课题十八:用工业废渣生产缓凝水泥的方法探讨

2015-08-07 15:14:00 来源 :六合开奖结果网

0 引言

     路基缓凝水泥用于公路路基,用来稳定砂砾(包括砾石土)、碎石,水泥含量一般为5%,不宜超过混合料总重的6%。由于施工拌料、铺平、压实时间较长,必须在水泥凝结时间之前完成,因此根据施工时间要求水泥的初凝时间大于4 h,终凝时间不小于6.5 h。我六合彩资料自2006年5月开始研制道路用路基 2000 缓凝水泥,2006年9月投入工业生产,通过多种方案的对比优选,采用旋窑熟料与立窑熟料对掺,利用电厂脱硫石膏与磷石膏搭配,加矿渣、粉煤灰、电厂炉渣等工业废渣进行生产,既满足了公路建设所需水泥性能,又消耗了工业废渣,达到了节约能源、减少污染、降低生产成本、增加企业效益的目的,实现了资源的综合利用。1 生产方法

      我六合彩资料有两条2 500 t/d新型干法水泥生产线,原有六条Φ3 m×11 m机立窑生产线,用熟料加石膏进行调节,初凝时间只有3.0 h,后采取增加石膏的方法,凝结时间有所延长,但不能满足用户要求。采取磨头加入0.5%~0.8%缓凝剂生产缓凝水泥,通过试验,凝结时间能够达到,但混合材掺量低,水泥生产成本高,后用2 500 t/d新型干法旋窑熟料与立窑熟料搭配,掺加磷石膏、电厂脱硫石膏、矿渣、粉煤灰、电厂炉渣等工业废渣进行生产,水泥性能达到用户要求,生产成本降低,可消耗大量的工业废渣。

2 原材料成分
      立窑熟料为本集团生产的熟料,旋窑熟料为本六合彩资料两条2 500 t/d 新型干法旋窑熟料,其熟料成分见表1;磷石膏为山东临沂地区某磷肥厂生产的废渣、脱硫石膏为鲁南电厂烟气脱硫产生的废渣;电厂炉渣为当地济宁电厂所排工业废渣,粉煤灰为鲁南电厂、曲阜电厂所排废渣,矿渣为山东莱芜钢厂所排工业废渣,见表2~7。


3 试验方案
3.1 旋窑熟料与立窑熟料对比试验
      旋窑熟料与立窑熟料的生产工艺不同,配料方案不同,熟料的矿物组成有较大差异。旋窑熟料的C3S的含量为55%左右,而立窑熟料的C3S含量为45%左右,旋窑熟料的SM较高,在2.7左右,而立窑熟料的SM只有2.0,表现在凝结时间和强度上差别较大;立窑熟料的初凝时间较旋窑熟料的初凝时间长105 min, 立窑熟料的终凝时间较旋窑熟料的终凝时间长135 min,利用立窑熟料凝结时间长的特点,有利于延长缓凝水泥的凝结时间。为增加混合材的掺量,保证水泥强度,采用旋窑熟料与立窑熟料搭配使用,进行试验,见表8。
     从表8可以看出,随着立窑熟料掺加量的增加,初凝时间在逐渐增长,强度在下降,当立窑熟料掺到30%,与旋窑熟料掺量相等时,凝结时间最长,且强度降到控制指标低限(水泥3 d强度内控指标为≥15 MPa)。因此用立窑熟料与旋窑熟料各掺30%作为熟料的比例进行试验。
3.2 脱硫石膏与天然石膏对比试验
     电厂脱硫石膏与天然二水泥石膏相比,小磨试验证明前者有较好的缓凝效果,见表9。
    小磨试验后,我们在2号水泥磨上开始用脱硫石膏代替二水石膏生产水泥,指标为:细度≤5%;SO3:1.8%±0.2%;混合材掺量为:30%±1%;其中磨头16%电渣,加3.5%脱硫石膏,磨尾:16%粉煤灰,共生产66 h。大磨试验结果见表10。



3.3 不同比例的石膏、磷石膏、混合材掺量的小磨试验

    从表11可知随磷石膏掺量的增加,水泥的凝结时间会增长,但熟料强度会下降,当加到6%时会出现明显的强度下降,因此磷石膏掺量应小于6%。


4 方案的选择

    从表11可以看出,生产方案共设计13个,通过小磨试验,凝结时间能够达到缓凝要求的只有G1、G2、G3、G5、G7、G11等六个方案;方案G11是采取高掺矿渣微粉方案,3 d强度只有12.4MPa,且成本高,强度不合格;方案G7采用磷石膏与二水天然石膏对掺方案,强度和凝结时间合格,但熟料掺加量较高,水泥成本高;方案G5采用磷石膏与二水天然石膏混掺方案,强度和凝结时间合格,但熟料掺加量较高,水泥成本高;方案G3属矿渣高掺方案,由于矿渣易磨性较差,水泥粉磨台时产量低,电耗高,成本高;方案G2磷石膏掺量较高,强度低,以上方案不宜采用;采用方案G1成本较低(表12),是可行的方案。


