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文檔簡介
水泥熟料質(zhì)量過程控制
水泥分廠化驗(yàn)室
水泥熟料質(zhì)量過程控制
水泥分廠化驗(yàn)室1水泥生產(chǎn)中的原、燃材料及配料一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目二、主要原燃材料技術(shù)要求三、原燃材料質(zhì)量控制四、生料質(zhì)量控制五、硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義七、配料方案設(shè)計(jì)八、熟料質(zhì)量控制水泥生產(chǎn)中的原、燃材料及配料一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目2一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目
控制組檢測項(xiàng)目:窯的立升重、游離鈣、出磨細(xì)度、入窯細(xì)度、煤灰份、煤粉細(xì)度、燒失量、濾餅水份、濃縮水分、分解率。水泥的細(xì)度、比表面積、三氧化硫、燒失量、游離鈣。一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目
3分析組檢測項(xiàng)目:燒失量(CO3)、不溶物、二氧化硅(SiO2)、三氧化二鐵(Fe2O3)、三氧化二鋁(Al2O3)、硫酸鹽-三氧化硫含量、二氧化鈦(TiO2)、一氧化錳(MnO)、氧化鉀(K2O)、氧化鈉(NaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氯離子(Cl)等。分析組檢測項(xiàng)目:燒失量(CO3)、不溶物、二氧化硅4物檢組檢測項(xiàng)目:水泥的物理性能:細(xì)度、比表面積、安定性、密度、凝結(jié)時(shí)間(初凝和終凝)、熟料的齡期、強(qiáng)度(抗折和抗壓)。出磨水泥的齡期、強(qiáng)度(抗折和抗壓)。出廠水泥的齡期、強(qiáng)度(抗折和抗壓)。物檢組檢測項(xiàng)目:5配料組檢測項(xiàng)目:出磨和入窯的三率值:KH、SM、IM。熟料的三率值:KH、SM、IM。配料組檢測項(xiàng)目:6配料的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制生料中的CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3在規(guī)定的范圍內(nèi)。通過控制生料三率值來實(shí)現(xiàn)。即:KH:1.06±0.02SM:2.45±0.1IM:1.30±0.1當(dāng)然“煤料對口”也十分重要,只有生料成份合理,才能通過煅燒實(shí)現(xiàn)熟料礦物組成的合理,即C3S、C2S、C3A和C4AF的比例合適,最終實(shí)現(xiàn)熟料的強(qiáng)度和性能。當(dāng)“多組分配料方案“確定好了,最終形成熟料產(chǎn)品要靠煅燒。配料的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制生料中的CaO、Si7二、主要原燃材料技術(shù)要求1、石灰石石灰石主要是碳酸鹽礦物,常用的天然石灰質(zhì)原料有白云石、燧石、泥灰?guī)r、貝殼等。外購石灰石的企業(yè)在簽訂供貨合同前,化驗(yàn)室應(yīng)先了解該礦山的質(zhì)量情況,同時(shí)按不同的外觀特征取樣檢驗(yàn),制成不同質(zhì)量品位的礦石標(biāo)本?;?yàn)室根據(jù)本廠生產(chǎn)水泥熟料的配料要求,制定出石灰石的質(zhì)量指標(biāo)。類別CaO(%)MgO(%)R2O(%)SO3(%)燧石或石英石灰石一級品二級品>4845~48
<2.5<3.0<1.0<1.0<1.0<1.0<4.0<4.0泥灰?guī)r35~45<3.0<1.2<1.0<4.0二、主要原燃材料技術(shù)要求1、石灰石類別CaO(%)8圓形堆場圓形堆場9長形堆場長形堆場10黏土質(zhì)原料的質(zhì)量指標(biāo)類別
nPR2OSO3MgO黏土質(zhì)一級品2.7-3.51.5-3.5<4.0<2.0<3.0二級品2.0-2.7或3.5-4.0不限<4.0<2.0<4.02、硅質(zhì)原料
天然粘土質(zhì)原料的種類很多,有粘土、黃土、頁巖、粉砂巖、泥巖、河泥等。
黏土質(zhì)原料的質(zhì)量指標(biāo)類別nPR2OSO3MgO黏土質(zhì)一級品113、鐵粉校正原料
用以補(bǔ)充配合生料中氧化鐵不足的原料。Fe2O3≥40%,目前使用較多的是硫酸渣(Fe2O3)紅色、,其次是鐵尾渣、鐵礦石、銅礦渣黑色帶光澤等。3、鐵粉校正原料 124、原煤
煤作為水泥熟料燒成的燃料,供給熟料燒成所需的熱量。但是其中所含的灰分,絕大部分落入水泥熟料中,而影響水泥熟料的成份和性質(zhì),從這一點(diǎn)講,煤又是生產(chǎn)水泥的一種“原料”。因此對于水泥廠用煤的質(zhì)量有一定的要求。類別揮發(fā)份(%)灰份(%)全硫(%)發(fā)熱量kcal/kg無煙煤≥5.0≤25.0≤1.0≥5500煙煤≥22≤28.0≤1.0≥50004、原煤
煤作為水泥熟料燒成的燃料,供給熟料燒成所需135、粉煤灰:從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末稱為粉煤灰。
水泥生產(chǎn)中作為活性混合材料的粉煤灰應(yīng)滿足下表要求: 燒失量F(低鈣)≤8.0%C(高鈣)≤8.0%含水量F≤1.0%C≤1.0%SO3
F≤3.5%C≤3.5%f-CaOF≤1.0%C≤4.0%安定性F≤5.0mmC≤5.0mm活性指數(shù)F≤70%C≤70%放射性應(yīng)符合GB6566標(biāo)準(zhǔn)要求。堿含量用于砼中小于0.6%。5、粉煤灰:從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末稱為粉煤灰。
水泥14三、原燃材料質(zhì)量控制
生、熟料質(zhì)量控制應(yīng)以配料為綱,從原燃材料的質(zhì)量抓起,強(qiáng)化過程均化.原材料質(zhì)量是制備成分合適,均勻穩(wěn)定的生料基礎(chǔ)條件,生料質(zhì)量是熟料質(zhì)量的基礎(chǔ)。三、原燃材料質(zhì)量控制151、石灰石的質(zhì)量控制
①依據(jù)資源狀況及配料要求,確定石灰石控制指標(biāo),日常檢測品位、水份、粒度。②全面掌握礦山石灰石質(zhì)量狀況及變化規(guī)律。③做好不同質(zhì)量石灰石的臺段搭配,確保進(jìn)廠石灰石品位。④易磨性對原料磨產(chǎn)能影響1、石灰石的質(zhì)量控制
①依據(jù)資源狀況及配料要求,確定石灰石控16我廠石灰石資源來自附近的馬脊山,屬優(yōu)質(zhì)石灰石,為了綜合效益可搭配邊坡料,雖說是優(yōu)質(zhì)石灰石,但巖也夾雜著少量的隧和石英硅,因此搭配需謹(jǐn)慎。我廠石灰石資源來自附近的馬脊山,17
