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        技術 | 某公司調整配料方案提高熟料強度的實踐

        來源:《銅川聲威建材有限責任公司》 發布日期:2021/10/18 編輯:張翀
        核心提示:某公司調整配料方案提高熟料強度的實踐

        引言


        TCSW坐落關中地區,有一條5000W熟料生產線(2005年建),兩條4500t/d熟料生產線(分別建于2009年,2013年)。一直采用石灰石、黏土、砂巖、銅礦渣四組份配料,石灰石、黏土從自有礦山開采,硅石、銅礦渣外購。由于受原材料限制,熟料中MgO含量較高(2019年平均值3.8%),R₂O含量較高(2019年平均值1.05%)。從2005年投產以來一直采用KH=0.905,SM=2.65,IM=1.45的熟料率值配料。


        公司熟料以質量穩定,信譽好而受到客戶歡迎,但美中不足的是其28d抗壓強度不高。隨著熟料產能的擴大熟料外銷比例越來越大,客戶分布也越來越廣,對熟料品質要求也越來越高,今年3月部分客戶(外省新客戶)提出本公司熟料細粉含量多、28d抗壓強度偏低。為此公司高度重視,組織相關專業技術人員多次開會討論,最終通過調整熟料率值,解決了結粒差、28d抗壓強度偏低的問題。


        一、熟料質量現狀及調整思路


        眾所周知硅酸鹽熟料四大礦物組成中,CS對28d抗壓強度貢獻最大,它是最有效的礦物成分,因此提高熟料28d抗壓強度必須想辦法提高熟料中的CS含量。

        通過統計,2019年本公司C線熟料CS含量54.3%,這一水平偏低,因此想辦法提高CS的含量,同時平衡好其它礦物之間的比例,對提高熟料28d強度是可行的。為了便于分析拿C線的質量數據舉例分析,具體結果見表1。


        表1 2019年質量數據統計分析(C線)



        本公司執行熟料率值為KH=0.905,SM=2.65,IM=1.45,要想提高熟料中C₃S含量,根據理論計算要么提高飽和比,要么提高硅酸率。在實際生產中這種配料方案窯內飛砂料偏大,熟料結粒偏小,如果再提高硅酸率控制,料子會很難燒,由于此類料子要求燒成溫度高,熔劑礦物又偏少,在燒成溫度稍微降低就會出現料子燒不住,窯況變差,熟料立升重低,游離氧化鈣升高等。綜合分析決定采用高飽和比、中低硅酸率、降低鋁氧率配料方案。為此對不同的熟料三率值配制對C₃S、液相量、易燒性指數及生料成本的影響進行了測算。具體測算過程見表2。


        表2 熟料率值調整測算表



        通過理論計算選用熟料率值KH=0.930,SM=2.45,IM=1.35。通過計算此方案液相量提高1.07個百分點,生料易燒性指數基本持平,這種配料方案相比之前配料方案液相量明顯提高,熔劑礦物比例提高,降低了液相黏度,硅酸二鈣更易轉變生成硅酸三鈣(理論測算硅酸三鈣提高4.19)。同時生料成本降低0.69元/t,經濟效益可觀。


        二、更改配料方案實施階段


        2.1 實施計劃及要求


        (1)先在C線實施此配料方案,待運行穩定后再在三條線同時實施。此配料方案比之前硅酸率大幅度下降,液相量增加了1.07,如果按以前的煅燒方案可能會出現煙室結皮、窯內結圈的現象。要求燒成車間增加檢查煙室、清理煙室頻次,同時根據中控室筒掃溫度,及時調整工藝參數,確保穩定運行。


        (2)試驗分布進行。第一步:先采用熟料率值為KH=0.920,SM=2.55,IM=1.45的配料方案,通過調整工藝參數,保證窯皮及煙室結皮情況均正常,游離氧化鈣、熟料立升重均正常。第二步:調整熟料率值到KH=0.930,SM=2.45,IM=1.45,通過進一步調整工藝參數保證窯系統穩定、熟料燒結正常。


        2.2 試驗結果分析


        通過調整熟料率值后,熟料28d抗壓強度明顯上升,標準稠度用水量下降達到預期效果。降低硅酸率增加了熔劑礦物比例,降低鋁氧率后窯內液相黏度降低,料子雖變得更耐火,但液相充足,使燒成溫度相對有所降低,因此出窯熟料游離氧化鈣合格率提高。具體數據變化見表3。


        表3 配料方案調整前后熟料性能變化



        以前該公司出窯熟料結粒不均勻,既有大塊料,也有大量細粉料,大塊熟料中多為疏松的黃心料。通過調整熟料率值以后大塊疏松料、細粉料明顯減小,熟料整體結粒變好。具體數據變化見表4。


        表4 配料方案調整前后熟料結粒變化(%)



        三、小結


        過對熟料率值的調整解決了熟料強度低、結粒差的問題。需要注意的是在調整過程中需先根據本廠的原材料實際情況進行理論配料測算,綜合考慮生料易燒性、液相量、液相黏度等,兼顧成本,并會同工藝部門制定出適應新配料方案的操作參數同步調整。同時不管什么配料方案,均需燒成系統穩定,找到合適的工藝參數,保證熟料燒結致密才能提高熟料性能。


        作者:陶濤,張桂南,王軍龍

        來源:《銅川聲威建材有限責任公司》

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