裴挫萍 刘新英 张明娟
(铜川职业技术学院建工系)
熟料的岩相分析对水泥煅烧工艺的指导探讨
裴挫萍 刘新英 张明娟
(铜川职业技术学院建工系)
就目前大型的水泥生产厂来说,在鉴定水泥熟料质量的过程中应用岩相分析方法已经成为了普遍,但是如何更好的将岩相分析应用在水泥煅烧工艺以及提高熟料生产质量水平上,还需要在实践中不段的总结经验和教训,完善当前的水泥熟料分析技术和方法。水泥是建筑行业的重要原料之一,水泥的质量也是直接关系到建筑工程的质量,由此通过控制水泥生产工艺,保证生产过程中的质量控制显得尤为重要。水泥的岩相分析一直都在水泥煅烧工艺以及整个水泥生产过程中充当着重要的角色,通过岩相分析可以使得我们更好更快的对于熟料的内部结构以及质量进行判断和分析,并根据实时状况尽快的制定解决和应对措施与方法。在这种背景下,对于熟料的岩相分析对水泥煅烧工艺的指导进行探讨和研究具有重要的现实意义。
水泥熟料 岩相分析 煅烧工艺 指导
对于水泥熟料的质量控制与管理一直都是水泥制造厂的一个重要环节,而水泥煅烧工艺也是水泥制造工艺中的重要组成部分,目前对于水泥熟料的质量控制一般都是采取化学分析以及物质检测的方法,然后在对于熟料的基本成分以及物理特性等等进行监测和分析,并根据分析检测的结果再对熟料的温度、压力等相关系数进行控制。尽管这些方法对于水泥的煅烧工艺的改进提供了很多可靠的依据,但是很多的分析方法并不能够准确地对于熟料的内部结构进行全面的认识,并不能有效的对于配料过程中的很多问题进行发现和控制,由此也会直接给煅烧工艺造成很多的不利影响。近年来岩相分析法的产生和推广应用给予了熟料更加全面的认识和分析,对于水泥的煅烧工艺起到了良好的指导作用。
从上个世纪的五十年代起,水泥的岩相分析已经成为了水泥熟料研究以及改进水泥生产工艺的主要和重要手段,相关的研究专家以及学者也在岩相分析的研究和应用上取得了巨大的成就。比如在熟料光片的制备技术、熟料的性能以及控制方法、黄心熟料的处理等等。而对于水泥岩相检验的方法,其基本的岩相分析方法有偏光分析、反光分析以及形貌学特征研究三种,而每一种方法对于熟料分析和鉴定的对象也是不同的,比如利用反光分析主要是对于矿物的形貌特征进行分析。
通过熟料的岩相分析,我们可以进一步加强对于岩相的了解和分析,进一步的指导水泥煅烧工艺。对于当前的熟料岩相分析在水泥生产制造过程中具有发挥着重要的作用,其主要体现在以下几个方面。一是可以进一步的对于熟料的矿物组成进行鉴定,比如煅烧的整个过程以及煅烧的化学组成等等;二是可以通过岩相分析对于每一个矿相的基本形态以及分布的整体情况进行了解,从而根据基本的观察结果进一步的对于生产工艺和煅烧工艺存在的问题进行分析,由此可以更好的指导工艺改进;三是根据岩相分析结果对于水泥的性能以及生产工艺进行系统化优化和管理,特别是在熟料的活性控制以及煅烧的工艺损耗降低以及提高水泥质量等方面具有直接的促进作用。
通过对于水泥煅烧工艺流程分析以及熟料岩相的分析,再加上多年的实践经验以及分析结果总结,对于煅烧工艺中存在的煅烧弊端以及存在的熟料主要问题进行了进一步的分析和研究,以下也将进行进一步的分析和阐述。
1.欠烧熟料
欠烧熟料是熟料生产制造中常见的一种问题,它主要是由于在煅烧过程中不能够有效的控制燃烧的温度导致的,这种欠烧熟料的基本物料的典型特征就是物料没有完全烧结,且其中的矿物都是相互连接在一起,而通过岩相分析则可以清晰的探析出矿物的发育情况以及晶体的基本结构,因此可以进一步依据监测结果进行改造。欠烧熟料的基本特征有很多,比如粉尘较多、光泽不亮以及含有较多的游离氧化钙等等。针对于这种熟料还需要完善煅烧工艺来进行改进。
