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时间:2020-04-05
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1、熟料产生白心的原因探索和总结作者:彭宏杨金波徐北平詹进周摘要: 泾阳声威建材有限公司一期2500T/D熟料生产线于2004年投产以来,产质量年年创新高,但生产的熟料一直存有“夹心料”,颜色呈白色,较为松散,所占体积一般在5-8%之间,最高可达到12%。对此现象客户多次进行质量反馈。我公司高度重视,组织专业技术人员结合实际生产,针对生产的熟料夹有“白心料”事宜,进行了系统的分析和总结。经询问调查,“白心料”各水泥厂都会或多或少遇见类似问题,且意见不统一,根治不理想等,现将我公司熟料产生“白心料”的原因和解决方案予以简述,供同行参考。 1、形成机理 众所周知,在组成熟
2、料的四个主要氧化物氧化钙、二氧化硅、氧化铝和氧化铁中,除氧化铁会产生颜色外,其余三个氧化物均为白色。在氧化气氛下,氧化铁为黑色,但在还原气氛下,根据还原气氛的强弱所表现出来的颜色有所不同。比如:黄色、绿色,如果还原气氛很强,甚至可以把三价铁还原成金属铁,此时表现为白色。因此,氧化铁在不同程度的还原气氛下,可以表现出黄色、绿色或白色等不同的颜色。即“白心料”与还原气氛有直接影响。 2、白心料的表观性状 熟料煅烧中存在大量的直径100-300mm的球形大块料,最大甚至达1000mm左右。大块球料外壳为坚硬的烧成物,而内核则为两类色泽不一的结构物:内核为致密型结构的黄色包
3、裹体,即“黄心料”;大多数为内核不坚硬而且易碎松散物料,颜色呈灰白土色的“白心料”。 3、产生的原因认识和分歧意见 业内人士对白心料的形成原因的分析,且结论不一,归纳总结下来主要有以下几个方面: 分歧意见一:在实际生产过程中,不难发现,“白心料”一般是大块熟料内部易产生,质地疏散,且干法线用的是白生料配料烧制,一般情况下,理所当然判定为“夹生料”。 我公司分析结论:经取样化验(见表1),可以很容易看出,“白心料”是经过高温煅烧,且经过物理化学反应生成的熟料,具有熟料的各种物理化学性能,比窑内窜出的生料相比,游离钙和烧失量均低于“夹生料”,色泽和粒径均不相同。因此
4、,不是我们认为的“夹生料”现象。表1正常熟料和“白心料”样品化学成分比对表样品LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO∑KHSNIMf-CaO熟料0.522.124.833.6765.192.0398.340.8822.651.331.37白心料0.6522.214.603.8364.672.3599.050.8962.631.204.41 注:1、以上数据是生产低碱熟料时制样分析,R2O=0.5095%,表观分解率=90%。 2、上述两个样品是同时取样,筛选后分析化验结果。 从上表数据可看出,两组样品化学成
5、分基本相近,虽“白心料”中游离钙达4.41%,但也说明物料在窑内已充分固相反应,物料在液相反应中仍然C2S吸收CaO,变成C3S不充分,我认为“白心料”是经过煅烧但没有完全烧熟之故,但又不是“夹生料”,从烧失量指标即可断定。 没有正常熟料强度高,强度贡献值仅是正常熟料的74.39%,游离钙较高,虽对整体熟料强度会有所下降,但“白心料”也并不是熟料的无效成份(见表2)。表2正常熟料与白心料的部分物理性能指标对比表内容比表面积3天抗压强度MPa28天抗压强度MPa安定性同期熟料35023.148.8合格白心料35522.642.4疏松正常熟料3422857合格 注:
6、1、同期熟料指正常取样,此样本中含有少量白心料。 2、白心料指专门挑选出白心料,进行制样。 3、正常熟料指生产正常区间,无白心料时期熟料的综合样。 分歧意见二:在熟料煅烧过程中,如果通风不良,就会产生还原气氛,此时在烧成带熟料中的氧化铁就会表现出黄色、绿色或白色,熟料也就变成相应的颜色。但是熟料进入篦冷机后,由于空气中含氧量提高,往往变成氧化气氛,此时熟料中的低价氧化铁就慢慢被氧化成三价铁,又重新变成了黑色,但是由于此时熟料已经结粒,氧气扩散到熟料内部比较困难,而且熟料温度下降得很快,这样就形成了熟料颗粒外表黑色,内部白色。 我公司分析结论:我公
7、司试验结果表明,并非主要成因,因为大块熟料颗粒拿到室外,用风稿打散,分别进行水冷和风冷,熟料仍是白心或黄心料。个人认为:未燃烬的煤粉落入熟料中继续燃烧,在进入烧成带时逐渐包裹,体积变大,由于在熟料煅烧中是高温缺氧状态,煤很容产生大量的CO,造成熟料中的三氧化二铁发生还原反应,产生白心料。 分歧意见三:正常生产中,部分公司生产出的熟料或多或少的出现白心料,产质量也较理想,不可能我公司窑一直处于还原气氛下煅烧。 我公司分析结论:一般工艺管理不严格的企业,未确定窑的理想熟料台时产量(文献1),为争取产量最大化,过度发挥窑的产能,窑热工制度抗
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