2.1、石灰石的質(zhì)量要求名稱SiO2Al2O3CaoMgO水份石灰石(內(nèi)控指標(biāo))≤5%≤2.5%≥48%≤1.5%≤2.0%我廠石灰石基本能滿足質(zhì)量要求,但對有害成份難以預(yù)知,有時(shí)煅燒會出現(xiàn)”飛砂料甚至“跑黃粉”。名稱SiO2Al2O3CaoMgO水份18
我們廠石灰石總體質(zhì)量優(yōu)良,為了使成分更加穩(wěn)定,資源開發(fā)實(shí)行“多臺段搭配”,由于石灰石中鎂和堿含量很低,因此對其他校正原材料中的鎂和堿的含量要求條件可以放寬,生產(chǎn)中堆取料機(jī)故障停車時(shí)有發(fā)生,石灰石料位跟不上造成“裝載機(jī)加料”和“人工放料”。均化效果欠佳,生料成份出現(xiàn)波動。在“熱工彈性”不大的情況下會影響熟料煅燒。我們廠石灰石總體質(zhì)量優(yōu)良,為了使成分更加穩(wěn)定,資192、硅質(zhì)原料質(zhì)量控制①日常控制項(xiàng)目:化學(xué)成份、水份、卵石粒度。②依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量情況確定卵石摻加比例。③摻加卵石對磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的影響。抓好對卵石粒度及卵石比例的監(jiān)控,以穩(wěn)定配料。2、硅質(zhì)原料質(zhì)量控制①日??刂祈?xiàng)目:化學(xué)成份、水份、卵石粒度20我廠高低硅砂巖資源來自巢湖周邊地帶,儲量豐富但有開采資質(zhì)的礦山較少,造成資源的不穩(wěn)定性,高硅的硅含量一般在70%~85%,低硅的鋁含量一般在14%~22%,低硅的堿含量時(shí)常超過4%,高低硅水分波動在3%-13%。因此高低硅成分的波動難以避免。但是高硅屬頁巖,低硅屬粉砂巖,晶體結(jié)構(gòu)小,利于粉磨和煅燒。我廠高低硅砂巖資源來自巢湖周邊地帶,儲量豐富但212.1、高低硅砂巖資源在生產(chǎn)中的利用我廠高低硅砂巖總體成份波動大,時(shí)有堿超標(biāo),為了防止有害成份,每開發(fā)一個(gè)新資源都要到礦區(qū)采樣預(yù)檢,合格后允許進(jìn)廠,為了減小成份波動,對進(jìn)廠每批砂巖實(shí)行定點(diǎn)堆放,待檢測結(jié)果出來后方可使用。使用時(shí)也考慮不同批次的搭配,由于砂巖的干濕受天氣影響,庫棚的儲量又較小,難以避免潮濕砂巖結(jié)庫斷組分,當(dāng)務(wù)之急是對砂巖庫的改造,或用空氣噴堵,或庫內(nèi)加鋼襯板。2.1、高低硅砂巖資源在生產(chǎn)中的利用我廠高低硅砂222.2、高低硅砂量要求名稱SiO2Al2O3K2O+Na2O3水份高硅(內(nèi)控指標(biāo))
≥78%≤4%≤6%低硅(內(nèi)控指標(biāo))≥15%≤4%≤6%低硅砂巖時(shí)常出現(xiàn)堿超標(biāo),此時(shí)應(yīng)慎用低硅配料方案,有時(shí)采用高低硅和粉煤灰以及爐渣混合搭配,以降低生料的堿含量。2.2、高低硅砂量要求低硅砂巖時(shí)常出現(xiàn)堿超標(biāo),此時(shí)應(yīng)慎用低硅233、鐵質(zhì)原料質(zhì)量控制我廠鐵粉資源來自馬鞍山、廬江,繁昌等地區(qū)的選鐵廠和選硫廠,現(xiàn)代選鐵工藝較先進(jìn),因此鐵尾砂的品位較低,一般鐵30%左右,如果選硫不充分,就會造成鐵尾砂含硫高,如果使用影響窯尾結(jié)皮,影響熟料質(zhì)量?!拌F礦石”實(shí)際上鐵礦石尾礦,經(jīng)過市場調(diào)研篩選,最終確定繁昌牛嶺礦適合我廠使用,品位穩(wěn)定,鐵32%左右,含泥量少,不易結(jié)庫,顆粒適中均勻,赤鐵含量豐富,有利于煅燒。3、鐵質(zhì)原料質(zhì)量控制我廠鐵粉資源來自馬鞍山、廬江243.1、鐵粉鐵礦石的質(zhì)量要求名稱Fe2O3K2O+Na2O3SO3水份鐵粉(內(nèi)控指標(biāo))≥34%≤2%≤4%≤14%鐵礦石(內(nèi)控指標(biāo))≥34%≤2%≤4%≤7%3.1、鐵粉鐵礦石的質(zhì)量要求名稱Fe2O3K2O+Na2O253.2、鐵粉鐵礦石資源在生產(chǎn)中的利用我廠鐵粉采購渠道較多,品質(zhì)難以穩(wěn)定,時(shí)常出現(xiàn)有害成份,為此,對每批鐵粉實(shí)行進(jìn)廠前預(yù)檢,合格后進(jìn)廠。實(shí)行定點(diǎn)堆放,定點(diǎn)取料,或者搭配使用,外觀控制以“流動性”好為標(biāo)準(zhǔn),粒徑不能小于1mm,鐵粉鐵礦石結(jié)庫現(xiàn)象很少。3.2、鐵粉鐵礦石資源在生產(chǎn)中的利用我廠鐵粉采264、原煤資源的特點(diǎn)和選擇4.1、燃料質(zhì)量控制①燃料種類:煙煤、無煙煤等。②進(jìn)廠原煤質(zhì)量控制工業(yè)分析、水份。③入窯煤粉質(zhì)量控制細(xì)度、水份、工業(yè)分析。抓好原煤均化。4、原煤資源的特點(diǎn)和選擇4.1、燃料質(zhì)量控制27我廠原煤資源主要來自淮化集團(tuán),國投新集和貿(mào)易煤,品質(zhì)中低,發(fā)熱量20000KJ/Kg左右,屬有煙煤,灰份波動大一般在22%-32%之間。煤的燃燒首先是揮發(fā)份的燃燒,揮發(fā)份是由烴類的CO、O2、N2等組成的混合氣體,固定碳發(fā)熱量大約是揮發(fā)份的1.5倍。二者共同構(gòu)成火焰形態(tài),灰份大則燃燒慢火焰長,適當(dāng)?shù)乃菘商岣呙悍廴紵妮椛錈?。我廠原煤資源主要來自淮化集團(tuán),國投新集和貿(mào)易284.2原煤的質(zhì)量要求原煤(內(nèi)控指標(biāo))固定碳≤40%灰分≤30%揮發(fā)分≥25%水分≤8%4.2原煤的質(zhì)量要求原煤(內(nèi)控指標(biāo))固定碳≤29
進(jìn)廠煤要原則上應(yīng)按供應(yīng)產(chǎn)地分批對方,搭配使用,以穩(wěn)定燒成用煤的灰分與熱值,同時(shí)采取必要的預(yù)均化措施。儲存量要保證至少10天以上,做到先進(jìn)先用。當(dāng)進(jìn)廠煤質(zhì)量發(fā)生較大變化時(shí),一般通知供應(yīng)部門查明原因,必要時(shí)暫停進(jìn)場。并采取應(yīng)急措施,調(diào)整控制指標(biāo),以適應(yīng)其變化情況。進(jìn)廠煤要原則上應(yīng)按供應(yīng)產(chǎn)地分批對方,搭配使用30我廠和熱電分廠共用一個(gè)原煤堆場,全公司日均用煤約1600噸左右,堆場容量約2萬噸,場地有限,沒有預(yù)均化設(shè)施,加上采購渠道多,窯用煤成份波動難以避免,造成配料頻繁調(diào)整和操作頻繁調(diào)節(jié)。窯“熱工制度”難以穩(wěn)定。為此,我廠對每批進(jìn)廠原煤及時(shí)預(yù)檢,明確每批堆放位置和使用期限,以確定近期配料方案和操作手段。我廠和熱電分廠共用一個(gè)原煤堆場,全公司日均用煤約131煤質(zhì)的好壞對窯的產(chǎn)量及熱耗有重大意義。高熱值得煤能夠強(qiáng)化煅燒,增加產(chǎn)量,降低熱耗。煤的灰分絕大部分摻入熟料中,所以煤質(zhì)的波動不但影響發(fā)熱量的變化,同時(shí)影響熟料的化學(xué)成分,對熟料質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,因此盡可能穩(wěn)定燃料的灰分波動幅度一般控制在目標(biāo)值±2%。煤質(zhì)的好壞對窯的產(chǎn)量及熱耗有重大意義。高熱值得煤324.3、煤粉質(zhì)量對入窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響:
