調(diào)整熟料率值 提高熟料強(qiáng)度
長(zhǎng)期以來,受石灰石及煤質(zhì)的影響,甘肅省張掖市山丹水泥(集團(tuán))有限公司熟料配料一直采用常規(guī)的配料方案,熟料3天抗壓強(qiáng)度一直徘徊在28~31MPa,28天抗壓強(qiáng)度為52~54MPa。
2009年年初,公司著力解決進(jìn)廠原材料尤其是石灰石和煤的質(zhì)量問題。經(jīng)努力,石灰石CaO含量已達(dá)48%以上,煤發(fā)熱量也穩(wěn)定在5300kCal/kg以上。在此基礎(chǔ)上,公司提出了要在熟料強(qiáng)度上獲得一定突破的要求,據(jù)此,課題組對(duì)熟料率值控制進(jìn)行了一定調(diào)整。經(jīng)過2個(gè)多月的努力,在生產(chǎn)實(shí)踐上取得了一定效果:熟料3天抗壓強(qiáng)度達(dá)到33MPa左右,28天抗壓強(qiáng)度達(dá)到56MPa左右。
通過實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐,筆者總結(jié)認(rèn)為,在生產(chǎn)過程中調(diào)整熟料率值,可一定程度上提高熟料強(qiáng)度。
關(guān)于KH值和SM值
眾所周知,熟料強(qiáng)度主要來源于硅酸鹽礦物,而C3S又是硅酸鹽礦物強(qiáng)度的主要提供者。據(jù)研究,當(dāng)硅酸鹽礦物含量一定時(shí),C3S含量占硅酸鹽礦物總量≥70%時(shí),熟料28天抗壓強(qiáng)度可達(dá)到1年強(qiáng)度的80%,而當(dāng)C2S占總量的70%時(shí),熟料28天抗壓強(qiáng)度只能達(dá)到1年強(qiáng)度的40%左右?;谶@一認(rèn)識(shí),課題組認(rèn)為要提高熟料強(qiáng)度,就必須適當(dāng)提高熟料KH值和SM值,以此來提高熟料中硅酸鹽礦物總量及C3S的含量。結(jié)合公司實(shí)際,課題組確定熟料KH值為0.89~0.93,SM值大于2.80。經(jīng)2個(gè)月的試驗(yàn),效果良好,調(diào)整后熟料強(qiáng)度比調(diào)整前提高1~2MPa。
關(guān)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的相對(duì)含量,IM值越高,熟料中的Al2O3含量越高,反之則Fe2O3的含量越高。Al2O3含量越高,熟料的液相量會(huì)相對(duì)提高,但液相黏度會(huì)大大提高;而Fe2O3的含量越高,則熟料的液相量會(huì)相對(duì)減少,但液相黏度會(huì)大大下降。因此,選擇適當(dāng)?shù)腎M值對(duì)熟料的煅燒是至關(guān)重要的,而煅燒質(zhì)量的好壞又直接影響到熟料強(qiáng)度的高低。起初,課題組并未重視對(duì)IM值的控制,但在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),總有那么一兩天熟料強(qiáng)度會(huì)突然下降1~2MPa,而檢查熟料KH值與SM值并未有大的變化。經(jīng)認(rèn)真統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),這幾天熟料Al2O3的含量全部低于4.6%,且熟料IM值較低。經(jīng)查資料發(fā)現(xiàn),熟料中Al2O3的含量在一定范圍時(shí),熟料強(qiáng)度會(huì)隨Al2O3含量的提高而上升。
這一理論在生產(chǎn)中熱熟料時(shí)得到了印證。公司在生產(chǎn)中熱熟料時(shí)由于原料庫(kù)不足,常常在配料上采取低鋁配方,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%,此時(shí)熟料28天抗壓強(qiáng)度一般為48~50MPa。而有一段時(shí)間,由于煤質(zhì)較差加之煤灰中的Al2O3較高,導(dǎo)制熟料中的Al2O3達(dá)到了4.1%左右,熟料中C3A的含量也達(dá)到了4%左右,而此時(shí)的熟料強(qiáng)度達(dá)到了50~54MPa。綜合以上理論,筆者認(rèn)為,在配料時(shí)必須嚴(yán)格控制熟料中的鋁鐵含量和熟料IM值。為此,課題組及時(shí)調(diào)整方案,規(guī)定了熟料中Al2O3的含量為4.7%~4.9%,F(xiàn)e2O3的含量在3.0%左右,且不能超過3.1%,確保熟料IM值控制在一定范圍內(nèi)。按此方案實(shí)施后,熟料強(qiáng)度穩(wěn)定,再未出現(xiàn)熟料強(qiáng)度下降的現(xiàn)象。
關(guān)于易燒性
影響易燒性的因素有很多,人們的常規(guī)認(rèn)識(shí)有兩條:一是液相量;二是液相黏度。
作為新型干法生產(chǎn)線,其窯前熱力強(qiáng)度遠(yuǎn)非以往濕法窯和預(yù)熱器窯可比,因此,筆者認(rèn)為,液相量為23%~28%較合適。當(dāng)新型干法窯處在良好工況的條件下,除了熱量較高的情況,筆者的經(jīng)驗(yàn)值液相量在23%左右即可,公司的新配方液相量經(jīng)計(jì)算為23%~24%。
在新型干法線中,液相出現(xiàn)的溫度與液相黏度幾乎同等重要,液相出現(xiàn)的溫度預(yù)示著窯內(nèi)是否會(huì)出現(xiàn)提前結(jié)粒和結(jié)大塊的情況。如果液相提前出現(xiàn)會(huì)使熟料結(jié)粒過大而出現(xiàn)燒不透的現(xiàn)象,會(huì)影響熟料fCaO的吸收,進(jìn)而影響熟料強(qiáng)度。而液相黏度過大,會(huì)影響fCaO的吸收速率,同樣會(huì)影響熟料強(qiáng)度。因此,在新型干法線的配料上,必須要控制液相出現(xiàn)溫度和液相黏度。資料顯示,Al2O3含量越高則液相出現(xiàn)溫度越低、黏度越大。因此,在配料上必須控制Al2O3的含量不宜過大。
以上理論說明,在燃料質(zhì)量較好的情況下,配高KH、高SM料是完全可行的,且物料在煅燒過程中非常順暢,極少出現(xiàn)結(jié)大塊及結(jié)圈的不正?,F(xiàn)象,可以做到熟料的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗。
結(jié)論
?、僖岣呤炝蠌?qiáng)度,必須在提高熟料中C3S含量的同時(shí)提高熟料中硅酸鹽礦物的總量,即要堅(jiān)持高KH、高SM配方,熟料中硅酸鹽礦物總量最好大于77%。
?、谝刂剖炝螴M值,既不能過高影響熟料液相黏度,又不能過低而影響熟料強(qiáng)度,在實(shí)踐的基礎(chǔ)上最好對(duì)鋁鐵同時(shí)實(shí)施絕對(duì)值控制。
?、鄄捎酶逰H、高SM配料的前提是原燃料質(zhì)量要好,特別是燃料必須要有較高的發(fā)熱量以保證窯內(nèi)較強(qiáng)的熱力強(qiáng)度,否則可能導(dǎo)致煅燒因難,熟料質(zhì)量下降。
?、懿捎酶逰H、高SM配料,在煅燒上必須采用高溫煅燒方式,只有這樣才能獲取較高的熟料強(qiáng)度。
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