技術 | 改善水泥與減水劑適應性的生產實踐
引言
水泥與減水劑適應性不穩定,摻減水劑的凈漿初始流動度波動在16~240mm之間,商混站水泥用戶提出改善水泥與減水劑適應性要求,選用水泥用戶聚羧酸高效減水劑,摻量為水泥質量的1.5%,按照JC/T 1083-2008《水泥與減水劑相容性試驗方法》,檢測每批次水泥初始流動度和60min流動度。根據已有文獻資料,影響水泥與減水劑適應性的主要因素有熟料堿含量、C₃A含量,石膏形態與摻量,水泥混合材、水泥細度等,由于本企業原料選擇性小,本文通過跟蹤分析石膏品種和摻量、混合材種類、水泥細度、水泥粉磨溫度和濕度對水泥與減水劑適應性的影響,調整生產控制,穩定水泥凈漿初始流動度在220~260mm之間,達到用戶的要求。
某公司有ф3.5m×56m新型干法旋窯生產線一條、ф3.2m×13m輥壓打散聯合水泥粉磨開路生產線兩條。生產P·O42.5水泥,混合材用煤渣和石灰石,石膏采用脫硫石膏和氟石膏,物料配比見表1,生產控制水泥45μm篩余為12%,比表面積380m2/kg。
表1 P·O42.5水泥配料(%)
2.1 石膏品種和摻量
石膏品種和摻量對水泥與減水劑適應性的影響試驗見表2、表3。
由表2可見,不同品種石膏影響差別較大。脫硫石膏與天然二水石膏接近,對減水劑適應性影響最小,氟石膏影響最大。這是由于不同品種石膏形態不同,溶解速度差別較大,溶解速度慢,無法及時釋放SO₄2-,不足以抑制C₃A水化,就會出現急凝,影響水泥與減水劑適應性。
由表3可見,在石膏最佳摻量基礎上(本公司小磨試驗水泥SO₃最佳值為2.20%),適當提高水泥中SO₃含量有利于改善水泥與減水劑適應性。
2.2 混合材種類
相同熟料、石膏、混合材配料,不同混合材種類對水泥與減水劑適應性的影響試驗見表4。
表4 混合材種類對水泥與減水劑適應性的影響
由表4可見,不同混合材影響相差較大,由大到小為煤矸石>煤渣>粉煤灰。混合材活性低于熟料,初期只有熟料發生水化吸附減水劑,混合材影響減水劑適應性的主要原因是煤矸石、煤渣較粉煤灰易磨性好,具有更大的內表面積,影響水泥流動性。
2.3 水泥細度
不同水泥比表面積對減水劑適應性的影響試驗見表5。
表5 水泥比表面積對水泥與減水劑適應性的影響
由表5可見,隨著水泥比表面積的增加,水泥的初始流動度和60min流動度均呈下降趨勢。比表面積越高時,水泥顆粒表面形成水膜所需水量就越大,相同水灰比條件下,水泥漿體流動性變差,水泥與減水劑適應性變差。另外,比表面積越大,水泥與水早期反應速度加快,水泥漿體流動性差,水泥與減水劑適應性變差。
2.4 水泥粉磨溫度和濕度
出磨水泥溫度對水泥與減水劑適應性的影響試驗見表6。由表6可見,隨著水泥溫度的上升,初始流動度和60min流動度均呈下降趨勢。隨著水泥粉磨溫度的上升,石膏脫水比例增加,石膏溶解速度下降,水泥與減水劑適應性變差。
水泥粉磨濕度對水泥與減水劑適應性的影響試驗見下表7。由表7可見,入磨物料綜合水分偏低時,水泥與外加劑適應性變差。這是由于水泥磨內粉磨的濕度偏低,導致石膏脫水比例增加,二水石膏脫水成半水石膏和無水石膏,而半水石膏和無水石膏較二水石膏溶解度下降,不能有效阻止水泥快速水化生成絮凝結構,減水劑對其塑化作用差,水泥與減水劑適應性變差。但入磨物料綜合水分又不宜過大,以免造成水泥強度的下降。
水泥粉磨溫度和濕度對水泥與減水劑適應性的影響,是相輔相成的,溫度越高、濕度越小,二水石膏越易脫水成半水石膏和無水石膏,造成水泥與減水劑適應性變差。
通過對水泥與減水劑適應性的影響因素跟蹤檢測和對比分析,擬定改善水泥與減水劑適應性的措施、控制指標見表8。可見,通過調整控制參數,穩定水泥凈漿初始流動度在220~260mm之間,達到用戶要求。
表8 改善前后對比表
影響水泥與減水劑的適應性因素眾多,機理較為復雜,除文中所述因素外,還與水泥粉磨工藝等有關,水泥企業對影響水泥與減水劑的適應性因素進行認真研究分析,跟蹤用戶反應,及時調整控制指標,解決好水泥與減水劑適應性問題。
作者:胡振慶1,管文龍2,尹小山1,溫冬華1
來源:《1江西泰和南方水泥有限公司;2南方水泥有限公司》
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