高鎂熟料28d抗壓強(qiáng)度的提高

賈文彬 ，陳龍 ，樊戰(zhàn)民 ，閆文強(qiáng) ，胡春娟

1 前言

我公司礦山石灰石MgO含量總體偏高，制約著石灰石礦山資源的綜合利用。為提高高鎂石灰石資源的利用率，筆者對如何搭配使用礦山高鎂石灰石進(jìn)行了研究。通過優(yōu)化配料方案和強(qiáng)化煅燒操作，提高了高鎂熟料28d抗壓強(qiáng)度，保證了水泥質(zhì)量，延長了礦山的使用壽命。

2 存在的問題

2.1 生料質(zhì)量

出磨生料KH合格率偏低，2017年入窯生料KH合格率達(dá)到要求，但是通過繼續(xù)提高入窯生料均化效果，有益于窯況穩(wěn)定及熟料質(zhì)量繼續(xù)提高。

2.2 熟料配料

由于石灰石中MgO含量偏高，致使熟料MgO含量偏高（＞5.00%），熟料的形成條件不穩(wěn)。

2.3 窯系統(tǒng)設(shè)備

三次風(fēng)閘板開度為35%，在熟料煅燒條件發(fā)生變化的情況下，未適時進(jìn)行調(diào)整，使得窯內(nèi)通風(fēng)不良，產(chǎn)生了還原熟料，影響熟料質(zhì)量。

2.4 煅燒操作

（1）正常情況下，二次風(fēng)溫平均為1 000℃合適，但氧化鎂含量的變化會導(dǎo)致煅燒過程中熟料的液相量發(fā)生變化，因此應(yīng)適時調(diào)整二次風(fēng)溫。由于我公司在氧化鎂含量發(fā)生變化的情況下，未適時調(diào)整二次風(fēng)溫，影響了熟料的煅燒和礦物形成的溫度。

（2）出窯熟料溫度平均為150℃，冷卻效果較差，沒有達(dá)到快速急冷的目的。

3 采取的措施

3.1 針對生料質(zhì)量的影響

（1）加強(qiáng)石灰石的進(jìn)廠質(zhì)量管控，每班對進(jìn)廠石灰石取樣檢測，并及時反饋給礦山管理員，便于做好石灰石的搭配，同時做好石灰石的連續(xù)布料，采取橫鋪直取的方式確保入磨石灰石質(zhì)量穩(wěn)定。通過以上措施來穩(wěn)定入磨物料質(zhì)量，使出磨生料KH合格率≥70%。

（2）通過合理組織生產(chǎn)，確保生料均化庫料位≥25m，長期實踐經(jīng)驗表明，生料均化庫庫位不低于25m時，入窯生料質(zhì)量最為穩(wěn)定，有利于窯況的穩(wěn)定；入窯生料KH合格率3～10月份平均為91.1%，總體較好，10月底對生料均化庫底設(shè)備進(jìn)行了檢查處理和換區(qū)時間調(diào)整，11月份入窯生料十分穩(wěn)定，當(dāng)月KH合格率高達(dá)97.3%。

（3）處理生料均化庫庫底下料設(shè)備。10月份停窯期間，對均化庫庫底各區(qū)的CP閥、斜槽、氣路徹底檢查處理，中控室根據(jù)均化庫庫底CP閥開度情況判斷各區(qū)下料情況，及時通知車間調(diào)整均化庫底下料換區(qū)時間（由10min調(diào)為15min）。

自10月28日開機(jī)后，入窯生料成分波動明顯減少，入窯KH合格率達(dá)97.3%，保證了窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定（表1）。