①影響窯熱工穩(wěn)定。
②煤灰參與配料,灰份對熟料化學(xué)成份的影響,低灰份、高熱值最好4.3、煤粉質(zhì)量對入窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響:
①影響33煤灰組分對熟料質(zhì)量的影響:煤灰中的各組分直接參與熟料的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)新型干法窯優(yōu)點(diǎn)是可使用劣質(zhì)煤,但對原煤中的硫含量必須限制,一般全硫控制在小于1.0%。以防止預(yù)熱器結(jié)皮。統(tǒng)計(jì):由于煤灰的摻入,使熟料KH:降低0.04-0.16。SM:降低0.05-0.20IM:提升0.05-0.30。因此穩(wěn)定原煤灰分是熟料率值穩(wěn)定的基礎(chǔ)。進(jìn)廠原煤必須要求采取均化措施。煤灰組分對熟料質(zhì)量的影響:煤灰中的各組分直接參與熟料的化學(xué)反345、粉煤灰爐渣的選擇和利用
我廠粉煤灰爐渣資源主要來自熱電分廠,也有部分粉煤灰來自周邊電廠,二者都是煤的燃盡物,成份大體相同,是鋁質(zhì)校正原料。5、粉煤灰爐渣的選擇和利用
我廠粉煤灰爐渣資源主要355.1粉煤灰和爐渣的質(zhì)量要求
粉煤灰燒失量≤8%水分≤1%fCaO≤1.5%Al2O3≥30%爐渣水分≤6%Al2O3≥25%5.1粉煤灰和爐渣的質(zhì)量要求 粉煤灰燒失量≤8%水分≤1365.2粉煤灰和爐渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠“粉煤灰”通過空氣輸送和出磨生料一起參加在線配料,由于粉煤灰倉下料穩(wěn)定性較差,時(shí)常會造成出磨生料成份波動,現(xiàn)在正著手技術(shù)改造或加氣管吹堵或增加風(fēng)送壓力?!盃t渣”在配料站參加在線配料,穩(wěn)定性較好,但資源有限,一般陰雨天不能使用,避免堵料。5.2粉煤灰和爐渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠“粉煤灰”376、電石渣資源的特點(diǎn)
我廠電石渣是乙炔站利用電石生產(chǎn)乙炔的廢渣,主要成份是Ca(OH)2,由于采購電石的渠道不同,因此電石渣成份有波動,有時(shí)CL離子超標(biāo),影響熟料質(zhì)量,電石渣中Ca(OH)2較石灰石中CaCO3分子量小,分解溫度低,但Ca(OH)2分解產(chǎn)物是水份,水份過多容易造成生料粉結(jié)球和預(yù)熱器熱交換效率低,因此生產(chǎn)中電石渣加量不宜過大。6、電石渣資源的特點(diǎn)我廠電石渣是乙炔站利用電石生38我廠“渣水平衡”環(huán)保任務(wù)重,因此電石渣的濃縮和壓濾沒有充分時(shí)間,水份控制難度大,必要時(shí)可采用新型絮凝劑和新型濾布,適當(dāng)提高泵壓。我廠“渣水平衡”環(huán)保任務(wù)重,因此電石渣的濃縮和壓396、1電石渣的質(zhì)量要求
名稱CaO濃縮水份濾餅水份電石渣(內(nèi)控指標(biāo))≥65%≤70%≤38%6、1電石渣的質(zhì)量要求名稱CaO濃縮水份濾餅水份電石406.2電石渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠每天約消化400t電石渣干基,經(jīng)濃縮壓濾后的電石渣濾餅加入生料立磨參加在線配料,配合比約7%左右。因此加渣的穩(wěn)定性至關(guān)重要。濾餅粘連濾布和下料口都會影響配料。針對如何降低濾餅水份,減少粘連和改變輸送方式,正在進(jìn)行探討,摸索和嘗試。6.2電石渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠每天約消化40041四、生料質(zhì)量控制1、生料均化鏈:礦山搭配開采→工廠內(nèi)原料預(yù)均化→磨內(nèi)粉磨過程均化→生料均化庫均化2、控制項(xiàng)目①生料化學(xué)成份及三個(gè)率值②細(xì)度:細(xì)度對煅燒影響大,細(xì)度越細(xì)比面積越大,反應(yīng)快,但要求過細(xì)會影響磨機(jī)產(chǎn)能且使電耗增加。③水份:水份小生料流動性良好,確保均化效果。四、生料質(zhì)量控制423、入磨物料粒度:①從石灰石粒度及卵石粒度入手②粒度對產(chǎn)質(zhì)量影響:a、粒度大,影響磨機(jī)產(chǎn)量。b、粒度大,致使喂料量產(chǎn)生較大波動,使各種物料配合比不能按要求均勻喂料,另外粒度大切不均齊的硬質(zhì)物料在磨頭倉中離析,磨內(nèi)平衡被破壞使生料成份、細(xì)度不易控制。4、生料均化庫均化。3、入磨物料粒度:435、生料成份波動的原因及防范措施。原因:a、原燃材料成份波動。b、各種物料配比的波動。工藝設(shè)備不能滿足配料要求:①、粒度不均齊,或粒度過大。②、計(jì)量設(shè)備精度差,計(jì)量不準(zhǔn)確。③、磨頭倉容量小,造成斷料及物料壓力難以穩(wěn)定,影響下料量準(zhǔn)確,均勻。④、物料水份波動。5、生料成份波動的原因及防范措施。44c、磨機(jī)工況影響d、生料化學(xué)分析不正確,誤導(dǎo)配料,取樣代表性差穩(wěn)定原材料質(zhì)量①運(yùn)用可靠計(jì)量準(zhǔn)確的配料設(shè)備②采用幾何形狀合理磨頭倉,保持倉內(nèi)物料壓力穩(wěn)定即控制好倉料位或小磨物料粒度③嚴(yán)摻控制入磨物料水份④加強(qiáng)崗位操作人員責(zé)任心,提高操作水平⑤通過抽查對比等措施確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確c、磨機(jī)工況影響45
五、硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物有以下四種:C3S、C2S、C3A、C4AF,另外還有少量的f-CaO、方鎂石、含堿礦物、玻璃體。通常,熟料中C3S+C2S含量75%左右,C3A+C4AF含量22%左右。五、硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物硅酸鹽水泥熟料中的主461、C3S含量通常占熟料的50%以上,其特點(diǎn):水化較快,早期強(qiáng)度高,強(qiáng)度增進(jìn)就率大,干縮性、抗凍性較好,但水化熱較高,抗水性差,抗硫酸鹽浸蝕能力較差。C3S形成需要較高的燒成溫度和較長的燒成時(shí)間,含量過高,燒成困難,易導(dǎo)致f-CaO增多,熟料質(zhì)量下降。
1、C3S含量通常占熟料的50%以上,其特點(diǎn):水化較快,早期472、C2S含量通常分熟料的20%左右,其特點(diǎn):水化較慢,早期強(qiáng)度低,水化熱低,體積干縮小,抗水性和抗硫鹽日浸蝕能力好,后期強(qiáng)度增加。3、C3AC3A水化速度、凝結(jié)硬化很快,放熱多,硬化快,早期強(qiáng)度較高,但絕對值不高,后期幾乎不再增長,甚至倒縮,C3A干縮變形大,抗硫酸鹽性能差,脆性大,耐磨性差。2、C2S含量通常分熟料的20%左右,其特點(diǎn):水化較慢,早期484、C4AFC4AF水化速度早期介于C3A與C3S之間,早期強(qiáng)度類似于C3A但后期還能不斷增長,水化熱低,干縮變形小,耐磨、抗沖擊、抗硫酸鹽浸蝕能力強(qiáng)。
