度急劇下降，并且隨著窯灰摻量的增加，流動度變得越來越小，在干窯灰∶干料漿達1∶6時，幾乎失去流動性，說明窯灰對窯內(nèi)物料的流動性影響很大。但是，我公司目前采用窯中喂灰工藝，料漿在經(jīng)過預熱帶失去水分后，再與窯灰混合，所以,窯灰的加入對窯煅燒不會產(chǎn)生影響。
3.2 加窯灰生料易燒性試驗
3.2.1 加窯灰對生料易燒性影響
　　主要安排了2種生料易燒性試驗：一種為正常生料加煤灰配料(A生料)；另一種為正常生料加煤灰和窯灰配料(B生料)(干窯灰∶干生料=1∶8),生、熟料化學全分析見表3，試燒溫度選擇了1400℃、
1450℃，試驗結果見表4。 
　　 試燒生料、熟料化學全分析％
　　窯灰對生料易燒性影響的試驗
3.2.2 試驗結果分析
　　可以看出，在相同煅燒條件下，2號生料易燒性好于1號生料。2號生料由于窯灰的加入，使得生料中堿、硫含量增加，鐵和鋁的含量也有少量增加，因而，使得該料煅燒時液相量增加，煅燒溫度降低，料子易燒。
　　另外，煅燒溫度的高低對堿的揮發(fā)影響也十分敏感。從高溫爐煅燒結果來看，高溫煅燒時堿的揮發(fā)率較高。從表5中可以清楚看出，2號生料在1400℃煅燒時，其堿的揮發(fā)率為62％，1450℃時為85％，從工藝角度來說提高煅燒溫度有利于堿的揮發(fā)，可以降低堿的不良影響。
表5 煅燒溫度對堿揮發(fā)率的影響
3.3 加窯灰對熟料煅燒及強度的影響
3.3.1 熟料的制備及基本性能
　　取1號窯正常熟料，然后采取停加窯灰的方式于40min后取得2號熟料(不加窯灰)，并將2種熟料進行破碎、粉磨至比表面積相近后，進行全套物理檢驗，其結果見表6，化學全分析見表7。
表6 2種熟料的配比及物理性能
表7 2種熟料化學全分析％
3.3.2 試驗結果分析
　　可以看出，加窯灰熟料早期強度高，3d抗折和抗壓強度分別達7.3MPa和43.4MPa，28d抗壓強度只有59.6MPa，其增進率為27％，而不加窯灰的熟料3d抗壓強度為37.7MPa，不如加窯灰熟料，但28d抗壓強度高達66.3MPa，其增進率為43％，說明加窯灰后抑制了熟料后期強度的發(fā)揮。加窯灰熟料3d強度高，其原因是少量堿能促進熟料的早期水化，且C3A、C4AF含量相應較高，因而能提高早期強度，但7d、28d抗壓強度明顯降低，這是由于熟料中C3S、C2S礦物減少，影響熟料后期水化，進而造成抗壓強度下降。
　　當然，影響熟料強度的因素很多，窯灰中的堿含量是其中一個比較主要的因素，要減少這方面的影響，可采取提高堿的揮發(fā)率的辦法降低堿的影響，這就要求生產(chǎn)中采取提高煅燒溫度，延長煅燒時間，降低生料細度等措施來實現(xiàn)，要提高煅燒溫度，必須采用較高的石灰飽和系數(shù)和硅酸率為煅燒提供條件。
4 小結
1)加窯灰對料漿組分產(chǎn)生影響，隨著窯灰摻量的增加，生料KH降低，堿含量明顯增加。
2)采用窯中加窯灰方式，對料漿的流動性不會產(chǎn)生影響。
3)窯灰中的堿過高，會對硅酸鹽水泥的生產(chǎn)帶來一定的不利影響。
4)加窯灰熟料早期強度高，增進率低，熟料標號難以提高，而不加窯灰的熟料早期強度低，增進率很高。

摘自：中國水泥網(wǎng)論壇