萤石作矿化剂在湿磨干烧短窑中的应用

萤石作矿化剂在湿磨干烧短窑中的应用作者:蓝兴权单位:南华水泥股份有限公司中图分类号:TQ172.461文献标识码:B文章编号:1002-9877(2002)12-0022-02随着GB/T17671的实施,对水泥质量的要求越来越严格。为此我厂在采用各种新工艺、新设备和新技术的同时,开始了萤石作矿化剂在新线湿磨干烧短窑中应用的试验和研究,以求提高水泥早期和后期强度,并提高熟料台时产量,降低熟料生产成本。1试验研究我厂石灰石是自产,所含结晶状态的石英、燧石等有害的成分较多,严重影响熟料煅烧时fCaO的吸收,熟料质量不稳定。表1是用SiO2结晶程度不同的石灰石配制的生料化学成分,以及经1450℃煅烧后的fCaO对比。表1SiO2结晶程度不同的石灰石配制的生料成分及煅烧后fCaO对比%项目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSiO2结晶程度煅烧后fCaO我厂39.686.941.370.5649.971.455.643.32某厂40.024.501.820.8449.750.702.602.02由表1可知,我厂目前使用的石灰石含结晶SiO2较高,对煅烧不利。而萤石中存在的氟离子,能够有效地破坏生料中SiO2、CaO的晶格结构,起到活化作用,加速CaO与SiO2的反应,促进C2S和C3S的形成。表2是我厂掺萤石作矿化剂的对比情况。表2使用萤石作矿化剂后的对比%项目生料化学成分1450℃下保温30min后fCaO1350℃下保温30min后fCaOLossSiO2Al2O3Fe2O3CaOCaF2a36.3012.202.342.0744.260.421.682.16b36.4012.242.282.1044.280.461.502.05c36.4512.262.322.0844.270.361.802.32d36.3612.202.352.0444.300.541.581.96e36.6212.342.362.0444.320.641.541.72f36.4012.242.262.1444.260.302.342.36g36.3012.222.342.1444.260.202.642.64h36.2812.182.282.1644.240.003.243.86注:表中生料成分为掺入萤石后的检验结果。由表2可知,生料中掺入一定量的CaF2后,在相同的温度下煅烧相同的时间,熟料中游离氧化钙可大幅度降低。据试验,生料中掺入0.35%~0.50%的CaF2后,熟料煅烧温度可下降150~200℃,实现低温度煅烧,达到节煤并降低熟料生产成本的目的。2工业试生产在掺萤石作矿化剂期间,我厂选择配料方案为:KH=0.92±0.02,n=2.65±0.1,P=1.8±0.1。熟料化学成分及率值见表3,物理性能见表4。表3熟料化学成分及率值时间化学成分/%率值SiO2Al2O3Fe2O3CaOSO3CaF2fCaOKHnP2002-07-1221.355.222.7265.280.760.420.880.9322.691.922002-07-1321.445.382.8265.390.880.431.270.9252.621.912002-07-1421.545.372.9065.370.880.391.060.9202.611.852002-07-1521.585.272.8466.011.320.320.580.9322.661.862002-07-1621.565.252.9065.860.880.450.770.9302.651.81表4熟料物理性能时间抗折强度/MPa抗压强度/MPa凝结时间/(h:min)安定性3d28d3d28d初凝终凝2002-07-126.09.235.258.12:172:57合格2002-07-135.79.436.560.12:203:03合格2002-07-146.29.034.759.62:203:02合格2002-07-155.99.234.159.52:223:16合格2002-07-166.49.436.361.12:233:27合格由表3和表4可知,上述配料方案在一定程度上强化了煅烧效果,fCaO也较低,合格率达96.86%。熟料28d抗压强度普遍由原来的51MPa提高到58MPa,安定性合格,初终凝时间正常。但是,出窑熟料结粒细小,且极易发生粉化现象,窑皮易长厚,窑预热器系统易结皮。对此,我厂又将CaF2掺量调整为0.6%,3率值调整为:KH=0.92,n=2.65,P=1.70,调整后窑皮现状有所好转,窑运转率、台时产量都有所提高,见表5。表5萤石使用前后情况对比时间运转率/%台时产量/(t/h)窑皮状况使用前7854~61易结厚窑皮使用后8264~68窑皮平整3几点体会1)萤石作单掺矿化剂在湿磨干烧短窑中应用,必须考虑生料中的氟硫比的控制,加入萤石作矿化剂后,生料中的氟硫比会严重影响生料易烧性和水泥的凝结时间。氟硫比过大,会导致生料粘度大,煅烧时易刮窑皮,不利于回转窑的稳定、安全运行和提高熟料早强的目标,熟料凝结时间延长,硬化变慢;氟硫比太小,由于S2-的矿化作用比F-小,生料难烧,烧成温度必将进一步提高,这对窑皮的稳定不利。因此应严格控制生料中氟硫比例。因我厂原煤、石灰石及砂岩矿中含硫均相对较高,磨制成生料后,生料中硫含量达0.2%~0.3%,即相当于采用...

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