提高新型干法窑熟料的强度研究

朱凝楠（建德南方水泥有限公司 浙江 建德 311611）

提高新型干法窑熟料的强度研究

朱凝楠
（建德南方水泥有限公司 浙江 建德 311611）

为了保证水泥的强度质量，在生产加工时必须要对水泥的构成材料进行严格的控制，这些材料主要分为两类，分别是主要材料和辅助材料。主要材料和辅助材料又包括生料和熟料，在进行加工制作时也要注意对生料和熟料进行控制。文章将针对新型干法窖水泥生产中熟料的控制进行探讨。

新型干法水泥；熟料；强度；控制

生产水泥需要经过多个工序和环节，制作过程也是比较漫长和繁琐的，而且在进行加工制作时不允许中途中断，所有的工序之间必须是连续的。虽然在加工制作时是机械加工，但是还是会受到人为的影响，因为机械无法自动的判断材料的规格和加工的程度，这些都需要人工来控制，所以人为因素也是影响水泥质量的一个重要因素。熟料是构成水泥的重要材料，对水泥的质量有着至关重要的影响，所以必须要保证熟料的质量，才能保证水泥的质量。

熟料中包括许多化学材料，这些化学材料的量和特性直接影响着熟料的质量，所以控制熟料的质量其实就是控制熟料中一些化学材料的量，要让这些量保持在安全的范围内，不能超量，也不能少量。

1 对熟料化学成分的控制

水泥熟料中的化学材料主要包括CaO MgO,SiO2等等，对于这几种化学材料的量的判断主要依据KH，n，P等指标。KH是指熟料中SiO2和CaO反应生成的Ca3SiO3的反应程度，n是指硅酸盐占金属氧化物的比率，p是指AlO，FeO的重量占熟料重量的比率。可以通过这几个率值来了解各化学材料的含量，用来判断熟料的质量是否合格。

有关学者和专家对这几个率值进行了研究，并与其他的率值（主要包括SM,IM）进行了对比，对比结果如下，

（1）率值大小对熟料中含有的游离状态的钙量和烧制时紧密度的影响程度为：KH ＞ SM ＞IM，而且通过对比发现，KH 和SM的影响程度都远远高于IM，而且二者的影响程度比较接近，没有较大差别；

（2）IM对熟料中含有的游离状态的钙量和烧制时紧密度的影响程度都比较低，对烧制时紧密度的影响没有对游离状态的钙量的影响程度大，不太明显和可观；

（3）当KH值处于（0.80,1.00)这个区间时，其对熟料中含有的游离状态的钙量和烧制时紧密度的影响程度比较突出，对照SM在这个区间的影响指数，SM相比KH还有一段差距。

2 控制熟料中的游离CaO含量

2.1 熟料游离CaO 含量过高的危害

1)会破坏熟料的稳定性，可能导致熟料的各项指标有所变动，影响对熟料质量的控制。

2)无法与其他的添加材料很好的融合，影响水泥的融合度。这可能导致水泥无法均匀的调和，有分层分块的的现象，所以必须对游离CaO 的量进行合理控制，这样能有效提高水泥的质量，降低损耗，减少费用。

根据上面的分析和说明，可以知道游离CaO 含量过高会给水泥的质量控制带来难度，任何时候都要控制游离CaO 的量，绝对不可以过量。

2.2 熟料游离CaO 含量过低的弊端

虽然游离CaO 含量过高会对水泥的质量造成严重的损害，但是也不能一味追求低钙，因为游离CaO 含量过低同样会影响水泥的质量，所以说并不是越低越好，关键要适量和合理。

1)破坏熟料的质量。当游离CaO 含量过低时，熟料的活性就会降低，无法顺利的进行烧结，因为熟料的活性不够，在烧结时无法致密，也无法达到强度标准。

2)会损害烧制窑，导致窑的使用周期缩减。当游离CaO 含量过低时，在进行烧制时，就需要比正常含量更高的温度来烧制，高温具有破坏性，就会对窑造成伤害。

3) 会增加烧制时所需的燃料。上面已经说过，游离CaO 含量过低，会增加烧制温度，烧制时的温度需求增加了，就必须投入更多的燃料来达到烧制温度，所以消耗的燃料的量势必会增加，烧制时的成本费用也会增加，然而遗憾的是，水泥的强度并不会因为这些都投入的燃料而增强，相反还会下降，所以这是非常不明智的举动。不仅会增加资源消耗和成本费用，还无法提高水泥的强度，达到质量标准。