3.2 針對熟料煅燒燒失量和fCaO、SO3的影響

根據(jù)原、燃材料質(zhì)量合理配料，穩(wěn)定生料成分；結(jié)合原燃材料質(zhì)量及窯系統(tǒng)煅燒能力等，采取“兩高一中”普通熟料配料方案；針對熟料中氧化鎂含量偏高的問題，適當(dāng)降低Fe2O3的含量，以抵消氧化鎂含量偏高對熟料液相量的影響；調(diào)整熟料煅燒過程中硅酸鹽礦物形成的液相粘度和煅燒溫度范圍，形成較為穩(wěn)定的熟料礦物形成條件，利于熟料煅燒。熟料由原來的KH=0.920±0.02、SM=2.60±0.10、AM=1.40±0.10調(diào)整為 KH=0.900±0.02、SM=2.70±0.10、AM=1.45±0.10，控制0.05%≤燒失量≤0.40%、fCaO≤1.20%。

3.3 中控室做好煅燒操作和系統(tǒng)維護(hù)工作

在熟料氧化鎂含量較為正常的前提下，中控操作三次風(fēng)閥門開度為35%左右基本正常，但是氧化鎂含量偏高時，熟料的液相量出現(xiàn)的溫度會發(fā)生變化，因此將三次風(fēng)閥門開度由原來的35%調(diào)整為目前的30%，適當(dāng)加強(qiáng)了窯內(nèi)通風(fēng)，黃芯料發(fā)生率由原來的每班30%降低到≯10%。

尤其在熟料中氧化鎂含量高達(dá)7.00%時，經(jīng)過精細(xì)化操作、合理配料、適當(dāng)?shù)墓に嚥僮?，?dāng)日生產(chǎn)的出窯熟料，經(jīng)檢驗性能優(yōu)良，強(qiáng)度達(dá)到58.4MPa。在氧化鎂含量比前期高出0.4%的前提下，11月份的熟料月均28d抗壓強(qiáng)度高于前期水平，達(dá)到57.0MPa（表3）。

表1 出磨及入窯生料KH合格率

表2 高鎂熟料化學(xué)成分（%）及率值

表3 二次風(fēng)溫及出窯熟料溫度

3.4 針對煅燒操作對高鎂熟料強(qiáng)度的影響

（1）針對氧化鎂含量偏高的問題，適當(dāng)增加了硅質(zhì)校正材料的配比，降低了鐵質(zhì)校正材料的配比；根據(jù)液相量的變化，適當(dāng)調(diào)高了二次風(fēng)溫，由原來的1 000℃調(diào)整為1 030℃，經(jīng)過每班實際觀察，熟料表觀質(zhì)量、熟料顏色、致密度都有所提升，確保了熟料質(zhì)量的穩(wěn)定。

（2）通過配料控制熟料液相量，通過控制煅燒溫度控制熟料結(jié)粒，中控室通過穩(wěn)定篦冷機(jī)料層厚度（高溫段600mm、低溫段700mm）和調(diào)整風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度（高溫段全開、低溫段最后一臺80%第二臺60%），4～6月份出窯熟料溫度約為150℃，10～11月份出窯熟料溫度≯90℃，熟料熱耗穩(wěn)步下降。

4 結(jié)語

（1）提高入窯生料均化效果，穩(wěn)定生料合格率，可為窯煅燒操作和工況穩(wěn)定提供有利條件。

（2）通過煅燒操作，除控制熟料常規(guī)成分外，重點(diǎn)控制燒失量和fCaO、SO3等氧化物含量。

（3）合理匹配窯內(nèi)通風(fēng)，防止還原料對熟料質(zhì)量的影響。

（4）針對熟料氧化鎂的變化，及時調(diào)整熟料配料方案，采用中高飽和比、高硅率、高鋁氧率的配料，為熟料煅燒提供優(yōu)質(zhì)生料。

總之，根據(jù)氧化鎂含量調(diào)整熟料的率值，通過強(qiáng)化熟料煅燒、急冷熟料和穩(wěn)定窯工況等有效措施，可使高鎂熟料28d抗壓強(qiáng)度平均達(dá)到57.0MPa，避免了窯內(nèi)結(jié)大蛋、熟料結(jié)粒粗大、容易結(jié)厚窯皮、熟料欠燒、黃芯夾生等不正?，F(xiàn)象，充分利用了礦山資源，為高鎂石灰石礦山的綜合利用提供了一個新思路?！?/p>