4、C4AF495、f-CaO、MgOf-CaO在高溫下死燒形成,水化很慢,一般加水3天后才反應(yīng)有盡有,反應(yīng)體積膨脹97.9%產(chǎn)生應(yīng)力,造成水泥石破壞。MgO少量可與熟料礦物固溶,對降低燒成溫度、增加液相數(shù)量,改善熟料色澤有好處,但超過一定量后,未固溶部分水化很慢,要幾個(gè)月甚至幾年才與水反應(yīng),生產(chǎn)Mg(OH)2,體積膨脹148%,導(dǎo)致水泥安定性不良。5、f-CaO、MgO50這四種氧化物構(gòu)成水泥熟料的最主要的化學(xué)成分。它們在水泥熟料生產(chǎn)中是按一定含量和一定比例進(jìn)行配比生產(chǎn)的。配比不恰當(dāng),都會直接影響到熟料的質(zhì)量進(jìn)而影響到水泥的質(zhì)量。如熟料中若CaO含量過高,則CaO不能充分與硅酸性氧化物化合,部分呈現(xiàn)游離狀態(tài)存在于熟料中,成“死燒狀態(tài)”。這種“死燒狀態(tài)”的氧化鈣,其水化作用非常緩慢,常發(fā)生在水泥凝結(jié)硬化過程之后的水泥石中,致使水泥石膨脹變形、破裂。如氧化鋁和氧化鐵,它們是熟料燒成過程中產(chǎn)生液相的主要氧化物,如果它們的含量過高,則產(chǎn)生的液相量過多,使物料易結(jié)大塊而影響操作;如果含量過低,則產(chǎn)生液相量過少,使燒成困難,熟料易于“粉化”。所以在熟料生產(chǎn)中化驗(yàn)人員要對原料進(jìn)行認(rèn)真分析計(jì)算,作出科學(xué)合理的配料方案,指導(dǎo)熟料生產(chǎn)。這四種氧化物構(gòu)成水泥熟料的最主要的化學(xué)成分。它們在51六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義水泥性能主要來源于熟料的性能,決定熟料性能的是水泥熟料的礦物組成,硅酸鹽水泥熟料礦物由四種主要氧化物化合而成,在一定條件下,各氧化物的含量和彼此之間的比例,是水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制的基本要素。因此,人們就想出了表示水泥中各氧化物含量及彼此之間的關(guān)系,稱為率值。率值可以簡明扼要地表示水泥熟料性能及其對水泥煅燒的影響。六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義水泥性能主要來源52我國目前一般采用,石灰飽和系數(shù)(KH)、硅酸率(SM)、鋁率(IM)(一)、石灰飽和系數(shù)、水硬率和石灰系數(shù)1、飽和比:表示水泥熟料中氧化鈣總量減去飽和酸性氧化物(Al2O3、Fe2P3、SO3)所需的氧化鈣后,剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量,與理論上二氧化硅與氧化鈣全部化合生成硅酸三鈣所需要氧化鈣含量的比例。簡言之,KH表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和生產(chǎn)硅酸三鈣的程度。我國目前一般采用,石灰飽和系數(shù)(KH)、硅酸率(53KH=(CaO-f-CaO)-1.65Al2O3-0.35Fe2O3-0.7SO3/2.8SiO2當(dāng)IM>0.64時(shí)KH=CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3/2.8SiO2當(dāng)IM<0.64時(shí)KH=C-1.10A-0.7A/2.8SiO2水硬率:HM=CaO/SiO2+Al2O3+Fe2O3石灰系數(shù)LSF=CaO/2.8SiO2+1.18Al2O3+0.65Fe2O3KH=(CaO-f-CaO)-1.65Al2O3-0.35F54(二)、硅酸率
又稱硅率,以n表示,歐美以SM表示。表示熟料硅酸鹽壙物與熔劑礦物的比值。SM=SiO2/Al2O3+Fe2O3
SM高,則硅酸鹽礦物多,對水泥熟料強(qiáng)度有利,但熔劑礦物少,液相量少,會給煅燒造成困難,SM過低,則對塾料強(qiáng)度不利,且熔劑礦物多,易結(jié)圈等,不利于煅燒。(二)、硅酸率55(三)、鋁氧率又稱鋁率或鐵率。以P表示,歐美以IM表示,熟料中C3A與C4AF之間比值。IM=Al2O3/Fe2O3IM過高,意味C3A多,C4AF少,液相粘度增加,對煅燒及水泥性能都造成較大的影響。如IM過低,則C4AF多,液相粘度小,易結(jié)大塊等。(三)、鋁氧率56(四)、礦物組成及換算當(dāng)IM>0.64C3S=3.8SiO2(3KH-2)C2S=8.6SiO2(1-KH)C3A=2.65(A-0.64F)C4AF=3.04Fe2O3(四)、礦物組成及換算57熟料的化學(xué)組成硅酸鹽水泥熟料的主要化學(xué)組成為氧化鈣(CaO),一般范圍為62-67%;二氧化硅(SiO2),一般范圍為20-24%;三氧化二鋁(Al2O3)一般范圍為4-7%;三氧化二鐵(Fe2O3),一般范圍為2.5-6%。這四種氧化物組成通常在熟料中占95%以上,同時(shí)含有5%以下的少數(shù)氧化物,如氧化鎂(MgO)、三氧化硫(SO3)、氧化鈦(TiO2)、氧化磷(P2O5)以及堿(K20、Na20)等。熟料的化學(xué)組成58七、配料方案設(shè)計(jì)配料:根據(jù)水泥品種,原料的物理化學(xué)性能,與具體生產(chǎn)條件,確定所用原料配合比,以得到煅燒水泥熟料所需要適當(dāng)成份的生料,稱為生料的配料,簡稱配料。合理的配料方案即是工藝設(shè)計(jì)的依據(jù),又是正常生產(chǎn)的保證。配料包括原料的選擇、熟料的設(shè)計(jì)與生料配料計(jì)算。七、配料方案設(shè)計(jì)配料:根據(jù)水泥品種,原料的物理化學(xué)性能59(一)、配料設(shè)計(jì)(1)、配料設(shè)計(jì)的目的和基本原則。目的:1、根據(jù)原料資源情況,確定礦山的可用程度,并盡可能利用礦山資源。2、根據(jù)原料、燃料特性和水泥品種等要求,決定原料、燃料種類、配比。選擇合適的生產(chǎn)方法。(一)、配料設(shè)計(jì)603、計(jì)算全廠物料平衡,作為全廠工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)造型的依據(jù)。原則:1、燒出的熟料具有較高的強(qiáng)度和良好的物理化學(xué)性能。2、配制的生料易于粉磨和煅燒。3、生產(chǎn)過程中易于控制和管理,便于生產(chǎn)操作,以及結(jié)合工廠生產(chǎn)條件,經(jīng)濟(jì)合理地利用礦山資源。3、計(jì)算全廠物料平衡,作為全廠工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)造型的依61(二)、熟料組成的選擇及注意的問題。合理的配料方案,表現(xiàn)在熟料礦物成份的選擇上,即對三個(gè)率值的確定,為獲得優(yōu)質(zhì)熟料,應(yīng)以以下幾方面考慮。(二)、熟料組成的選擇及注意的問題。