控降標(biāo)準(zhǔn)稠度改善水泥適應(yīng)性

肖永鋒，劉銀海，尚建旭，劉會(huì)來，賈龍星，李彥波

（滄州臨港金隅水泥有限公司，河北 滄州 061108）

本文從我公司大量分析和試驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過改良水泥粉磨工藝、優(yōu)化配比、改變混合材摻加方式等措施，實(shí)現(xiàn)控降水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的目的。

1 原因分析

1.1 粉磨工藝導(dǎo)致的級(jí)配不合理

球磨機(jī)鋼球級(jí)配的合理性、選粉機(jī)的選粉效率、磨內(nèi)風(fēng)速等工藝參數(shù)直接決定著水泥顆粒級(jí)配的分布[1]。大量數(shù)據(jù)表明，水泥中1μm以內(nèi)的顆粒，對(duì)水化強(qiáng)度無貢獻(xiàn)，還會(huì)顯著增加水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，且其含量增加說明存在過粉磨現(xiàn)象，應(yīng)盡可能降低。3μm～32μm顆粒含量過高，會(huì)使水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增加，過低會(huì)影響水泥早期強(qiáng)度，在滿足三天強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)盡可能降低該組分顆粒含量[2]，從表1中可以看出我公司顆粒級(jí)配較為集中是造成水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量偏高的原因之一，見表2。

表1 2015年顆粒級(jí)配分布情況表

表2 2015年靜漿流動(dòng)度情況表

1.2 混合材種類及摻加方式

混合材種類和摻量對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量有很大的影響。通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與石灰石摻加量成反比，在石灰石由0增加到40%過程中，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量降低0.3%。礦渣對(duì)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量基本沒有影響。粉煤灰摻加量與水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量成正比，使用Ⅲ級(jí)粉煤灰由0增加到40%的過程中，水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增加2.2%，使用我公司分選I級(jí)粉煤灰由0增加到40%過程中，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度降低1.3%。

1.3 石膏的用量

石膏在水泥中的摻加量不足造成水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量升高[3]。在水泥剛開始與水接觸時(shí)，石膏的形態(tài)以及摻加量不同都會(huì)直接影響到與硫酸根離子與C3A之間的平衡狀態(tài)，通過日常水泥與外加劑相容性試驗(yàn)結(jié)果顯示，30min凈漿損失較大，60min到90min凈漿損失降低，可看出石膏用量與硫酸根離子與C3A之間的失衡，表2為2015年靜漿流動(dòng)度情況表。

2 解決措施

2.1 優(yōu)化顆粒級(jí)配

2.1.1 球磨機(jī)鋼球配制

合理的鋼球級(jí)配不僅影響水泥質(zhì)量，同時(shí)還影響水泥產(chǎn)量，因此合理地調(diào)整鋼球級(jí)配是技術(shù)人員一直探討的課題。我公司水泥磨聯(lián)合粉磨系統(tǒng)為天津院設(shè)計(jì)系統(tǒng)，裝機(jī)配備1號(hào)系統(tǒng)磨機(jī)φ4.2m×13.0m、輥壓機(jī)160×140、TESU330高效雙分離選粉機(jī)；2號(hào)系統(tǒng)磨機(jī)φ4.0m×13.0m、輥壓機(jī)140×120、TESU290高效雙分離選粉機(jī)，研磨體為高鉻鋼球。技術(shù)人員通過小磨實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到級(jí)配的調(diào)整方向（見表3），經(jīng)過持續(xù)地對(duì)大磨球配調(diào)整，確定最佳調(diào)整方案（見表4），增加兩磨平均球徑及填充率，取得較好效果。

圖1、圖2為調(diào)整級(jí)配后篩余曲線的對(duì)比。

表3 小磨試驗(yàn)鋼球調(diào)整表

2.1.2 優(yōu)化中控操作

在中控操作思路上采用大風(fēng)大轉(zhuǎn)操作思路，增加了水泥成品中的粗顆粒，0.045mm篩余較2015年提高0.5%。

2.1.3 磨尾收塵引入成品

針對(duì)雙分離系統(tǒng)，水泥顆粒級(jí)配集中的問題，通過對(duì)磨尾小收塵物料取樣分析，在確定不影響成品質(zhì)量的前提下，將磨尾收塵灰直接引入成品斜槽內(nèi)，有效拓寬了水泥顆粒分布。表5為磨尾收塵的全分析及物理指標(biāo)。

圖1 1號(hào)磨篩余對(duì)比圖

圖2 2號(hào)磨篩余對(duì)比圖

表4 大磨鋼球調(diào)整表

表5 磨尾收塵的全分析及物理指標(biāo)

2.2 水泥混合材摻加比例及方式

根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)論對(duì)現(xiàn)有配料方案進(jìn)行了調(diào)整，一是適當(dāng)降低了礦渣摻量；二是保持粉煤灰使用比例不變，將粉煤灰由磨頭加入改為磨尾通過選粉機(jī)分選后直接進(jìn)入成品，最大限度地保留了粉煤灰原有的顆粒形貌；三是提高配比中石灰石的用量。

2.3 提高水泥中三氧化硫控制指標(biāo)

水泥中的SO3指標(biāo)由原來的2.40±0.2%調(diào)整到2.80±0.2%，水泥初凝時(shí)間由原來的170min延長至186min，靜漿初始流動(dòng)度平均值較原來增加了60mm。

3 調(diào)整后的效果分析

通過對(duì)水泥工藝進(jìn)行調(diào)整，2016年與2015年水泥顆粒級(jí)配相比，兩臺(tái)磨＜3μm的顆粒含量分別升高4.54%和1.11%，3μm～32μm含量較2015年分別降低6.4%和4.91%；32μm～65μm含量較2015年分別增加1.86%和3.82%（見表6）。水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度在熟料標(biāo)準(zhǔn)稠度升高0.54%的情況下，同比降低0.44%（見表7）。

通過調(diào)整水泥配比、改變粉煤灰的摻加方式、提高三氧化硫控制指標(biāo)，水泥的凈漿流動(dòng)度較2015年得到了較大改善。1號(hào)磨水泥的凈漿初始流動(dòng)度較2015年增加60mm，2號(hào)磨增加70mm。水泥凈漿的經(jīng)時(shí)損失也明顯降低，由2015年基本失去流動(dòng)性到現(xiàn)在保持在270mm左右（見表8）。

表6 水泥試樣有效粒徑分布對(duì)比表

表7 標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對(duì)比表（%）

表8 2016年凈漿流動(dòng)度情況表

4 結(jié) 論

（1）通過對(duì)球磨機(jī)磨機(jī)鋼球級(jí)配的調(diào)整、改善中控操作手法，將磨尾收塵引入成品等措施，可有效拓寬水泥顆粒分布，降低水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度。

（2）根據(jù)需水特性優(yōu)化混合材摻加比例，起到更好的填充效果，降低水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量。

（3）改變粉煤灰摻加方式，有效保留粉煤灰的滾珠效應(yīng)，初始凈漿流動(dòng)度明顯改善。

（4）提高水泥中SO3含量，適當(dāng)延長水泥的凝結(jié)時(shí)間，可降低凈漿經(jīng)時(shí)損失。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳笑梅，樊粵明，郭文瑛.不同粉磨工藝水泥的顆粒、礦物組成分布及性能[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004，32（8）：58-63.

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[3]于柏新.影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的因素探討[J].水泥，2003（9）：18-21.