某公司六期5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線試生產(chǎn)初期，使用石灰石、砂巖與高鋁鐵礦石進行生料配料，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)飛砂重，出窯熟料結(jié)粒差、強度低，3d抗壓強度28.8MPa，28d強度只有56.2MPa，與公司設(shè)定的內(nèi)控指標(biāo)（28d強度≥60MPa）相差較多，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

由于采用石灰石、砂巖與高鋁鐵礦石三組份進行配料，為改善熟料結(jié)粒，配料方案使用中飽和比和硅率，熟料三率值設(shè)計為：KH=0.920±0.02、SM=2.50±0.02、IM=1.65±0.02，但從生產(chǎn)情況來看，未達到預(yù)期效果。生產(chǎn)中原材料化學(xué)成分及配比見表1，熟料與生料化學(xué)成分見表2。

表1 原材料化學(xué)成分及配比（%）

表2 生料與熟料化學(xué)成分（%）

對砂巖中的結(jié)晶硅含量進行檢測，其含量達到65.8%。經(jīng)組織分析后認為，引起出窯熟料結(jié)粒差、強度低的主要原因是生料配料用砂巖結(jié)晶硅較高，因結(jié)晶硅在生料燒成過程中活性差，導(dǎo)致熟料中礦物結(jié)晶不完善，引起熟料強度下降。

經(jīng)分析討論，結(jié)合本地原材料情況，將砂巖更換為頁巖，同時增加銅礦渣為鐵質(zhì)校正原料，改善生料的易燒性。由于銅礦渣經(jīng)水淬，內(nèi)部晶體晶核存在較大的缺陷，活化能較低，具有一定的礦化作用，有利于降低燒成物料最低共熔溫度、促進固相反應(yīng)。

在原材料更換后熟料三率值設(shè)計指標(biāo)不變，原料化學(xué)成分及配比見表3，熟料與生料化學(xué)成分見表4。在原材料更換后，燒成系統(tǒng)的操作制度與生料喂料量與此前保持不變。經(jīng)過原料轉(zhuǎn)換過渡后，出窯熟料結(jié)粒明顯改善，外觀光澤度明顯提高，將前后熟料強度及標(biāo)準(zhǔn)煤耗進行統(tǒng)計對比，數(shù)據(jù)見表5。

表3 原材料更換后化學(xué)成分及配比（%）

表4 原材料更換后生料與熟料化學(xué)成分（%）

表5 熟料強度與標(biāo)準(zhǔn)煤耗對比（%）

原材料更換后，出窯熟料3d抗壓強度達到32.4MPa、28d抗壓強度達到62.3MPa，相比原材料更換前30d抗壓強度提高3.60MPa、280d抗壓強度提高6.10MPa；同時熟料燒成標(biāo)準(zhǔn)煤耗由107.5kg/t下降至104.0kg/t，噸熟料燒成標(biāo)準(zhǔn)煤耗節(jié)約3.5kg。

更換后，熟料強度明顯提高，標(biāo)準(zhǔn)煤耗顯著下降。將原材料更換前后的熟料巖相分析，見圖1。

圖1 原材料更換前后熟料巖相分析

由圖1可以看出，原材料更換前的出窯熟料A礦無定形，小尺寸，含有許多包裹體。分析主要原因是生料中的結(jié)晶硅含量較高，因其活性低，許多粗顆粒在熟料燒成過程中無法反應(yīng)完全，形成包裹體，造成熟料中C₃S的形態(tài)不完整。在原材料更換后，出窯熟料A礦形態(tài)較完整，礦物中的包裹體明顯減少。

通過原材料調(diào)整，在配料中用頁巖代替砂巖、并使用銅礦渣作為鐵質(zhì)校正原料，改善了生料易燒性，解決了出窯熟料飛砂重的問題，熟料致密度增加，礦物結(jié)晶完整，3d與28d強度得到了很大的提高，達到了內(nèi)控指標(biāo)要求，為公司出廠水泥的質(zhì)量與成本控制創(chuàng)造了有利條件。

作者：張志勇

來源：《四川峨勝水泥集團股份有限公司》

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