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        緩凝熟料的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)

        2021-02-04 08:09:50孫詩(shī)華樓美善邢愚樓凱翔
        水泥技術(shù) 2021年1期
        關(guān)鍵詞:生產(chǎn)

        孫詩(shī)華,樓美善,邢愚,樓凱翔

        道路水泥混凝土施工時(shí)間較長(zhǎng),要求有較長(zhǎng)的水泥初凝時(shí)間,以滿足施工對(duì)混凝土流動(dòng)性的要求。我公司螢石尾礦成分含有15%~20%的氟化鈣以及SiO2、CaO 等成分,在水泥原料中加入一定比例的螢石尾礦煅燒后,有效延長(zhǎng)了熟料的凝結(jié)時(shí)間,熟料初凝時(shí)間由原來的85~95min 延長(zhǎng)到205~304min,終凝時(shí)間由原來的130~150min 延長(zhǎng)到267~387min,保證了道路施工對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間的要求。本文主要介紹緩凝熟料生產(chǎn)試驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)施情況。

        1 前期準(zhǔn)備

        確定原材料情況及配料方案,研究螢石尾礦的主要作用和影響,做好試驗(yàn)后的調(diào)整預(yù)案。

        本次試驗(yàn)用螢石尾礦礦體脈石主要為石灰?guī)r,其尾礦成分以CaO、CaF2、SiO2為主。螢石尾礦可促進(jìn)碳酸鹽的分解,加速堿性長(zhǎng)石、云母的分解過程,加強(qiáng)堿的氧化物的揮發(fā),促進(jìn)結(jié)晶氧化硅(石英、燧石)的Si-O 鍵斷裂。試驗(yàn)表明,在高溫范圍內(nèi),加入CaF2可使熟料液相出現(xiàn)的溫度降低,可降低熟料燒成溫度。生料中摻入螢石尾礦能延長(zhǎng)熟料凝結(jié)時(shí)間的主要原因是,氟化鈣中的氟離子與熟料水化產(chǎn)生的氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的氟鹽,附著在熟料顆粒表面,延緩了熟料的水化速率,導(dǎo)致熟料凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)。

        試驗(yàn)用螢石尾礦質(zhì)量情況及生料配料方案見表1、表2。螢石加入配比暫定為1.5%,視后續(xù)數(shù)據(jù)和煅燒情況調(diào)整。正常情況下,穩(wěn)定生產(chǎn)5d 后將螢石尾礦配比上調(diào)0.5%。

        2 實(shí)施方案

        通過計(jì)量秤在生料配料中加入1.5%~4.0%的螢石尾礦粉;利用現(xiàn)有停用的小鐵倉(cāng)與配料秤,優(yōu)化計(jì)量設(shè)備,保持其準(zhǔn)確性;增加檢測(cè)設(shè)備,檢驗(yàn)進(jìn)廠物料化學(xué)成分和CaF2含量,每日至少檢測(cè)一次生料、熟料中氟離子含量。

        從2018年7月開始,螢石尾礦初始加入比例為1.5%,根據(jù)物料情況加至4.0%,并視凝結(jié)時(shí)間逐步調(diào)整控制熟料中的氟離子(F-)含量。

        生料、熟料成分匯總見表3。使用螢石尾礦前后的熟料質(zhì)量對(duì)比情況見表4。

        表1 試驗(yàn)用螢石尾礦化學(xué)成分,%

        表2 生料配料方案

        表3 生料、熟料成分匯總

        3 實(shí)施效果

        (1)熟料的初凝和終凝時(shí)間延長(zhǎng)。隨著螢石尾礦摻量的增加,熟料的凝結(jié)時(shí)間也隨之延長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)了緩凝熟料的生產(chǎn),在實(shí)際生產(chǎn)過程中螢石尾礦的摻量在2.0%~3.0%,熟料氟離子控制在0.19%~0.28%,熟料初凝時(shí)間控制在205~304min,終凝時(shí)間控制在267~387min比較合適。

        (2)熟料燒成溫度降低,熟料易燒性得到改善,熟料強(qiáng)度沒有顯著變化。

        (3)生產(chǎn)過程中要保持螢石尾礦摻入量合適且穩(wěn)定,要控制好熟料中氟的含量。螢石尾礦摻入量過多,熟料凝結(jié)時(shí)間會(huì)過長(zhǎng),摻入量過少,則達(dá)不到生產(chǎn)緩凝熟料的目的。

        (4)從試驗(yàn)過程來看,當(dāng)螢石尾礦摻量為3.5%、熟料氟離子在0.326%以內(nèi),同時(shí)適當(dāng)減少頭煤用量,適當(dāng)降低窯尾溫度≯1 050℃時(shí),對(duì)窯的煅燒無影響。但當(dāng)螢石尾礦的摻量在4.0%、熟料氟離子在0.373%時(shí),窯內(nèi)則出現(xiàn)了結(jié)后圈現(xiàn)象(后圈厚度約350mm,長(zhǎng)度約1 200mm),窯尾煙室有輕度的結(jié)皮。

        表4 使用螢石尾礦前后的熟料質(zhì)量對(duì)比

        4 結(jié)語

        在生產(chǎn)緩凝熟料過程中,摻入螢石尾礦可以改善生料的易燒性,穩(wěn)定生產(chǎn)緩凝熟料,優(yōu)化水泥性能,滿足特殊工程對(duì)緩凝水泥性能的要求,保證混凝土的質(zhì)量,同時(shí),螢石尾礦的有效利用,有利于環(huán)境保護(hù)。

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