硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝論文范文

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1配料方案的確定

1.1生料組分的確定通過采樣掌握了大量原燃材料礦點(diǎn)的質(zhì)量狀況，并結(jié)合當(dāng)時(shí)普通硅酸鹽水泥熟料的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，選擇表2為微膨脹中熱水泥的生料配料組分進(jìn)行研究。

1.2熟料控制目標(biāo)的確定綜合考慮新型干法窯的工藝特點(diǎn)，結(jié)合微膨脹中熱水泥的特殊要求，以及選用原燃材料的質(zhì)量情況，充分考慮熟料礦物組成對水泥物理性能的影響，合理設(shè)計(jì)三率值，制定配料方案，具體參數(shù)如表3所示。

1.3MgO含量的確定熟料中MgO含量和其晶體大小對水泥的膨脹性能有很大影響，根據(jù)溪洛渡和官地電站等水電工程對大壩水泥MgO含量的要求（3.5％～5.0％），在生產(chǎn)微膨脹中熱水泥時(shí)MgO的控制首先要滿足客戶要求，并結(jié)合MgO含量與混凝土自生體積變形的關(guān)系試驗(yàn)，最終確定熟料中MgO的最佳含量。

2不同方案質(zhì)量情況對比分析

2.1不同方案熟料質(zhì)量對比表4為微膨脹中熱水泥熟料化學(xué)成分、率值及礦物組成，表5為微膨脹中熱水泥熟料的物理性能，各種方案的結(jié)果對比如下。方案1采用石灰石+頁巖+砂巖1+硫酸渣+白云石5組分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.850±0.02，n=2.30±0.10，P=0.80±0.10，因頁巖帶入的堿含量高，使得燒制的熟料堿含量較高，同時(shí)熟料中C3A和C3S礦物含量偏低，使得水化熱和強(qiáng)度偏低。從降低熟料堿含量和提高強(qiáng)度的角度出發(fā)，方案2中采用低堿含量的砂巖代替頁巖配料，生料組分為石灰石+砂巖1+硫酸渣+白云石，同時(shí)提高C3A和C3S礦物含量，即熟料的三率值控制方案調(diào)整為：KH=0.860±0.02，n=2.65±0.10，P=0.85±0.10。從方案2的熟料物理性能可看出，3d和28d強(qiáng)度大有提高，而且增長較好，但是水化熱明顯上升。方案1和方案2中硫酸渣SO3含量較高，在試制過程中，預(yù)熱器結(jié)皮嚴(yán)重，窯結(jié)圈現(xiàn)象頻繁，嚴(yán)重影響了中熱水泥熟料的煅燒質(zhì)量。方案3中將硫酸渣配料改為銅礦渣配料，采用石灰石+砂巖2+銅礦渣+白云石4組分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.860±0.02，n=2.65±0.10，P=0.77±0.10，熟料中SO3含量明顯下降，預(yù)熱器結(jié)皮有所減少，但因控制過程中KH偏低，且熟料硅率提高，鋁率降低后，熟料的水化熱和強(qiáng)度成下降趨勢。在借鑒鋁礦廢石應(yīng)用于普通硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)提高了熟料的28d抗壓強(qiáng)度的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，方案4中將鋁礦廢石應(yīng)用于微膨脹中熱水泥熟料的生產(chǎn)，采用石灰石+砂巖2+銅礦渣+鋁礦廢石+白云石5組分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.870±0.02，n=2.50±0.10，P=0.80±0.10，采用鋁礦廢石作為鋁質(zhì)校正原料，適當(dāng)提高熟料中C3A含量，水化熱適中,同時(shí)熟料的3d和28d抗壓強(qiáng)度得到了提高，且堿含量低，滿足試驗(yàn)要求。最終確定方案4為微膨脹中熱水泥熟料的最佳方案。

2.2不同方案水泥物理性能對比表6為不同SO3含量中熱水泥物理性能對比，表7為不同比表面積中熱水泥物理性能對比。從表6可見，SO3含量對水泥強(qiáng)度的發(fā)揮起到一定的促進(jìn)作用，并延緩了水泥凝結(jié)時(shí)間，但水化熱呈上升趨勢，故目前將SO3指標(biāo)確定為(2.20±0.30)%。從表7可見，比表面積越高，其強(qiáng)度越高、水化熱也越高，而且比表面積對強(qiáng)度的影響要比對水化熱的影響更明顯。根據(jù)有關(guān)資料，比表面積大時(shí)，會(huì)使混凝土收縮加大，從而使大壩易產(chǎn)生裂縫，溪洛渡電站等大型水電工程要求比表面積宜為250～320m2/kg，最大不超過340m2/kg。在綜合考慮微膨脹中熱水泥強(qiáng)度和水化熱等物理性能指標(biāo)，結(jié)合幾次的微膨脹中熱水泥的粉磨質(zhì)量情況，本研究最終確定了中熱水泥粉磨時(shí)比表面積控制目標(biāo)為（310±10）m2/kg。

2.3不同MgO含量水泥微膨脹性能對比在中熱水泥混凝土試驗(yàn)上，借助三峽公司溪洛渡電站實(shí)驗(yàn)室、二灘公司及成勘院實(shí)驗(yàn)室，采用送樣的方式，開展中熱水泥混凝土的相關(guān)性能試驗(yàn)。從表8～表10中1號～3號中熱水泥混凝土試驗(yàn)結(jié)果可以看出，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足水電工程要求，尤其是混凝土自生體積變形表現(xiàn)為：MgO含量高的自生體積變形小，因此在設(shè)計(jì)中熱水泥MgO含量時(shí)，將MgO控制在（4.50±0.30）%。

3結(jié)論

采用新型干法生產(chǎn)線，通過各原材料的配比優(yōu)化組合，研究出具有微膨脹特性的中熱硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝配方如下：1）優(yōu)選堿和硫等有害成分低的原料，最終采用石灰石、高硅砂巖、鋁礦廢石、銅礦渣和白云石5組分配料。2）結(jié)合中熱水泥水化熱和強(qiáng)度要求，控制好C3A和C3S含量是關(guān)鍵，中熱水泥熟料三率值控制在KH=0.870±0.02、n=2.50±0.10、P=0.80±0.10較佳。3）合理匹配中熱水泥比表面積與水化熱和強(qiáng)度關(guān)系，水泥比表面積控制目標(biāo)最終確定為（310±10）m2/kg。4）結(jié)合水泥C3A含量，從降低水化熱角度出發(fā)，采取低SO3控制方式，確定水泥SO3控制指標(biāo)為（2.2±0.3）%。5）為提高混凝土微膨脹性，適當(dāng)提高中熱水泥MgO含量為(4.50±0.30)%。

作者：王燕許曉英蔡攀單位：四川峨勝水泥集團(tuán)股份有限公司