621、水泥品種:為滿足不同品種水泥的要求,應(yīng)選擇不同礦物組成。如生產(chǎn)快硬硅酸鹽水泥,需要較高的早期強(qiáng)度,則應(yīng)提高熟料中C3S和C3A的含量,低熱水泥(中抗水泥)則要求水化熱低,抗硫酸鹽侵蝕性能好。則相應(yīng)提高C3S和C4-AF含量。1、水泥品種:為滿足不同品種水泥的要求,應(yīng)選擇不同礦物組成。632、原料的品種、生料易燒性:原料的化學(xué)成份與工藝性能,往往對熟料組成的選擇有較大的影響。如石灰石燧石多,粘土含砂量多,則應(yīng)適當(dāng)降低KH。生料易燒性好,可以選擇較高的KH、高P的配料方案。2、原料的品種、生料易燒性:原料的化學(xué)成份與工藝性能,往往對643、燃料質(zhì)量:燃料品質(zhì)對率值及煅燒影響較大,燃煤不單供給熱量,煤灰還起配料作用,煤質(zhì)差,灰份大,應(yīng)相應(yīng)降低熟料KH。4、KH的選擇:若工藝條件好,生料均化性好,或使用礦化劑,操作水平高,可適當(dāng)提高KH,KH高則C3S含量增加,熟料強(qiáng)度高。綜合考慮,要選擇合適的KH。3、燃料質(zhì)量:燃料品質(zhì)對率值及煅燒影響較大,燃煤不單供給熱量655、SM的選擇:SM選擇應(yīng)與KH相適宜,應(yīng)避免以下傾向:(1)、KH高,SM也高,熔劑礦物少,吸收f-CaO反應(yīng)不完全,熟料不易燒結(jié),f-CaO高。(2)、SM高,KH低,C2S高,易造成熟料粉化,熟料強(qiáng)度低。(3)、KH高,SM低,熔劑礦物含量高,液相量多,易結(jié)大塊,不易燒結(jié),f-CaO高,且熟料質(zhì)量差。5、SM的選擇:SM選擇應(yīng)與KH相適宜,應(yīng)避免以下傾向:666、P的選擇:P選擇也應(yīng)與KH相適應(yīng),一般情況下,當(dāng)提高KH時(shí),應(yīng)相應(yīng)降低P值,以降低液相出現(xiàn)的溫度與粘度,有助于C3S形成。選擇高P,高鐵方案,應(yīng)結(jié)合原燃料特點(diǎn)及工藝設(shè)備,水泥性能,綜合分析決定。6、P的選擇:P選擇也應(yīng)與KH相適應(yīng),一般情況下,當(dāng)提高KH67
八、熟料質(zhì)量控制1、控制項(xiàng)目:熟料化學(xué)成份(包括:KH、SM、IM)立升重、f-CaO、MgO及其它物理性能等。2、影響熟料質(zhì)量波動的原因。①生料成份波動②煤質(zhì)波動③窯熱工制度不穩(wěn)定,包括掉窯皮、跑生料、結(jié)大蛋、黃心料等,窯內(nèi)還原氣氛濃,煤料配比波動等。八、熟料質(zhì)量控制1、控制項(xiàng)目:熟料化學(xué)成份(包括:KH、S683、熟料的管理①熟料的儲存:專用水泥熟料專門存放,不同質(zhì)量熟料專門存放。
②熟料均化使用,搭配入磨,對于某些物理化學(xué)性嚴(yán)重超國家標(biāo)準(zhǔn)熟料必須采取措施,嚴(yán)格控制摻入比例再入磨,熟料的出入庫應(yīng)做好原始記錄。3、熟料的管理69謝謝謝謝70水泥熟料質(zhì)量過程控制
水泥分廠化驗(yàn)室
水泥熟料質(zhì)量過程控制
水泥分廠化驗(yàn)室71水泥生產(chǎn)中的原、燃材料及配料一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目二、主要原燃材料技術(shù)要求三、原燃材料質(zhì)量控制四、生料質(zhì)量控制五、硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義七、配料方案設(shè)計(jì)八、熟料質(zhì)量控制水泥生產(chǎn)中的原、燃材料及配料一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目72一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目
控制組檢測項(xiàng)目:窯的立升重、游離鈣、出磨細(xì)度、入窯細(xì)度、煤灰份、煤粉細(xì)度、燒失量、濾餅水份、濃縮水分、分解率。水泥的細(xì)度、比表面積、三氧化硫、燒失量、游離鈣。一、化驗(yàn)室四個(gè)組分別檢驗(yàn)的項(xiàng)目
73分析組檢測項(xiàng)目:燒失量(CO3)、不溶物、二氧化硅(SiO2)、三氧化二鐵(Fe2O3)、三氧化二鋁(Al2O3)、硫酸鹽-三氧化硫含量、二氧化鈦(TiO2)、一氧化錳(MnO)、氧化鉀(K2O)、氧化鈉(NaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氯離子(Cl)等。分析組檢測項(xiàng)目:燒失量(CO3)、不溶物、二氧化硅74物檢組檢測項(xiàng)目:水泥的物理性能:細(xì)度、比表面積、安定性、密度、凝結(jié)時(shí)間(初凝和終凝)、熟料的齡期、強(qiáng)度(抗折和抗壓)。出磨水泥的齡期、強(qiáng)度(抗折和抗壓)。出廠水泥的齡期、強(qiáng)度(抗折和抗壓)。物檢組檢測項(xiàng)目:75配料組檢測項(xiàng)目:出磨和入窯的三率值:KH、SM、IM。熟料的三率值:KH、SM、IM。配料組檢測項(xiàng)目:76配料的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制生料中的CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3在規(guī)定的范圍內(nèi)。通過控制生料三率值來實(shí)現(xiàn)。即:KH:1.06±0.02SM:2.45±0.1IM:1.30±0.1當(dāng)然“煤料對口”也十分重要,只有生料成份合理,才能通過煅燒實(shí)現(xiàn)熟料礦物組成的合理,即C3S、C2S、C3A和C4AF的比例合適,最終實(shí)現(xiàn)熟料的強(qiáng)度和性能。當(dāng)“多組分配料方案“確定好了,最終形成熟料產(chǎn)品要靠煅燒。配料的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制生料中的CaO、Si77二、主要原燃材料技術(shù)要求1、石灰石石灰石主要是碳酸鹽礦物,常用的天然石灰質(zhì)原料有白云石、燧石、泥灰?guī)r、貝殼等。外購石灰石的企業(yè)在簽訂供貨合同前,化驗(yàn)室應(yīng)先了解該礦山的質(zhì)量情況,同時(shí)按不同的外觀特征取樣檢驗(yàn),制成不同質(zhì)量品位的礦石標(biāo)本?;?yàn)室根據(jù)本廠生產(chǎn)水泥熟料的配料要求,制定出石灰石的質(zhì)量指標(biāo)。類別CaO(%)MgO(%)R2O(%)SO3(%)燧石或石英石灰石一級品二級品>4845~48
<2.5<3.0<1.0<1.0<1.0<1.0<4.0<4.0泥灰?guī)r35~45<3.0<1.2<1.0<4.0二、主要原燃材料技術(shù)要求1、石灰石類別CaO(%)78圓形堆場圓形堆場79長形堆場長形堆場80黏土質(zhì)原料的質(zhì)量指標(biāo)類別
nPR2OSO3MgO黏土質(zhì)一級品2.7-3.51.5-3.5<4.0<2.0<3.0二級品2.0-2.7或3.5-4.0不限<4.0<2.0<4.02、硅質(zhì)原料
