利用钢铁冶金废渣生产G级油井水泥.pdf

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1、中图分类号：TQl72．9文献标识码：B文章编号：l∞7—0389(2013)05—72—02利用钢铁冶金废渣生产G级油井水泥王立花，贾国林(酒钢集团宏达建材有限责任公司技术中心，甘肃嘉峪关735109)0前言1生产工艺方案及参数酒钢(集团)宏达建材有限责任公司是酒泉钢铁集团公司的控股子公司，年产水泥200万t。公司位于河西走廊西端的嘉峪关市，产品市场区域内有青海油田、玉门油田、酒东油田、哈密油田等地。为进一步拓展产品市场空间，2008年12月起，尝试使用酒钢(集团)公司石灰石选矿废渣和铁矿石选矿废

2、渣等冶金工业废渣，在1000洲回转窑生产线煅烧G级高抗硫酸盐型油井水泥熟料4000t，在2009年1月磨制了油井水泥2400t，该批水泥经过检测，物理性能及化学成分均符合《油井水泥》GBl0238—2005标准中HsRG级油井水泥要求，抽取样品送往国家水泥质检中心检验，各项指标合格。1．1烧成系统设备配置宏达公司”1窑(1000洲)设备配置为中3．2／3．Om×48m，五级旋风预热器+分解炉，熟料冷却采用篦冷机。本次油井水泥熟料试制在41窑系统进行。1．2生产过程参数控制煤工业分析，原燃材料化学成分

3、，油井水泥生料、熟料的化学成分和率值控制目标以及油井熟料质量控制要求分别见表l～4。表l煤工业分析表2原燃材料化学成分％表4油井熟料质量控制要求％1．3水泥制成系统设备配置水泥制成设备为中2．5m×(5．5+6．5)m串流磨机+旋风选粉机，油井水泥配比和质量控制要求，出磨油井水泥的化学分析及矿物成分以及出磨油井水泥的物理性能检测分别见表5～7。一72一表5油井水泥配比和质量控制要求水泥质量配比／％质量要求兰兰兰兰兰!卷笠竺：鳖964310±10≤4．02．2±0．2≤852生产过程中出现的问题及解决

4、措施2．1生料磨制由于生料组分中采用高硅低碱、质硬难磨的硅石作为硅质校正原料，生料磨机台时产量大幅下降，台时产量由55t／h降低为46t／ll，后期通过调整磨机淀工程型些表6出磨油井水泥的化学分析及矿物成分％表7出磨油井水泥的物理性能检测级配，产量有所提高。为保证熟料煅烧时的固相反应完全，将生料筛余细度由14．o％降低为12．0％。2．2熟料煅烧生产初期，熟料中的埘(厂_ca0)只能保证在1．5％以下，不溶物在1．2％以下，难以达到油井水泥标准要求。鉴于此种情况，根据文献[1]中刘翠微、安耀彬等的观

5、点，经过工艺分析确认，在熟料煅烧工序强化煅烧，降低熟料中厂_cao是降低熟料不溶物的有效途径；在制成工序使用优质的天然二水石膏能够保证油井水泥中的不溶物合格。在油井熟料后期生产过程中通过强化煅烧，控制熟料中的伽(厂_caO)在1．o％以下，不溶物降低到o．30％～0．50％。2．3水泥制成为确保油井水泥质量合格，采用玉门赤金产优质低碱的天然二水石膏作为缓凝剂，加强水泥磨制过程中的简体冷却，水泥出磨温度控制在82℃以下，水泥中不溶物为o．70％，加(R：0)=0．55％。其他各项指标均能够满足标准要求

6、。2．4委托检验2009年3月将自检合格的G级高抗硫酸盐型油井水泥送往国家水泥中心进行检验，水泥的物理性能、化学分析及矿物成分等各项指标均能够满足标准要求，检测结果见表8、表9。(1)熟料煅烧日寸．厂-cao控制是降低熟料不溶物的关键。油井水泥熟料生产过程中生料必须分解完全，煅烧充分，厂_caO严格控制在1．0％以下，不溶物才能够降低到0．40％以下。在保证厂-Ca0合格的条件下，尽可能的提高硅酸率，以使生成尽量多的硅酸盐矿物，提高熟料强度。(2)水泥制成工序宜选用优质低碱的天然二水石膏。优质低碱的

7、天然二水石膏可以进一步降低水泥中的不溶物和碱含量，确保油井水泥的稠化时间稳定可调。(3)水泥制成工序要重视比表面积的控制。由于水泥的比表面积增大，同样的水灰比条件下，水泥的水化速度会加快，凝结、硬化速度也随之加快。因此，水泥的比表面积是决定其物理性能的关键因素之一。油井水泥不能磨得过细，否则将会增加水泥浆体的稠度，使其流动度不好，不利于施工。所以，出磨水泥比表面积控制为(310±10)m2瓜g较为适宜。(4)通过本次G级高抗油井水泥的成功生产，开辟了利用冶金工业废渣生产特种水泥的途径，为以后生产高抗

8、硫硅酸盐水泥和中、低热硅酸盐水泥等特种水泥积累了经验。参考文献[I】刘翠微，安耀彬，周怡．G级油井水泥物理性能影响因素分析[J]．钻井液和完井液，2008，6：65—69．f21陈砚斌．G级高抗硫酸盐型油井水泥的试制与生产『J1．水表8水泥化学成分与矿物组成％泥，2006(10)：23—24项目烧失量彬(不溶物)州(M90)叫(S0，)埘(C，S)埘(C，A)埘(C。AF+2C，A)埘(R：0)国家标准0．44≤5．90≤30≥90且≤120≥2．1送检样品0．444