2.3 熟料游离CaO的快速测定

为了让熟料中的游离CaO 的含量保持在合理的范围内，既不过量，也不少量，需要对游离 CaO 的含量进行测定。测定游离 CaO 的含量的方法比较多，但是其中有两种是现在用的最多的，就是丙三醇－乙醇法和乙二醇法，这两种测定法相比其他测定法来说准确度更多，可信度也更高，都是不错的选择。在测定时间上丙三醇－乙醇法相比乙二醇法更占优势，用丙三醇－乙醇法对熟料中的游离 CaO的含量进行测定时，不到半个小时就可以出测定结果，而乙二醇法则可能会超过半个小时，相比来说用时较长。根据多次检测的经验和和长期的观察研究，最近发现了一种新的方法，就是硝酸锶－乙二醇－乙醇法。这种方法相比前面两种方法来说，测定的准确度更高，而且用时更短，现在无需再等半个小时，只要短短的几分钟就可以看到测定结果。

对熟料中游离CaO的含量进行测定，不仅可以判断游离CaO的含量是否安全，还能检查水泥生产制作的各环节的工作是否准确，是否存在偏差和失误。

3 控制熟料中的MgO含量

熟料中MgO的含量对熟料的质量也有着重要的影响，因为MgO可以改变水泥烧制的温度，在原来的温度基础上能适当的减小一点，能让水泥变得更容易烧制，因为对温度的要求降低了，那么无论在操作上还是燃料的投放上都更容易更简化了。除此之外，MgO还能增强水泥的抗腐蚀性，更容易析出水分，能使水泥更快达到紧致状态。虽然MgO对水泥来说能带来这么多好处，但是也不是说熟料中的MgO的含量越高就越好，物极必反，还是要控制在对水泥有利的范围内，这样才能正常发挥MgO的作用，保证水泥的质量。

（1） MgO偏高（如熟料 ω（MgO）＜3.2%时）。在对熟料进行烧制时，MgO会与熟料中的一些其他的化学材料发生反应，并且生成固体生成物，这些生成物已经不再是MgO，已经不能发挥MgO的作用了，而且还可能会影响熟料的质量。根据调查显示，只有当MgO在熟料中的固体溶量在2.00%左右时，才能最有效的发挥MgO的“降温”作用，之后再增加MgO的量，其效果不会再增加。

（2） MgO较高（如熟料 ω（MgO）大于 3.2%而小于 4.2%）时，液浆的张力会明显的降低。因为MgO有着降低水泥的烧制温度的作用，所以当MgO的含量较高时，水泥的烧制温度也会随着MgO的量降低，这样虽然能减少燃料资源的消耗，但是烧制温度降低后，烧制时就更容易达到烧制温度，消耗的时间就会更短，这样可能导致烧制不完全，或者有一部分的材料没有被烧制成功。这会导致熟料出现表面紧致细密，但是其实内部并不紧密，可能还存在一些单独的材料为融入整个熟料中。

（3） MgO过高（如熟料ω（MgO）＞4.2%）时，熟料会发生大量的结块现象，而且会环抱成球状，等待烧结完成后将其粉碎，然而结块内的熟料基本都处于一种未烧制的状态，或者烧制不完全，没有转变成功，而且还会参杂着许多窑土，严重影响熟料的烧制和质量。如果对这样的熟料进行除铁处理，不仅不会缓解和改善这种状况，还会在原来的破坏基础上发上二次破坏，而且采取一些其他的办法都没有什么成效，目前来说氧化镁过高处于一种无解的状态。

4 结束语

要对熟料的质量进行控制，不仅要控制CaO和MgO的量，让它们的量保持在安全、合理的范围内，还要考虑各个水泥厂的实际情况，不同的水泥厂在进行熟料选取和配制时的方法和比例可能不同，所以他们在进行水泥质量的控制时采取的措施也可能不尽相同，虽然熟料存在差异，控制方法也不同，但是控制熟料质量和水泥质量都是最终的目标。熟料的质量直接影响水泥的质量，所以必须对熟料的质量进行严格的控制，以保证水泥的质量。

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1007-6344（2016）06-0001-01