硅酸盐水泥生产工艺论文范文

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1配料方案的确定

1.1生料组分的确定通过采样掌握了大量原燃材料矿点的质量状况，并结合当时普通硅酸盐水泥熟料的生产经验，选择表2为微膨胀中热水泥的生料配料组分进行研究。

1.2熟料控制目标的确定综合考虑新型干法窑的工艺特点，结合微膨胀中热水泥的特殊要求，以及选用原燃材料的质量情况，充分考虑熟料矿物组成对水泥物理性能的影响，合理设计三率值，制定配料方案，具体参数如表3所示。

1.3MgO含量的确定熟料中MgO含量和其晶体大小对水泥的膨胀性能有很大影响，根据溪洛渡和官地电站等水电工程对大坝水泥MgO含量的要求（3.5％～5.0％），在生产微膨胀中热水泥时MgO的控制首先要满足客户要求，并结合MgO含量与混凝土自生体积变形的关系试验，最终确定熟料中MgO的最佳含量。

2不同方案质量情况对比分析

2.1不同方案熟料质量对比表4为微膨胀中热水泥熟料化学成分、率值及矿物组成，表5为微膨胀中热水泥熟料的物理性能，各种方案的结果对比如下。方案1采用石灰石+页岩+砂岩1+硫酸渣+白云石5组分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.850±0.02，n=2.30±0.10，P=0.80±0.10，因页岩带入的碱含量高，使得烧制的熟料碱含量较高，同时熟料中C3A和C3S矿物含量偏低，使得水化热和强度偏低。从降低熟料碱含量和提高强度的角度出发，方案2中采用低碱含量的砂岩代替页岩配料，生料组分为石灰石+砂岩1+硫酸渣+白云石，同时提高C3A和C3S矿物含量，即熟料的三率值控制方案调整为：KH=0.860±0.02，n=2.65±0.10，P=0.85±0.10。从方案2的熟料物理性能可看出，3d和28d强度大有提高，而且增长较好，但是水化热明显上升。方案1和方案2中硫酸渣SO3含量较高，在试制过程中，预热器结皮严重，窑结圈现象频繁，严重影响了中热水泥熟料的煅烧质量。方案3中将硫酸渣配料改为铜矿渣配料，采用石灰石+砂岩2+铜矿渣+白云石4组分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.860±0.02，n=2.65±0.10，P=0.77±0.10，熟料中SO3含量明显下降，预热器结皮有所减少，但因控制过程中KH偏低，且熟料硅率提高，铝率降低后，熟料的水化热和强度成下降趋势。在借鉴铝矿废石应用于普通硅酸盐水泥熟料生产提高了熟料的28d抗压强度的经验基础上，方案4中将铝矿废石应用于微膨胀中热水泥熟料的生产，采用石灰石+砂岩2+铜矿渣+铝矿废石+白云石5组分配料，熟料的三率值控制方案：KH=0.870±0.02，n=2.50±0.10，P=0.80±0.10，采用铝矿废石作为铝质校正原料，适当提高熟料中C3A含量，水化热适中,同时熟料的3d和28d抗压强度得到了提高，且碱含量低，满足试验要求。最终确定方案4为微膨胀中热水泥熟料的最佳方案。

2.2不同方案水泥物理性能对比表6为不同SO3含量中热水泥物理性能对比，表7为不同比表面积中热水泥物理性能对比。从表6可见，SO3含量对水泥强度的发挥起到一定的促进作用，并延缓了水泥凝结时间，但水化热呈上升趋势，故目前将SO3指标确定为(2.20±0.30)%。从表7可见，比表面积越高，其强度越高、水化热也越高，而且比表面积对强度的影响要比对水化热的影响更明显。根据有关资料，比表面积大时，会使混凝土收缩加大，从而使大坝易产生裂缝，溪洛渡电站等大型水电工程要求比表面积宜为250～320m2/kg，最大不超过340m2/kg。在综合考虑微膨胀中热水泥强度和水化热等物理性能指标，结合几次的微膨胀中热水泥的粉磨质量情况，本研究最终确定了中热水泥粉磨时比表面积控制目标为（310±10）m2/kg。

2.3不同MgO含量水泥微膨胀性能对比在中热水泥混凝土试验上，借助三峡公司溪洛渡电站实验室、二滩公司及成勘院实验室，采用送样的方式，开展中热水泥混凝土的相关性能试验。从表8～表10中1号～3号中热水泥混凝土试验结果可以看出，各项性能指标均满足水电工程要求，尤其是混凝土自生体积变形表现为：MgO含量高的自生体积变形小，因此在设计中热水泥MgO含量时，将MgO控制在（4.50±0.30）%。

3结论

采用新型干法生产线，通过各原材料的配比优化组合，研究出具有微膨胀特性的中热硅酸盐水泥生产工艺配方如下：1）优选碱和硫等有害成分低的原料，最终采用石灰石、高硅砂岩、铝矿废石、铜矿渣和白云石5组分配料。2）结合中热水泥水化热和强度要求，控制好C3A和C3S含量是关键，中热水泥熟料三率值控制在KH=0.870±0.02、n=2.50±0.10、P=0.80±0.10较佳。3）合理匹配中热水泥比表面积与水化热和强度关系，水泥比表面积控制目标最终确定为（310±10）m2/kg。4）结合水泥C3A含量，从降低水化热角度出发，采取低SO3控制方式，确定水泥SO3控制指标为（2.2±0.3）%。5）为提高混凝土微膨胀性，适当提高中热水泥MgO含量为(4.50±0.30)%。

作者：王燕许晓英蔡攀单位：四川峨胜水泥集团股份有限公司