天然粘土質(zhì)原料的種類很多,有粘土、黃土、頁巖、粉砂巖、泥巖、河泥等。
黏土質(zhì)原料的質(zhì)量指標(biāo)類別nPR2OSO3MgO黏土質(zhì)一級品813、鐵粉校正原料
用以補(bǔ)充配合生料中氧化鐵不足的原料。Fe2O3≥40%,目前使用較多的是硫酸渣(Fe2O3)紅色、,其次是鐵尾渣、鐵礦石、銅礦渣黑色帶光澤等。3、鐵粉校正原料 824、原煤
煤作為水泥熟料燒成的燃料,供給熟料燒成所需的熱量。但是其中所含的灰分,絕大部分落入水泥熟料中,而影響水泥熟料的成份和性質(zhì),從這一點(diǎn)講,煤又是生產(chǎn)水泥的一種“原料”。因此對于水泥廠用煤的質(zhì)量有一定的要求。類別揮發(fā)份(%)灰份(%)全硫(%)發(fā)熱量kcal/kg無煙煤≥5.0≤25.0≤1.0≥5500煙煤≥22≤28.0≤1.0≥50004、原煤
煤作為水泥熟料燒成的燃料,供給熟料燒成所需835、粉煤灰:從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末稱為粉煤灰。
水泥生產(chǎn)中作為活性混合材料的粉煤灰應(yīng)滿足下表要求: 燒失量F(低鈣)≤8.0%C(高鈣)≤8.0%含水量F≤1.0%C≤1.0%SO3
F≤3.5%C≤3.5%f-CaOF≤1.0%C≤4.0%安定性F≤5.0mmC≤5.0mm活性指數(shù)F≤70%C≤70%放射性應(yīng)符合GB6566標(biāo)準(zhǔn)要求。堿含量用于砼中小于0.6%。5、粉煤灰:從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末稱為粉煤灰。
水泥84三、原燃材料質(zhì)量控制
生、熟料質(zhì)量控制應(yīng)以配料為綱,從原燃材料的質(zhì)量抓起,強(qiáng)化過程均化.原材料質(zhì)量是制備成分合適,均勻穩(wěn)定的生料基礎(chǔ)條件,生料質(zhì)量是熟料質(zhì)量的基礎(chǔ)。三、原燃材料質(zhì)量控制851、石灰石的質(zhì)量控制
①依據(jù)資源狀況及配料要求,確定石灰石控制指標(biāo),日常檢測品位、水份、粒度。②全面掌握礦山石灰石質(zhì)量狀況及變化規(guī)律。③做好不同質(zhì)量石灰石的臺段搭配,確保進(jìn)廠石灰石品位。④易磨性對原料磨產(chǎn)能影響1、石灰石的質(zhì)量控制
①依據(jù)資源狀況及配料要求,確定石灰石控86我廠石灰石資源來自附近的馬脊山,屬優(yōu)質(zhì)石灰石,為了綜合效益可搭配邊坡料,雖說是優(yōu)質(zhì)石灰石,但巖也夾雜著少量的隧和石英硅,因此搭配需謹(jǐn)慎。我廠石灰石資源來自附近的馬脊山,87
2.1、石灰石的質(zhì)量要求名稱SiO2Al2O3CaoMgO水份石灰石(內(nèi)控指標(biāo))≤5%≤2.5%≥48%≤1.5%≤2.0%我廠石灰石基本能滿足質(zhì)量要求,但對有害成份難以預(yù)知,有時(shí)煅燒會出現(xiàn)”飛砂料甚至“跑黃粉”。名稱SiO2Al2O3CaoMgO水份88
我們廠石灰石總體質(zhì)量優(yōu)良,為了使成分更加穩(wěn)定,資源開發(fā)實(shí)行“多臺段搭配”,由于石灰石中鎂和堿含量很低,因此對其他校正原材料中的鎂和堿的含量要求條件可以放寬,生產(chǎn)中堆取料機(jī)故障停車時(shí)有發(fā)生,石灰石料位跟不上造成“裝載機(jī)加料”和“人工放料”。均化效果欠佳,生料成份出現(xiàn)波動。在“熱工彈性”不大的情況下會影響熟料煅燒。我們廠石灰石總體質(zhì)量優(yōu)良,為了使成分更加穩(wěn)定,資892、硅質(zhì)原料質(zhì)量控制①日??刂祈?xiàng)目:化學(xué)成份、水份、卵石粒度。②依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量情況確定卵石摻加比例。③摻加卵石對磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量的影響。抓好對卵石粒度及卵石比例的監(jiān)控,以穩(wěn)定配料。2、硅質(zhì)原料質(zhì)量控制①日常控制項(xiàng)目:化學(xué)成份、水份、卵石粒度90我廠高低硅砂巖資源來自巢湖周邊地帶,儲量豐富但有開采資質(zhì)的礦山較少,造成資源的不穩(wěn)定性,高硅的硅含量一般在70%~85%,低硅的鋁含量一般在14%~22%,低硅的堿含量時(shí)常超過4%,高低硅水分波動在3%-13%。因此高低硅成分的波動難以避免。但是高硅屬頁巖,低硅屬粉砂巖,晶體結(jié)構(gòu)小,利于粉磨和煅燒。我廠高低硅砂巖資源來自巢湖周邊地帶,儲量豐富但912.1、高低硅砂巖資源在生產(chǎn)中的利用我廠高低硅砂巖總體成份波動大,時(shí)有堿超標(biāo),為了防止有害成份,每開發(fā)一個(gè)新資源都要到礦區(qū)采樣預(yù)檢,合格后允許進(jìn)廠,為了減小成份波動,對進(jìn)廠每批砂巖實(shí)行定點(diǎn)堆放,待檢測結(jié)果出來后方可使用。使用時(shí)也考慮不同批次的搭配,由于砂巖的干濕受天氣影響,庫棚的儲量又較小,難以避免潮濕砂巖結(jié)庫斷組分,當(dāng)務(wù)之急是對砂巖庫的改造,或用空氣噴堵,或庫內(nèi)加鋼襯板。2.1、高低硅砂巖資源在生產(chǎn)中的利用我廠高低硅砂922.2、高低硅砂量要求名稱SiO2Al2O3K2O+Na2O3水份高硅(內(nèi)控指標(biāo))
≥78%≤4%≤6%低硅(內(nèi)控指標(biāo))≥15%≤4%≤6%低硅砂巖時(shí)常出現(xiàn)堿超標(biāo),此時(shí)應(yīng)慎用低硅配料方案,有時(shí)采用高低硅和粉煤灰以及爐渣混合搭配,以降低生料的堿含量。2.2、高低硅砂量要求低硅砂巖時(shí)常出現(xiàn)堿超標(biāo),此時(shí)應(yīng)慎用低硅933、鐵質(zhì)原料質(zhì)量控制我廠鐵粉資源來自馬鞍山、廬江,繁昌等地區(qū)的選鐵廠和選硫廠,現(xiàn)代選鐵工藝較先進(jìn),因此鐵尾砂的品位較低,一般鐵30%左右,如果選硫不充分,就會造成鐵尾砂含硫高,如果使用影響窯尾結(jié)皮,影響熟料質(zhì)量?!拌F礦石”實(shí)際上鐵礦石尾礦,經(jīng)過市場調(diào)研篩選,最終確定繁昌牛嶺礦適合我廠使用,品位穩(wěn)定,鐵32%左右,含泥量少,不易結(jié)庫,顆粒適中均勻,赤鐵含量豐富,有利于煅燒。3、鐵質(zhì)原料質(zhì)量控制我廠鐵粉資源來自馬鞍山、廬江943.1、鐵粉鐵礦石的質(zhì)量要求名稱Fe2O3K2O+Na2O3SO3水份鐵粉(內(nèi)控指標(biāo))≥34%≤2%≤4%≤14%鐵礦石(內(nèi)控指標(biāo))≥34%≤2%≤4%≤7%3.1、鐵粉鐵礦石的質(zhì)量要求名稱Fe2O3K2O+Na2O953.2、鐵粉鐵礦石資源在生產(chǎn)中的利用我廠鐵粉采購渠道較多,品質(zhì)難以穩(wěn)定,時(shí)常出現(xiàn)有害成份,為此,對每批鐵粉實(shí)行進(jìn)廠前預(yù)檢,合格后進(jìn)廠。實(shí)行定點(diǎn)堆放,定點(diǎn)取料,或者搭配使用,外觀控制以“流動性”好為標(biāo)準(zhǔn),粒徑不能小于1mm,鐵粉鐵礦石結(jié)庫現(xiàn)象很少。