[doc] 低碱水泥生产途径的探讨

[doc] 低碱水泥生产途径的探讨[doc] 低碱水泥生产途径的探讨低碱水泥生产途径的探讨 l盈删,馐’?原料品种?水泥工程)1999年第4期 ?- 3 碱水泥生产途径的 .:::.,:::;; 倪永明南京水泥工业设i十研究院(21) 7.7/ (续上期)2,3硅质和铝质原料采用单一粘土质原料配料生产低碱水泥往往较困难,解决办法是用高硅酸率的硅质原料和低硅酸率的铝质原料代替粘土质原料配料.由于硅质原料和铝质原料一般碱含量较低,从而可达到降低熟料碱含量的目的. 常用的硅质原料有砂岩,河砂等,铝质原料有粉煤灰和...

[doc] 低碱水泥生产途径的探讨低碱水泥生产途径的探讨 l盈删,馐’?原料品种?水泥工程 )1999年第4期 ?- 3 碱水泥生产途径的 .:::.,:::;; 倪永明南京水泥工业设i十研究院(21) 7.7/ (续上期)2,3硅质和铝质原料采用单一粘土质原料配料生产低碱水泥往往较困难,解决办法是用高硅酸率的硅质原料和低硅酸率的铝质原料代替粘土质原料配料.由于硅质原料和铝质原料一般碱含量较低,从而可达到降低熟料碱含量的目的. 常用的硅质原料有砂岩,河砂等,铝质原料有粉煤灰和铝矾土等,见表 5,图4其本身原料中碱含量低且经过高温处理,因此矿渣中碱含量都较低,见表6 衰6矿渣化学成分(质量分数)% 矿渣种类烧先量A12o3F旬qCK)MgOK2ONazO 配比熟料碱含量石灰石矿渣砂岩A铁粉K20Na20钠当量根据表2和表6数厂——1————]据计算后得到的采用喜I武铺{严//1J不同矿渣配料时石灰囊r——,u— 石与熟料中碱含量关 ? 02llll较适宜,配料中矿渣用.. 石钠当量较大,此时石灰石图5矿渣配料时石灰石与K20+No含量熟料碱含量示意圈O一6%(钠当量为 0.47%)时,可满足生产低碱水泥的要求 .通常石灰石钠当量控制在0.3%以下是较容易的,采用鞍钢矿渣配料,熟料的钠当量在 0,5%以下.生产低碱水泥有充分的保证.武钢矿渣由于 AI2O和Mg0含量较高,限制了矿渣用量,同时配料中需使用高硅酸率的硅质校正原料,此时石灰石中K2O+ Na~_O含量在0.35%(钠当量为0.26%)以下时,可满足 ?c…吼.f&…?? 生产低碱水泥的要求.由此可见,采用矿渣作为硅铝质原料,对生产低碱水泥十分有利. 2.5旁路放风由于受资源条件限制,完全依靠天然原料生产低碱水泥在有些地区是困难的,甚至是根本不可能的.对新型干法生产线,由于碱在预热器系统内会重新凝聚后进入回转窑,因此其熟料碱含量要高于其它类型的回转窑, 但这种窑型可通过采用旁路放风手段来降低熟料碱含量.如美国大多数新型干法生产线为排除窑气中的部分碱.都装有旁路放风设备. 采用旁路放风措施来降低熟料中碱含量时,其除碱效果的影响因素主要有原料和燃料中的碱含量窑型,碱的一次和二次挥发率以及窑废气中碱被物料吸附的程度 (吸附率).对于一定的原,燃料和生产工艺,旁路放风除碱效果的主要影响因素是碱的一,二次挥发率,通常回转窑系统中碱的一,二次挥发率见表8. 图6为根据表2煤质情况按窑外分解窑生产工艺计算绘制旁路放风除碱效果示意图,其主要参数见表9. 表8碱的一,二次挥发率% K200 钠 Na20:07Do.15 0.61 050 035 068 由图6可见,随着生料碱含量的增加,旁路放风除碱效果将下降;随着生料中KO,NazO的一次挥发率的升高,旁路放风除碱效果将明显提高.当生料中碱含量高到一定程度(尤其是NazO含量较高)时,即使将窑气 100%旁路,也有可能达不到熟料钠当量在06%以下的要求.由图6还可看出,旁路放风量为窑气的20%以下时,熟料碱含量下降明显,旁路效果较好;放风量在50% 以下时,熟料碱含量将进一步下降;但旁路放风量进一步增加时,其除碱效果将逐渐减弱. 新型干法生产线窑系统采取旁路放风措施后,其烧 34 耋0.0 (1)大中型水泥生产企业对熟料和水泥中的K,0, Na20含量进行控制是必要的,有条件的工厂应将生产低碱水泥作为一项战略目标. (2)石灰石是水泥生产的主要原料,生产低碱水泥时其钠当量一般要求在0.2%以下.我国石炭系,二迭系及部分奥陶系等的石灰石碱含量较低,钠当量在0.1% 以下,是生产低碱水泥较理想的石灰质原料. (3)牯土质原料是熟料中碱的主要来源之一.我国粘土(包括黄土)K,O+Na2O含量大多在3%,4%,一般难以满足生产低碱水泥的要求;粉砂岩或砂页岩碱含量通常较粘土低,当其K2O+Na20含量在2.5%(钠当量在l_8%)以下时有可能满足生产低碱水泥的要求 (4)高硅酸率的砂岩河砂和铝含量较高的粉煤灰或铝矾土,由于其碱含量较低(O+Na2O含量一般在 2%以下),可代替单一的牯土质原料来生产低碱水泥 (5)采用矿渣配料时,由于矿渣中O+Na20含量一般在1%以下,用矿渣全部或部分代替牯土质原料十分有利于生产低碱水泥. (6)对于新型干法生产线,在使用天然原料不能满足生产低碱水泥要求的情况下,可通过采取旁路放风措施来降低熟料中碱含量,从放风除碱效果和经济角度综合分析 ,放风量控制在50%以下是较适宜的. (7)原,燃料碱含量中以钾碱为主,对控制熟料中钠当量和旁路放风除碱效果都是有利的无论是采用三组分配料还是采用四组分配料,在评价某一原料碱含量时必须综合考虑其它原料和燃料的影响(续完) 参考文献 (1)沈威等.水泥工艺学.北京:中国建筑工业出版社,1986 (2)杨南如等译.水泥技术进展.北京:中国建筑工业出版社, 1986 (3)倪永明挥发性组分在窑系统中的平衡.水泥工程.1997(4) (编辑:小末)(收稿日期:19981213’

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