2.急烧熟料
对于急烧熟料来说,其主要是由煅烧过程中出现急烧的情况导致的,这也是造成急烧熟料产生的重要原因。急烧熟料的一个典型特征就是存在黄心现象,这些和热心强度不同也有着很大的关系,燃烧不完全以及煅烧程度控制不好等等都会使得熟料内部结构发生明显的变化,这种熟料结构将直接影响最终的水泥质量,而要想对于此种熟料内部结构构造进行全面的了解,必要的熟料的岩相分析就显得十分重要的。
3.慢冷热料
水泥的锻造工艺中包含着很多的高压、高温过程,而如果熟料在高温的条件下停留的时间过长或是高温过猛,那么就是使得矿石发生分解,那么这时候的矿石周边就会产生一定的圆粒状粉末物,分布在矿石的周边,形成一道花环状结构,在加上慢冷的影响,使得熟料发生变形,形成不明的晶体进而影响水泥的整体生产。
1.改进熟料的黄心料
在生产水泥的过程中,在进行生产中之前需要进行必要的检测,而如果在检测过程中发现出现大量的粉状熟料,而且内部是黄心料,那么我们就有必要对于所有的熟料进行岩相分析。通过岩相分析可以进一步分析其内部的岩石结构,以及更好的找出产生煅烧问题的原因。对于水泥煅烧窑内部,由于通风不畅,燃烧不完全,达不到适宜的温度,在操作中就增加燃料以期提高温度,这样反而使温度更低,加剧还原。由于还原料的出现,在配料中降低铁的含量,铁的减少增加了煅烧难度。同时,较粗的生料细度进一步降低了煅烧反应速度。为此:一是要从工艺角度解决还原气氛的存在,调整三次风阀的开度,增加进入窑内风量,相应减少入分解炉内三次风的数量;二是在生料配料中适当增加氧化铁的含量,同时降低液相粘度;三是要降低生料细度以此来进一步的提高反应速度。
2.提高熟料强度
对于熟料来说,熟料的强度是影响最终水泥生产质量的重要因素,因此我们也应该发挥熟料的岩相分析在其中的作用。强度不够的熟料在进行岩相分析过程中,矿物晶体形态不够清晰以及存在急烧现象是推断熟料强度是否达到的重要依据。综合实际情况,这和只追求产量忽视煅烧温度以及存在急烧有着很大的联系。为此我们应该根据实际情况进行水泥制造产业的生产量的制定,保持煅烧过程中的料、风、煤、窑速平衡,同时在煅烧操作过程中,避免急烧情况的发生。另外还要要求生料分区下料,通过加强生料均化效果来提高生料的均匀性,提高反应能力。
水泥的生产直接关系到各行各业的正常发展,因此对于水泥生产的煅烧工艺进行改进和质量控制对于水泥生产起到了积极的促进作用,而在水泥生产中利用岩相技术来对于熟料的显微构进行分析和研究,对于指导煅烧工艺改造具有重要的意义。通过岩相分析,可以帮助生产商更加全面准确的对于水泥熟料进行掌控和分析,才能更好的为工作生产工艺改进提供依据,提高水泥煅烧工艺的水平以及安全性。通过以上对于水泥熟料岩相结构的基本分析和论述,我们对于几种常见的岩相分析出来的水泥熟料种类进行了论述,在此基础上提出了相应的改进煅烧工艺的方法,希望可以给当前的水泥锻造和生产提供可行的借鉴意义。
[1]白军营.水泥石高温热特性及对再生水泥烧成的影响【D】.大连理工大学,2012.
[2]胡伟,万惠文.岩相分析在水泥生产中的应用研究【J】.建材世界,2012(04).
G322
B
1007–6344(2015)01–0344–01