高鎂熟料28d抗壓強度的提高

賈文彬 ，陳龍 ，樊戰民 ，閆文強 ，胡春娟

1 前言

我公司礦山石灰石MgO含量總體偏高，制約著石灰石礦山資源的綜合利用。為提高高鎂石灰石資源的利用率，筆者對如何搭配使用礦山高鎂石灰石進行了研究。通過優化配料方案和強化煅燒操作，提高了高鎂熟料28d抗壓強度，保證了水泥質量，延長了礦山的使用壽命。

2 存在的問題

2.1 生料質量

出磨生料KH合格率偏低，2017年入窯生料KH合格率達到要求，但是通過繼續提高入窯生料均化效果，有益于窯況穩定及熟料質量繼續提高。

2.2 熟料配料

由于石灰石中MgO含量偏高，致使熟料MgO含量偏高（＞5.00%），熟料的形成條件不穩。

2.3 窯系統設備

三次風閘板開度為35%，在熟料煅燒條件發生變化的情況下，未適時進行調整，使得窯內通風不良，產生了還原熟料，影響熟料質量。

2.4 煅燒操作

（1）正常情況下，二次風溫平均為1 000℃合適，但氧化鎂含量的變化會導致煅燒過程中熟料的液相量發生變化，因此應適時調整二次風溫。由于我公司在氧化鎂含量發生變化的情況下，未適時調整二次風溫，影響了熟料的煅燒和礦物形成的溫度。

（2）出窯熟料溫度平均為150℃，冷卻效果較差，沒有達到快速急冷的目的。

3 采取的措施

3.1 針對生料質量的影響

（1）加強石灰石的進廠質量管控，每班對進廠石灰石取樣檢測，并及時反饋給礦山管理員，便于做好石灰石的搭配，同時做好石灰石的連續布料，采取橫鋪直取的方式確保入磨石灰石質量穩定。通過以上措施來穩定入磨物料質量，使出磨生料KH合格率≥70%。

（2）通過合理組織生產，確保生料均化庫料位≥25m，長期實踐經驗表明，生料均化庫庫位不低于25m時，入窯生料質量最為穩定，有利于窯況的穩定；入窯生料KH合格率3～10月份平均為91.1%，總體較好，10月底對生料均化庫底設備進行了檢查處理和換區時間調整，11月份入窯生料十分穩定，當月KH合格率高達97.3%。

（3）處理生料均化庫庫底下料設備。10月份停窯期間，對均化庫庫底各區的CP閥、斜槽、氣路徹底檢查處理，中控室根據均化庫庫底CP閥開度情況判斷各區下料情況，及時通知車間調整均化庫底下料換區時間（由10min調為15min）。

自10月28日開機后，入窯生料成分波動明顯減少，入窯KH合格率達97.3%，保證了窯系統熱工制度的穩定（表1）。

3.2 針對熟料煅燒燒失量和fCaO、SO3的影響

根據原、燃材料質量合理配料，穩定生料成分；結合原燃材料質量及窯系統煅燒能力等，采取“兩高一中”普通熟料配料方案；針對熟料中氧化鎂含量偏高的問題，適當降低Fe2O3的含量，以抵消氧化鎂含量偏高對熟料液相量的影響；調整熟料煅燒過程中硅酸鹽礦物形成的液相粘度和煅燒溫度范圍，形成較為穩定的熟料礦物形成條件，利于熟料煅燒。熟料由原來的KH=0.920±0.02、SM=2.60±0.10、AM=1.40±0.10調整為 KH=0.900±0.02、SM=2.70±0.10、AM=1.45±0.10，控制0.05%≤燒失量≤0.40%、fCaO≤1.20%。

3.3 中控室做好煅燒操作和系統維護工作

在熟料氧化鎂含量較為正常的前提下，中控操作三次風閥門開度為35%左右基本正常，但是氧化鎂含量偏高時，熟料的液相量出現的溫度會發生變化，因此將三次風閥門開度由原來的35%調整為目前的30%，適當加強了窯內通風，黃芯料發生率由原來的每班30%降低到≯10%。

尤其在熟料中氧化鎂含量高達7.00%時，經過精細化操作、合理配料、適當的工藝操作，當日生產的出窯熟料，經檢驗性能優良，強度達到58.4MPa。在氧化鎂含量比前期高出0.4%的前提下，11月份的熟料月均28d抗壓強度高于前期水平，達到57.0MPa（表3）。

表1 出磨及入窯生料KH合格率

表2 高鎂熟料化學成分（%）及率值

表3 二次風溫及出窯熟料溫度

3.4 針對煅燒操作對高鎂熟料強度的影響

（1）針對氧化鎂含量偏高的問題，適當增加了硅質校正材料的配比，降低了鐵質校正材料的配比；根據液相量的變化，適當調高了二次風溫，由原來的1 000℃調整為1 030℃，經過每班實際觀察，熟料表觀質量、熟料顏色、致密度都有所提升，確保了熟料質量的穩定。

（2）通過配料控制熟料液相量，通過控制煅燒溫度控制熟料結粒，中控室通過穩定篦冷機料層厚度（高溫段600mm、低溫段700mm）和調整風機風門開度（高溫段全開、低溫段最后一臺80%第二臺60%），4～6月份出窯熟料溫度約為150℃，10～11月份出窯熟料溫度≯90℃，熟料熱耗穩步下降。

4 結語

（1）提高入窯生料均化效果，穩定生料合格率，可為窯煅燒操作和工況穩定提供有利條件。

（2）通過煅燒操作，除控制熟料常規成分外，重點控制燒失量和fCaO、SO3等氧化物含量。

（3）合理匹配窯內通風，防止還原料對熟料質量的影響。

（4）針對熟料氧化鎂的變化，及時調整熟料配料方案，采用中高飽和比、高硅率、高鋁氧率的配料，為熟料煅燒提供優質生料。

總之，根據氧化鎂含量調整熟料的率值，通過強化熟料煅燒、急冷熟料和穩定窯工況等有效措施，可使高鎂熟料28d抗壓強度平均達到57.0MPa，避免了窯內結大蛋、熟料結粒粗大、容易結厚窯皮、熟料欠燒、黃芯夾生等不正常現象，充分利用了礦山資源，為高鎂石灰石礦山的綜合利用提供了一個新思路。■