5 大磨生产
    2006年9月进行工业性试生产(表13),采用一台Φ3 m×9 m水泥磨和三台Φ2.2 m×6.5 m水泥磨进行粉磨,共同进入水泥均化库,通过多库搭配进入水泥散装库,由散装车运入工地。经检验各项指标达到内控标准,满足用户的要求。


5.1 水泥控制指标
    根据用户的需要和国家标准,制定了企业内部路基缓凝水泥(P·C 32.5)内控指标(表14)。


5.2 大磨生产数据
    2006年10月开始正式生产路基缓凝水泥,所用设备为三台Φ2.2 m×6.5 m水泥磨和一台Φ3 m×9 m水泥磨,全为圈流磨,出磨水泥同时进入六个小水泥均化库,通过机械倒库、多库搭配进行水泥的均化。由于在水泥粉磨中加入了矿渣,物料的易磨性较原来差,水泥磨的台时产量较原来生产P·C 32.5水泥降低0.5 t/h,加入0.3%的液体助磨剂,能够改善磨内的研磨工况,增加磨内物料的流速,对提高磨机台时产量有较好的效果,能够提高台时产量0.85 t/h。表15是2006年10月连续20天的生产质量情况,出磨水泥平均初凝时间为339 min,,平均终凝时间为397.2 min,符合用户要求,且强度完全符合P·C 32.5水泥的内控标准。
6 生产中问题的处理
      用旋窑熟料与立窑料搭配,加入工业废渣生产缓凝水泥,克服了单用立窑熟料生产强度低、混合材掺量低的缺点,也避免了用纯旋窑熟料生产水泥凝结时间短的缺点,用高掺矿渣微粉,凝结时间能达到,但成本较高。用旋窑熟料与立窑熟料搭配,利用工业废渣生产缓凝水泥性能达到要求,成本较低,但是用工业废渣生产缓凝水泥在生产过程中应处理好以下问题。
6.1 磷石膏、电厂脱硫石膏水分的处理
      电厂脱硫石膏,磷石膏进厂水分较高,一般在12%~15%。物料水分高,不利于机口喂料,出现下料不畅、堵下料溜子、计量困难等,应采取晾晒,使水分蒸发,晾晒后水分可降低到7%左右。
      进厂时要有一定的储备,晾干后入大棚存放,不能随进随用,一是台时产量低,二是下料不畅,配料不稳,影响出磨水泥质量,有条件的可进行烘干后使用。我六合彩资料先晾晒,从电厂进来的热电厂炉渣温度达到250 ℃左右,用铲车将这种热电渣与石膏按比例进行搭配,并混合均匀,使电渣与磷石膏充分接触,利用热电渣的热量,能够将石膏中的水分进行蒸发,使石膏不再粘附,同时电渣为粒、块状,克服了单独磷石膏不易下料的缺点。
6.2 加强磨内通风,及时排出磨内水分
    在水泥粉磨操作上要改进操作方法,将磨尾排风机风门,由原来的80%开到100%,目的是加大磨内排风,让磨内产生的水蒸气及时排出磨外,减少磨内水分的积存,利于提高磨机产量。
6.3 控制进厂磷石膏的磷含量
    对进厂磷石膏的磷含量要经常进行检测,对于某些不具备检测条件的水泥厂化验室,可在省水泥质检站进行检测,磷石膏P2O5的含量一般控制在0.3%~0.5%,磷含量过高,会引起水泥的凝结时间过长,强度下降幅度较大,应定期检测。我六合彩资料进厂磷石膏每批次都要到省站进行检测,同时进厂的石膏要分清批次,打好堆存放,便于均化搭配。

7 结束语
      用工业废渣生产路基缓凝水泥,废渣中的磷酸盐能够提高水泥中C3A的活性,延长C3A的诱导期,能够延缓水化速度,抑制钙矾石晶体向长度方向生长,从而避免在颗粒之间尽快形成连接桥,延缓了水泥的凝结。
   (1)通过试验,磷石膏和天然石膏一样可以作水泥调凝剂,但要控制好磷石膏的含磷量和进厂水分。
   (2)磷石膏可以单独使用亦可以搭配使用,单独使用时,当掺量达到一定程度会降低水泥的强度。
   (3)电厂脱硫石膏与磷石膏搭配使用,缓凝效果较好,解决了新型干法水泥熟料无法生产缓凝水泥的矛盾,增加了混合材掺加总量。
   (4)用电厂脱硫石膏、磷石膏作缓凝剂解决了工业废渣(电厂脱硫石膏、磷石膏)占地,污染环境问题,增加水泥企业效益。
   (5)用工业废渣生产路基缓凝水泥,比生产通用硅酸盐水泥P·C 32.5水泥能多加入工业废渣15%,每年多消耗工业废渣4.5万t。节约标准煤近0.5万t,每年节约天然石膏1.8万t,生产成本每吨节约6元,年节约生产成本 180万元,实现了资源综合利用和经济的循环发展。

 

 

(六合开奖结果建材事业部编辑,请勿转载)

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