3.2、鐵粉鐵礦石資源在生產(chǎn)中的利用我廠鐵粉采964、原煤資源的特點(diǎn)和選擇4.1、燃料質(zhì)量控制①燃料種類:煙煤、無煙煤等。②進(jìn)廠原煤質(zhì)量控制工業(yè)分析、水份。③入窯煤粉質(zhì)量控制細(xì)度、水份、工業(yè)分析。抓好原煤均化。4、原煤資源的特點(diǎn)和選擇4.1、燃料質(zhì)量控制97我廠原煤資源主要來自淮化集團(tuán),國投新集和貿(mào)易煤,品質(zhì)中低,發(fā)熱量20000KJ/Kg左右,屬有煙煤,灰份波動大一般在22%-32%之間。煤的燃燒首先是揮發(fā)份的燃燒,揮發(fā)份是由烴類的CO、O2、N2等組成的混合氣體,固定碳發(fā)熱量大約是揮發(fā)份的1.5倍。二者共同構(gòu)成火焰形態(tài),灰份大則燃燒慢火焰長,適當(dāng)?shù)乃菘商岣呙悍廴紵妮椛錈?。我廠原煤資源主要來自淮化集團(tuán),國投新集和貿(mào)易984.2原煤的質(zhì)量要求原煤(內(nèi)控指標(biāo))固定碳≤40%灰分≤30%揮發(fā)分≥25%水分≤8%4.2原煤的質(zhì)量要求原煤(內(nèi)控指標(biāo))固定碳≤99
進(jìn)廠煤要原則上應(yīng)按供應(yīng)產(chǎn)地分批對方,搭配使用,以穩(wěn)定燒成用煤的灰分與熱值,同時(shí)采取必要的預(yù)均化措施。儲存量要保證至少10天以上,做到先進(jìn)先用。當(dāng)進(jìn)廠煤質(zhì)量發(fā)生較大變化時(shí),一般通知供應(yīng)部門查明原因,必要時(shí)暫停進(jìn)場。并采取應(yīng)急措施,調(diào)整控制指標(biāo),以適應(yīng)其變化情況。進(jìn)廠煤要原則上應(yīng)按供應(yīng)產(chǎn)地分批對方,搭配使用100我廠和熱電分廠共用一個(gè)原煤堆場,全公司日均用煤約1600噸左右,堆場容量約2萬噸,場地有限,沒有預(yù)均化設(shè)施,加上采購渠道多,窯用煤成份波動難以避免,造成配料頻繁調(diào)整和操作頻繁調(diào)節(jié)。窯“熱工制度”難以穩(wěn)定。為此,我廠對每批進(jìn)廠原煤及時(shí)預(yù)檢,明確每批堆放位置和使用期限,以確定近期配料方案和操作手段。我廠和熱電分廠共用一個(gè)原煤堆場,全公司日均用煤約1101煤質(zhì)的好壞對窯的產(chǎn)量及熱耗有重大意義。高熱值得煤能夠強(qiáng)化煅燒,增加產(chǎn)量,降低熱耗。煤的灰分絕大部分摻入熟料中,所以煤質(zhì)的波動不但影響發(fā)熱量的變化,同時(shí)影響熟料的化學(xué)成分,對熟料質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,因此盡可能穩(wěn)定燃料的灰分波動幅度一般控制在目標(biāo)值±2%。煤質(zhì)的好壞對窯的產(chǎn)量及熱耗有重大意義。高熱值得煤1024.3、煤粉質(zhì)量對入窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響:
①影響窯熱工穩(wěn)定。
②煤灰參與配料,灰份對熟料化學(xué)成份的影響,低灰份、高熱值最好4.3、煤粉質(zhì)量對入窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響:
①影響103煤灰組分對熟料質(zhì)量的影響:煤灰中的各組分直接參與熟料的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)新型干法窯優(yōu)點(diǎn)是可使用劣質(zhì)煤,但對原煤中的硫含量必須限制,一般全硫控制在小于1.0%。以防止預(yù)熱器結(jié)皮。統(tǒng)計(jì):由于煤灰的摻入,使熟料KH:降低0.04-0.16。SM:降低0.05-0.20IM:提升0.05-0.30。因此穩(wěn)定原煤灰分是熟料率值穩(wěn)定的基礎(chǔ)。進(jìn)廠原煤必須要求采取均化措施。煤灰組分對熟料質(zhì)量的影響:煤灰中的各組分直接參與熟料的化學(xué)反1045、粉煤灰爐渣的選擇和利用
我廠粉煤灰爐渣資源主要來自熱電分廠,也有部分粉煤灰來自周邊電廠,二者都是煤的燃盡物,成份大體相同,是鋁質(zhì)校正原料。5、粉煤灰爐渣的選擇和利用
我廠粉煤灰爐渣資源主要1055.1粉煤灰和爐渣的質(zhì)量要求
粉煤灰燒失量≤8%水分≤1%fCaO≤1.5%Al2O3≥30%爐渣水分≤6%Al2O3≥25%5.1粉煤灰和爐渣的質(zhì)量要求 粉煤灰燒失量≤8%水分≤11065.2粉煤灰和爐渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠“粉煤灰”通過空氣輸送和出磨生料一起參加在線配料,由于粉煤灰倉下料穩(wěn)定性較差,時(shí)常會造成出磨生料成份波動,現(xiàn)在正著手技術(shù)改造或加氣管吹堵或增加風(fēng)送壓力?!盃t渣”在配料站參加在線配料,穩(wěn)定性較好,但資源有限,一般陰雨天不能使用,避免堵料。5.2粉煤灰和爐渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠“粉煤灰”1076、電石渣資源的特點(diǎn)
我廠電石渣是乙炔站利用電石生產(chǎn)乙炔的廢渣,主要成份是Ca(OH)2,由于采購電石的渠道不同,因此電石渣成份有波動,有時(shí)CL離子超標(biāo),影響熟料質(zhì)量,電石渣中Ca(OH)2較石灰石中CaCO3分子量小,分解溫度低,但Ca(OH)2分解產(chǎn)物是水份,水份過多容易造成生料粉結(jié)球和預(yù)熱器熱交換效率低,因此生產(chǎn)中電石渣加量不宜過大。6、電石渣資源的特點(diǎn)我廠電石渣是乙炔站利用電石生108我廠“渣水平衡”環(huán)保任務(wù)重,因此電石渣的濃縮和壓濾沒有充分時(shí)間,水份控制難度大,必要時(shí)可采用新型絮凝劑和新型濾布,適當(dāng)提高泵壓。我廠“渣水平衡”環(huán)保任務(wù)重,因此電石渣的濃縮和壓1096、1電石渣的質(zhì)量要求
