調(diào)整熟料率值 提高熟料強度

　　長期以來，受石灰石及煤質(zhì)的影響，甘肅省張掖市山丹水泥（集團）有限公司熟料配料一直采用常規(guī)的配料方案，熟料3天抗壓強度一直徘徊在28~31MPa，28天抗壓強度為52~54MPa。

　　2009年年初，公司著力解決進廠原材料尤其是石灰石和煤的質(zhì)量問題。經(jīng)努力，石灰石CaO含量已達48%以上，煤發(fā)熱量也穩(wěn)定在5300kCal/kg以上。在此基礎(chǔ)上，公司提出了要在熟料強度上獲得一定突破的要求，據(jù)此，課題組對熟料率值控制進行了一定調(diào)整。經(jīng)過2個多月的努力，在生產(chǎn)實踐上取得了一定效果：熟料3天抗壓強度達到33MPa左右，28天抗壓強度達到56MPa左右。

　　通過實驗和實踐，筆者總結(jié)認為，在生產(chǎn)過程中調(diào)整熟料率值，可一定程度上提高熟料強度。

　　關(guān)于KH值和SM值
　　眾所周知，熟料強度主要來源于硅酸鹽礦物，而C₃S又是硅酸鹽礦物強度的主要提供者。據(jù)研究，當硅酸鹽礦物含量一定時，C₃S含量占硅酸鹽礦物總量≥70%時，熟料28天抗壓強度可達到1年強度的80%，而當C₂S占總量的70%時，熟料28天抗壓強度只能達到1年強度的40%左右?；谶@一認識，課題組認為要提高熟料強度，就必須適當提高熟料KH值和SM值，以此來提高熟料中硅酸鹽礦物總量及C₃S的含量。結(jié)合公司實際，課題組確定熟料KH值為0.89~0.93，SM值大于2.80。經(jīng)2個月的試驗，效果良好，調(diào)整后熟料強度比調(diào)整前提高1~2MPa。

　　關(guān)于熟料IM值
　　熟料中Al₂O3和Fe₂O₃的主要作用是提供一定的液相量，有利于C₃S的形成。而熟料IM值代表了熟料中Al₂O₃和Fe₂O₃的相對含量，IM值越高，熟料中的Al₂O₃含量越高，反之則Fe₂O₃的含量越高。Al₂O₃含量越高，熟料的液相量會相對提高，但液相黏度會大大提高；而Fe₂O₃的含量越高，則熟料的液相量會相對減少，但液相黏度會大大下降。因此，選擇適當?shù)腎M值對熟料的煅燒是至關(guān)重要的，而煅燒質(zhì)量的好壞又直接影響到熟料強度的高低。起初，課題組并未重視對IM值的控制，但在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，總有那么一兩天熟料強度會突然下降1~2MPa，而檢查熟料KH值與SM值并未有大的變化。經(jīng)認真統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這幾天熟料Al₂O₃的含量全部低于4.6%，且熟料IM值較低。經(jīng)查資料發(fā)現(xiàn)，熟料中Al₂O₃的含量在一定范圍時，熟料強度會隨Al₂O₃含量的提高而上升。

　　這一理論在生產(chǎn)中熱熟料時得到了印證。公司在生產(chǎn)中熱熟料時由于原料庫不足，常常在配料上采取低鋁配方，熟料中Al₂O₃的含量一般小于3.2%，熟料中C₃A的含量常常低于1.5%，此時熟料28天抗壓強度一般為48~50MPa。而有一段時間，由于煤質(zhì)較差加之煤灰中的Al₂O₃較高，導(dǎo)制熟料中的Al₂O₃達到了4.1%左右，熟料中C₃A的含量也達到了4%左右，而此時的熟料強度達到了50~54MPa。綜合以上理論，筆者認為，在配料時必須嚴格控制熟料中的鋁鐵含量和熟料IM值。為此，課題組及時調(diào)整方案，規(guī)定了熟料中Al₂O₃的含量為4.7%~4.9%，F(xiàn)e₂O₃的含量在3.0%左右，且不能超過3.1%，確保熟料IM值控制在一定范圍內(nèi)。按此方案實施后，熟料強度穩(wěn)定，再未出現(xiàn)熟料強度下降的現(xiàn)象。

　　關(guān)于易燒性
　　影響易燒性的因素有很多，人們的常規(guī)認識有兩條：一是液相量；二是液相黏度。

　　作為新型干法生產(chǎn)線，其窯前熱力強度遠非以往濕法窯和預(yù)熱器窯可比，因此，筆者認為，液相量為23%~28%較合適。當新型干法窯處在良好工況的條件下，除了熱量較高的情況，筆者的經(jīng)驗值液相量在23%左右即可，公司的新配方液相量經(jīng)計算為23%~24%。

　　在新型干法線中，液相出現(xiàn)的溫度與液相黏度幾乎同等重要，液相出現(xiàn)的溫度預(yù)示著窯內(nèi)是否會出現(xiàn)提前結(jié)粒和結(jié)大塊的情況。如果液相提前出現(xiàn)會使熟料結(jié)粒過大而出現(xiàn)燒不透的現(xiàn)象，會影響熟料fCaO的吸收，進而影響熟料強度。而液相黏度過大，會影響fCaO的吸收速率，同樣會影響熟料強度。因此，在新型干法線的配料上，必須要控制液相出現(xiàn)溫度和液相黏度。資料顯示，Al₂O₃含量越高則液相出現(xiàn)溫度越低、黏度越大。因此，在配料上必須控制Al₂O₃的含量不宜過大。

　　以上理論說明，在燃料質(zhì)量較好的情況下，配高KH、高SM料是完全可行的，且物料在煅燒過程中非常順暢，極少出現(xiàn)結(jié)大塊及結(jié)圈的不正常現(xiàn)象，可以做到熟料的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗。

　　結(jié)論
　　①要提高熟料強度，必須在提高熟料中C₃S含量的同時提高熟料中硅酸鹽礦物的總量，即要堅持高KH、高SM配方，熟料中硅酸鹽礦物總量最好大于77%。
　　②要控制熟料IM值，既不能過高影響熟料液相黏度，又不能過低而影響熟料強度，在實踐的基礎(chǔ)上最好對鋁鐵同時實施絕對值控制。
　?、鄄捎酶逰H、高SM配料的前提是原燃料質(zhì)量要好，特別是燃料必須要有較高的發(fā)熱量以保證窯內(nèi)較強的熱力強度，否則可能導(dǎo)致煅燒因難，熟料質(zhì)量下降。
　?、懿捎酶逰H、高SM配料，在煅燒上必須采用高溫煅燒方式，只有這樣才能獲取較高的熟料強度。