淺談改善熟料質量調整水泥適應性的措施
針對水泥或混凝土獲得盡可能高的流動性,利于水泥凈漿、混凝土的攪拌、成型;保證水泥、混凝土的可施工性,在保證一定的流動性時,還要求水泥制品、混凝土坍落度(流動性)損失不要太快,即經時損失率要小是水泥粉磨站關注的重點,一般要增加外加劑改善其性能,這無形之中要增加水泥粉磨站及混凝土攪拌站生產成本,從源頭抓起,通過改善熟料適應性想客戶之所想,急客戶之所急,將客戶與企業進行捆綁,將成為企業占領市場份額非常重要的一環,也是企業提高市場競爭的致勝法寶。為此筆者結合公司在改善熟料適應性方面所做的工作,談談改善熟料適應性的措施,供大家參考。
1、生產情況介紹
我公司現有4.2m*66m熟料生產線一條,同時配備LM56.2.2水泥立磨兩臺,2020年之前,熟料基本上是自產自銷,熟料外銷不足20%,主要向集團內部粉磨站調撥,2020年為緩解區域市場競爭壓力,同時結合我公司兩臺立磨在不進行升級改造的基礎上即可轉產礦粉,經過片區研究決定,我公司產品進行戰略轉型,取消水泥生產,主要產品為熟料和礦粉。并且熟料主要進行外銷,直供周邊區域粉磨站,隨著熟料客戶的開發,一個比較尖銳的問題浮出水面,我公司生產的熟料各方面都不錯,唯一的問題就是使用熟料后對水泥適應性相對于其他外來熟料要差,使用時需搭配其他公司熟料或增加外加劑來改善水泥適應性,針對熟料客戶來說無疑是需要增加部分成本,這同時也降低我公司熟料在區域銷售的絕對優勢,為此在2019年10月份公司針對熟料客戶提出的熟料適應性問題展開公關。并成立專門公關小組,通過狠抓源頭管控、嚴抓生料制備環節、優化配料方案和強化熟料煅燒、冷卻等切實有效的措施,提高了過程質量控制,改善了熟料的適應性,為客戶解決了問題,贏得了客戶信任,確保了熟料銷售市場份額。
2、影響適應性的因素分析
影響水泥高效減水劑和水泥適應性的因素是多方面的,其主要因素有水泥的物化性能、高效減水劑的性能以及混凝土拌合物的性能,下面主要介紹水泥物化性能對適應性的影響。
(一)、熟料的礦物組成
熟料中四大主要礦物成份C3S、C2S、C3A、C4AF對高效減水劑的吸附作用是不一樣的,其吸附順序為C3A>C4AF>C3S>C2S,即鋁酸鹽礦物對高效減水劑的吸附能力大于硅酸鹽礦物。
我公司熟料三率值及主要礦物分析情況如下:
表1熟料三率值及主要礦物成分分析
(二)、石膏形態和摻量
石膏用于調節硅酸鹽水泥的凝結時間及硬化速度,因為水泥中C3A礦物的水化速度非常快,而溶解的Ca2+和SO42-在水化初期起到抑制C3A礦物水化的作用,以滿足水泥漿體和混凝土所需要的工作性能。石膏是作為一種提供硫酸根離子的物質加入到水泥熟料中,但在粉磨過程中,由于磨機內物料的溫度較高,二水石膏會部分脫水變成溶解度大的半水石膏,如果溫度太高就會形成大量的半水石膏,導致水泥的假凝;如果溫度太低,半水石膏數量不足,可能導致水泥急凝。
(三)、混合材的種類
水泥中大多摻有不同種類和數量的混合材,目前所用的混合材種類有:礦渣、粉煤灰、石灰石、火山灰、電廠爐渣等。由于混合材品種、性質和摻量等不同,因此對高效減水劑作用效果的影響也不一樣。
(四)、水泥的細度
水泥細度明顯影響到高效減水劑的分散效果,如果用表面吸附理論來說明減水劑的分散作用,則水泥比面積越高,對高效減水劑的吸附量就越多。如果水泥細度過細,為了達到同樣的效果,需要適當增加高效減水劑的摻量。
(五)、水泥的存放時間
使用剛出磨的水泥和出磨水泥溫度還較高的水泥,會出現減水率低、坍落度損失快的現象。
(六)、水泥熟料的硫堿比
當生料中存在一定數量的硫時,煅燒時堿優先與硫化合成硫酸堿,多余的堿則和熟料礦物反應生成含堿礦物固溶體。因此硫的適量存在可以有效抑制堿的不利影響,可使得更多的堿化合為硫酸堿而減少含堿礦物固熔體量,從而降低了水泥初期的水化速度;同時適量硫的存在會增加高溫液相量且能降低液相黏度,使熟料礦物結晶程度高、缺陷少,發育完善,從而有利于改善水泥漿體的流變性。
表2熟料全分析及微量元素成分
3、改善措施
試驗檢驗用樣品采用控制組留取的顆粒熟料日綜合樣,用化驗室統一小磨按GB/T21372--2008《硅酸鹽水泥熟料》標準方法磨制;凈漿流動度檢驗方法按GB/T8077標準方法進行。摻加2.0%聚羧酸外加劑,改變過去的初始凈漿流動度150-220mm,提高到現在的260mm左右,改變過去的一小時后凈漿流動度下降至90-160mm左右,提高到現在的1小時候保持260mm不變或損失很小。
3.1優化配料、穩定三率值,調整熟料礦物組成
結合礦物組成中各組分對高效減水劑吸附作用的影響,穩定三率值飽和0.90±0.01、硅率2.65±0.1鋁率1.50±0.1,控制熟料礦物中C3A百分含量小于等于7.5%,同時規定熟料游離氧化鈣小于等于1.2%。
3.2優化熟料中硫堿比,減少含堿礦物固熔體量,從降低了水泥初期的水化速度
我公司生料配料用輔助材料是轉爐渣、燃煤爐渣和煤矸石,用量較少且貨源穩定,影響出窯熟料堿含量的原材料主要是石灰石,在生料配比中占93%左右。因為我們是自備礦山,石灰石堿含量較穩定,通過表3及與其他公司熟料全分析及微量元素成分可以看出我公司熟料中堿含量在0.65%左右,熟料中硫堿比在0.3左右,調整硫堿比只有兩個途徑,一是通過煤質調整,根據之前使用經驗,進廠原煤中全硫超過0.5%我公司預熱器系統結皮比較明顯,系統通風受到影響進而產質量受到影響,我公司進廠煤質情況如下表:
表3歷年進廠煤質情況
二是通過配料調整,使用一部分對系統影響較小卻利于配料配料的硫酸鹽礦物,經過研究分析討論,我公司決定生料配料方案中引入脫硫石膏,一方面糾正硫堿比,另一方面提供一部分鈣利于配料,配料方案調整入下:
表4配料方案調整前后對比表
配料方案調整后出窯熟料全分析監測情況如下表:
表5調整前后熟料前分析及硫堿比數據對比
配料方案調整后熟料適應性實驗數據如下表:
表6熟料適應性實驗數據
4、結論
由圖表6可以看出,通過從原材料化學成分、熟料化學分析、調整配料方案糾正熟料成分中硫堿比含量(硫堿比由調整前的0.3左右調整至0.6左右),并采取相應的生產管理措施,可以有效解決熟料質量對水泥適應性的影響,有效的解決了客戶困擾,贏得了客戶的信賴,確保了熟料在本地區的市場份額,達到了服務產生價值創造效益的目的,實現了客戶至上的服務理念。
編輯:李佳婷
監督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com