名稱CaO濃縮水份濾餅水份電石渣(內(nèi)控指標(biāo))≥65%≤70%≤38%6、1電石渣的質(zhì)量要求名稱CaO濃縮水份濾餅水份電石1106.2電石渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠每天約消化400t電石渣干基,經(jīng)濃縮壓濾后的電石渣濾餅加入生料立磨參加在線配料,配合比約7%左右。因此加渣的穩(wěn)定性至關(guān)重要。濾餅粘連濾布和下料口都會影響配料。針對如何降低濾餅水份,減少粘連和改變輸送方式,正在進(jìn)行探討,摸索和嘗試。6.2電石渣資源在生產(chǎn)中的利用我廠每天約消化400111四、生料質(zhì)量控制1、生料均化鏈:礦山搭配開采→工廠內(nèi)原料預(yù)均化→磨內(nèi)粉磨過程均化→生料均化庫均化2、控制項(xiàng)目①生料化學(xué)成份及三個(gè)率值②細(xì)度:細(xì)度對煅燒影響大,細(xì)度越細(xì)比面積越大,反應(yīng)快,但要求過細(xì)會影響磨機(jī)產(chǎn)能且使電耗增加。③水份:水份小生料流動性良好,確保均化效果。四、生料質(zhì)量控制1123、入磨物料粒度:①從石灰石粒度及卵石粒度入手②粒度對產(chǎn)質(zhì)量影響:a、粒度大,影響磨機(jī)產(chǎn)量。b、粒度大,致使喂料量產(chǎn)生較大波動,使各種物料配合比不能按要求均勻喂料,另外粒度大切不均齊的硬質(zhì)物料在磨頭倉中離析,磨內(nèi)平衡被破壞使生料成份、細(xì)度不易控制。4、生料均化庫均化。3、入磨物料粒度:1135、生料成份波動的原因及防范措施。原因:a、原燃材料成份波動。b、各種物料配比的波動。工藝設(shè)備不能滿足配料要求:①、粒度不均齊,或粒度過大。②、計(jì)量設(shè)備精度差,計(jì)量不準(zhǔn)確。③、磨頭倉容量小,造成斷料及物料壓力難以穩(wěn)定,影響下料量準(zhǔn)確,均勻。④、物料水份波動。5、生料成份波動的原因及防范措施。114c、磨機(jī)工況影響d、生料化學(xué)分析不正確,誤導(dǎo)配料,取樣代表性差穩(wěn)定原材料質(zhì)量①運(yùn)用可靠計(jì)量準(zhǔn)確的配料設(shè)備②采用幾何形狀合理磨頭倉,保持倉內(nèi)物料壓力穩(wěn)定即控制好倉料位或小磨物料粒度③嚴(yán)摻控制入磨物料水份④加強(qiáng)崗位操作人員責(zé)任心,提高操作水平⑤通過抽查對比等措施確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確c、磨機(jī)工況影響115
五、硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物有以下四種:C3S、C2S、C3A、C4AF,另外還有少量的f-CaO、方鎂石、含堿礦物、玻璃體。通常,熟料中C3S+C2S含量75%左右,C3A+C4AF含量22%左右。五、硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物硅酸鹽水泥熟料中的主1161、C3S含量通常占熟料的50%以上,其特點(diǎn):水化較快,早期強(qiáng)度高,強(qiáng)度增進(jìn)就率大,干縮性、抗凍性較好,但水化熱較高,抗水性差,抗硫酸鹽浸蝕能力較差。C3S形成需要較高的燒成溫度和較長的燒成時(shí)間,含量過高,燒成困難,易導(dǎo)致f-CaO增多,熟料質(zhì)量下降。
1、C3S含量通常占熟料的50%以上,其特點(diǎn):水化較快,早期1172、C2S含量通常分熟料的20%左右,其特點(diǎn):水化較慢,早期強(qiáng)度低,水化熱低,體積干縮小,抗水性和抗硫鹽日浸蝕能力好,后期強(qiáng)度增加。3、C3AC3A水化速度、凝結(jié)硬化很快,放熱多,硬化快,早期強(qiáng)度較高,但絕對值不高,后期幾乎不再增長,甚至倒縮,C3A干縮變形大,抗硫酸鹽性能差,脆性大,耐磨性差。2、C2S含量通常分熟料的20%左右,其特點(diǎn):水化較慢,早期1184、C4AFC4AF水化速度早期介于C3A與C3S之間,早期強(qiáng)度類似于C3A但后期還能不斷增長,水化熱低,干縮變形小,耐磨、抗沖擊、抗硫酸鹽浸蝕能力強(qiáng)。
4、C4AF1195、f-CaO、MgOf-CaO在高溫下死燒形成,水化很慢,一般加水3天后才反應(yīng)有盡有,反應(yīng)體積膨脹97.9%產(chǎn)生應(yīng)力,造成水泥石破壞。MgO少量可與熟料礦物固溶,對降低燒成溫度、增加液相數(shù)量,改善熟料色澤有好處,但超過一定量后,未固溶部分水化很慢,要幾個(gè)月甚至幾年才與水反應(yīng),生產(chǎn)Mg(OH)2,體積膨脹148%,導(dǎo)致水泥安定性不良。5、f-CaO、MgO120這四種氧化物構(gòu)成水泥熟料的最主要的化學(xué)成分。它們在水泥熟料生產(chǎn)中是按一定含量和一定比例進(jìn)行配比生產(chǎn)的。配比不恰當(dāng),都會直接影響到熟料的質(zhì)量進(jìn)而影響到水泥的質(zhì)量。如熟料中若CaO含量過高,則CaO不能充分與硅酸性氧化物化合,部分呈現(xiàn)游離狀態(tài)存在于熟料中,成“死燒狀態(tài)”。這種“死燒狀態(tài)”的氧化鈣,其水化作用非常緩慢,常發(fā)生在水泥凝結(jié)硬化過程之后的水泥石中,致使水泥石膨脹變形、破裂。如氧化鋁和氧化鐵,它們是熟料燒成過程中產(chǎn)生液相的主要氧化物,如果它們的含量過高,則產(chǎn)生的液相量過多,使物料易結(jié)大塊而影響操作;如果含量過低,則產(chǎn)生液相量過少,使燒成困難,熟料易于“粉化”。所以在熟料生產(chǎn)中化驗(yàn)人員要對原料進(jìn)行認(rèn)真分析計(jì)算,作出科學(xué)合理的配料方案,指導(dǎo)熟料生產(chǎn)。這四種氧化物構(gòu)成水泥熟料的最主要的化學(xué)成分。它們在121六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義水泥性能主要來源于熟料的性能,決定熟料性能的是水泥熟料的礦物組成,硅酸鹽水泥熟料礦物由四種主要氧化物化合而成,在一定條件下,各氧化物的含量和彼此之間的比例,是水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制的基本要素。因此,人們就想出了表示水泥中各氧化物含量及彼此之間的關(guān)系,稱為率值。率值可以簡明扼要地表示水泥熟料性能及其對水泥煅燒的影響。六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義水泥性能主要來源122我國目前一般采用,石灰飽和系數(shù)(KH)、硅酸率(SM)、鋁率(IM)(一)、石灰飽和系數(shù)、水硬率和石灰系數(shù)1、飽和比:表示水泥熟料中氧化鈣總量減去飽和酸性氧化物(Al2O3、Fe2P3、SO3)所需的氧化鈣后,剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量,與理論上二氧化硅與氧化鈣全部化合生成硅酸三鈣所需要氧化鈣含量的比例。簡言之,KH表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和生產(chǎn)硅酸三鈣的程度。我國目前一般采用,石灰飽和系數(shù)(KH)、硅酸率(123KH=(CaO-f-CaO)-1.65Al2O3-0.35Fe2O3-0.7SO3/2.8SiO2當(dāng)IM>0.64時(shí)KH=CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3/2.8SiO2當(dāng)IM<0.64時(shí)KH=C-1.10A-0.7A/2.8SiO2水硬率:HM=CaO/SiO2+Al2O3+Fe2O3石灰系數(shù)LSF=CaO/2.8SiO2+1.18Al2O3+0.65Fe2O3KH=(CaO-f-CaO)-1.65Al2O3-0.35F124(二)、硅酸率
又稱硅率,以n表示,歐美以SM表示。表示熟料硅酸鹽壙物與熔劑礦物的比值。SM=SiO2/Al2O3+Fe2O3
SM高,則硅酸鹽礦物多,對水泥熟料強(qiáng)度有利,但熔劑礦物少,液相
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