快速检测入磨熟料成分,减小水泥强度波动
方城县宛北水泥有限责任公司 陈利 李万林身份证号412922196402290016
我公司现有二条低碱水泥熟料生产线(1#φ3.5×54M,2#φ4.5×60M),年产低碱熟料150万吨,主要生产普通低碱52.5、42.5水泥及复合32.5R和低热32.5水泥。由于受到石灰石及其它原材料、生产工艺及设施的限制,出窑熟料质量波动较大,虽经搭配使用,但仍存在质量波动,进而影响到出磨水泥的强度波动,为减小出磨水泥的质量波动范围,我们采取对入磨熟料进行二次检验化学成分,预测熟料强度,进而调整混合材掺加量,现介绍如下:(以普通42.5低碱水泥为例)
1:目前现状及存在的问题:
1.1我公司低碱水泥主要供应郑万高铁、郑阜高铁项目及高速公路项目,出磨水泥3天强度高,平均29.3 MPa,最大值32 MPa,由于低碱水泥后期增进率高,28天强度平均56.5 MPa, 有部分过高,最大值60 MPa,有85%以上的水泥达到52.5水泥强度指标要求,浪费较大。
1.2质量波动较大,3天强度26-31 MPa,28天50-60 MPa。
1.3水泥配料中采取熟料80%固定不变,相比其它水泥企业偏多,生产成本较高。
2:熟料强度与化学成分的分析(以2#窑为例)
统计今年2#窑强度和化学成分的KH-,用计算机对其进行数理统计和回归分析,找到它们的回归方程和变化规律,结果如下:
2#窑KH-与3天、28天强度对应关系
项目 |
平均值 |
回归方程 |
3天目标值30MPa时 |
28天目标值55MPa时 |
KH- |
0.88 |
R3=77.03KH--38.69 |
KH-=0.89 |
|
R28=65.22KH--4.08 |
|
KH-=0.89 |
从以上表中可以看出,KH-对强度影响较大,KH-每降低0.01, 3天强度降低0.8MPa,28天强度降低0.7 MPa。
3:出磨水泥3天与28天强度关系的分析
3.1整理和汇总今年42.5水泥3天和28天抗压强度数据,(比表面积340M2/Kg))用电脑对其进行数理统计和回归分析,找到它们的回归方程,结果如下:
项目 |
3天强度平均 |
28天强度平均 |
平均强度增进 |
强度MPa |
29.3 |
56.5 |
27.2 |
回归方程 |
R28=0.72R3+34.6 |
3.2按以上回归方程,我们以28天目标强度值是53MPa,计算得到的3天强度值应大于26 MPa,考虑到质量波动的因素,实际控制要求3天强度27-28 MPa,可以满足质量要求,相比平均29.3 MPa,下降1.0-2.3 MPa,在实际生产水泥配比中,按照一般水泥生产经验,配比每减少2%熟料降低3天强度1 MPa的对应关系,实际生产配比熟料掺量应在76-77%之间。节余的熟料增加混合材及矿粉的掺量,熟料的减少和矿粉的增加会改善水泥的易磨性和稠度,对水泥的使用性能有好的改善。
3.3相比其它企业的普通非低碱水泥(3天强度29 MPa,28天强度53 MPa,比表面积350-370M2/Kg),我们明显水泥比表面积低,因此,提高水泥的比表面积到350M2/Kg以上,利于早期强度的提高,同时发挥低碱水泥后期强度高的优势,弥补早期强度偏低的不足。
4:实际应用
在实际生产过程中,水泥配料可以参照表中方程式,以正常熟料3天强度30MPa、28天强度53-55MPa,水泥配比熟料77%为基础,水泥配料可以参照表中方程式,预测熟料强度,调整水泥中熟料及混合材的的掺加量,就可以减小出磨水泥的强度波动,同时减少水泥熟料的掺加量,降低生产成本。
4.1在水泥磨前每班对入磨熟料进行二次取样,利用多元素分析仪快速检测入磨熟料的化学成分和熟料f-CaO,计算得到熟料的KH-值,利用回归公式测算对应的3天和28天强度,见下表:
2#窑KH-与熟料3天、28天强度对应关系
KH- |
0.84 |
0.85 |
0.86 |
0.87 |
0.88 |
0.89 |
0.90 |
0.91 |
预测3天强度 |
25.0 |
25.8 |
27.6 |
28.3 |
29.1 |
29.9 |
32.6 |
33.4 |
预测28天强度 |
49.0 |
50.4 |
52.0 |
52.7 |
53.3 |
54.0 |
54.6 |
55.9 |
以此调整水泥配比熟料的掺加量。KH-0.86-0.89可以保持熟料77%不变,0.90-0.91减少熟料到75-76%,0.84-0.85增加熟料到80-81%。
4.2综合考虑出磨水泥的比表面积以及熟料外观、存放时间和混合材等因素,调整水泥熟料的实际配比,以保证和稳定水泥强度。
4.3通过一个多月的实际运行,出磨水泥波动明显减小,熟料配比减少3%左右,取得了很好的效果,达到了预期的目的。
总之,通过二次对入磨熟料的检测、进行科学的分析判断,及时正确调整水泥配比,减小水泥质量的波动值,降低生产成本,有很好的实用效果。
2017.10.28