提高白水泥熟料白度的配料經(jīng)驗(yàn)
我公司二分廠擁有年產(chǎn)10萬t特級(jí)白度白水泥的生產(chǎn)能力,有兩條Φ2.7m/2.5m×54m干法中空窯。1997年以前,該分廠采用舊的配料方案,質(zhì)量最好時(shí)也只有5%為特級(jí)品;1998年采用新工藝配方后,其臺(tái)時(shí)產(chǎn)量比以前增加1t/h,燃煤等消耗也比1997年降低了19.5元/t,在未用冷卻帶漂白的情況下,熟料白度高達(dá)83度以上,確保了白水泥特級(jí)品率達(dá)100%,創(chuàng)下了該廠自1994年投產(chǎn)以來的最好記錄,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。在生產(chǎn)過程中,公司經(jīng)過多次工藝改革,探索出了生產(chǎn)高白度白水泥熟料較為合理的配料方案。我們的體會(huì)是:合理控制KH,適量加入晶種,選擇合適的礦化劑及其配比,用含有微量堿的白泥配料,生料中加入有機(jī)外加劑,幾者合理運(yùn)用,會(huì)收到事半功倍的效果。
1、控制較高的石灰飽和系數(shù)
采用新的配料方案,KH一般控制在0.97~0.98。KH高的料需適當(dāng)提高燒成溫度,從而使出窯熟料的C3S含量增多,由于C3S不易染色,故可使熟料白度有所增高,同時(shí)熟料強(qiáng)度也大大提高,此時(shí)就可多加點(diǎn)白度較高的混合材,從而確保特級(jí)白度白水泥的生產(chǎn)。當(dāng)然,KH不是越高越好,KH太高的熟料很耐火,難燒透,這樣不僅熱耗高,而且燒不透的熟料fCaO也高,易造成熟料不安定,影響出廠水泥的質(zhì)量。因此,在確定高KH時(shí),一定要根據(jù)本廠原材料的性能,并經(jīng)長(zhǎng)期實(shí)踐來確定,不可隨意照搬。
2、最佳晶種配比
以前二分廠為了生產(chǎn)高白度的白水泥熟料,把漂白不好的大顆粒熟料和少量粉料篩出全部倒掉,較多時(shí)一天有1.3t,造成了很大的浪費(fèi)。為了降低生產(chǎn)成本,公司設(shè)法用這批廢舊熟料取代進(jìn)廠價(jià)高的葉臘石來改善生料易燒性。首先進(jìn)行了試驗(yàn),生料用小磨磨制,熟料煅燒在硅碳棒、硅鉬棒箱式電爐中進(jìn)行,并嚴(yán)格控制燒成氣氛,觀察熟料的燒結(jié)狀況。試驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1 不同摻量廢舊熟料作晶種時(shí)熟料性能
從表1可知:①用廢舊熟料做晶種摻2.0%~3.5%效果不夠明顯。②摻4.0%~5.0%時(shí)有些效果,熟料白度、強(qiáng)度都有一定的增長(zhǎng)。③摻5.5%~6.0%時(shí)效果最好,生料易燒性好,熟料白度、強(qiáng)度增長(zhǎng)大,節(jié)約煤多。5摻6.5%時(shí),雖生料易燒性好,強(qiáng)度也好,但白度有所降低,主要原因是廢舊熟料白度低,多摻后對(duì)熟料造成污染。
因此決定,用自留廢舊熟料做晶種,配比為5.5%~6.0%,此摻量確保了我廠特級(jí)白度白水泥的生產(chǎn),并節(jié)約了大量的煤。
3、選擇合適的礦化劑及其配比
我廠經(jīng)過長(zhǎng)期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),為與高KH熟料的煅燒相適應(yīng),用CaF2礦化劑比用CaF2+BaSO4復(fù)合礦化劑更利于提高熟料白度,且CaF2含量在0.45%為最佳。試驗(yàn)結(jié)果如圖1。
圖1 不同礦化劑含量時(shí)熟料白度
從圖1可知:①CaF2含量小于0.45%時(shí),隨著CaF2的增加,熟料白度略有增加;當(dāng)CaF2超過0.45%時(shí),熟料白度有所下降,熟料顏色從淺綠色變成較深的顏色,此時(shí)窯內(nèi)易結(jié)大球。②用CaF2+BaSO4復(fù)合礦化劑不利于提高熟料白度。
4、選用含有微量堿的白泥作原料
經(jīng)過長(zhǎng)期試驗(yàn)得知,我公司生料堿含量控制在0.65%~0.70%較為適宜,它不僅可提高熟料白度0.5~0.7度,同時(shí)還可使熟料強(qiáng)度略有升高。原因之一:微量堿降低了物料體系的最低共熔溫度,增加了液相量,降低液相粘度,從而改善生料易燒性;原因之二:摻入微量堿時(shí),K+、Na+改變了Fe3+、Mn4+等著色離子的狀態(tài),從而使熟料白度有所提高。
特別指出,這一堿含量在煅燒過程中揮發(fā)一部分,余下的堿含量極少,不會(huì)在使用過后產(chǎn)生堿集料反應(yīng)。
5、加入有機(jī)外加劑
如果有機(jī)外加劑較便宜,生料中可摻入0.6%左右的外加劑,如石油焦、焦炭等。有機(jī)外加劑著火點(diǎn)較低,未到燒成帶就已燃燒,這為白水泥熟料的煅燒提供了較好的還原氣氛,從而使熟料白度提高5%~6%。同時(shí),有機(jī)外加劑的燃燒可提供熱量,使物料換熱充分,利于煅燒。另外,有機(jī)外加劑揮發(fā)性大、灰分小,少量摻入不會(huì)污染熟料。
6、采用新方案配料的效果
新舊方案配料的效果對(duì)比見表2。
表2 新舊配料方案效果對(duì)比
從表2可知,采用新配方后窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增大了1t/h,fCaO降低了1.12%,熟料礦物組成更趨合理,熟料平均白度增加了3.3度,熟料7d抗壓強(qiáng)度增加了8.1MPa,出廠白水泥一級(jí)品率增至100%,取得了較好的效果。
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