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窯灰對料漿組分及熟料強度的影響

http://www.dcyhziu.cn  2007/6/26 源自:中華職工學習網 【字體: 字體顏色
我公司濕法線年產窯灰約20萬t,約占熟料產量的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)測料漿水分用工業天平、電爐。
  2)測料漿流動度用錐形環、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,說明窯灰大部分產生于分解帶且有堿、硫的富集現象。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率較高。2號生料在1400℃煅燒時,其堿的揮發率為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,可以降低堿的不良影響。
  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。
  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率的辦法降低堿的影響,這就要求生產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,要提高煅燒溫度,必須采用較高的石灰飽和系數和硅酸率為煅燒提供條件。
  4 小結
  1)加窯灰對料漿組分產生影響,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生影響。
  3)窯灰中的堿過高,會對硅酸鹽水泥的生產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。
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