庫內(nèi)水泥強度異常下降的原因及解決措施

梁 山

（廣西華宏水泥股份有限公司，廣西 南寧 530199）

0 前言

水泥在存放過程中質(zhì)量會發(fā)生變化，特別是水泥強度這一特性最為明顯，所以解決這個問題迫在眉睫。通過對其分析我們可知出磨水泥水分并不是影響庫內(nèi)水泥強度異常下降的唯一因素。所以還要對其進行深入探討研究，本文就是對庫內(nèi)水泥強度異常下降進行仔細研究，從而得出相應(yīng)的結(jié)論，提出解決問題的辦法。

1 庫內(nèi)水泥強度異常下降的影響因素

1.1 溫度對脫硫石膏脫水率的影響

通過相關(guān)資料我們可知，脫硫石膏處于85 攝氏度下進行儲存時，可以實現(xiàn)慢慢脫水的目的。但是溫度如果提高，那么根據(jù)研究可以發(fā)現(xiàn)脫水速率也會變得越來越快。對此還需要對不同產(chǎn)地的脫硫石膏以及在不同的溫度下的烘干箱烘干一定時間，然后對脫水率進行驗證。

在不同的烘干溫度下，生產(chǎn)地也不同的脫硫石膏，可能脫水的溫度變化點和脫水程度都會有所不同。根據(jù)通過實際研究調(diào)查可知，在85 攝氏度情況下，有兩家電廠的脫硫石膏已經(jīng)開始脫水，但是另一家脫硫石膏卻沒有任何跡象發(fā)生。但是當9 攝氏度時這三個電廠都已經(jīng)開始脫水，且脫硫石膏的脫水速率開始大幅度提升。而且在100 攝氏度時脫水速率已經(jīng)達到極致，失去很多的結(jié)晶水。在105攝氏度的條件下，有一家電廠的脫硫石膏脫水速率與其他兩家相比特別快，甚至可以達到97%，與脫水率最低的相比可以高出9 個百分點。在大多數(shù)情況下一般在97 到103 攝氏度這個區(qū)間，最高可以達到105 攝氏度。脫硫石膏脫水率的實驗結(jié)果可以說明，在庫內(nèi)，在這三家中有一家水泥中脫硫石膏脫水率比較嚴重。因為脫硫石膏脫除出來的大部分結(jié)晶水可能會與熟料顆粒發(fā)生了一系列的化學，物理反應(yīng)，從而使得部分熟料的消耗對后續(xù)的水泥水化的將沒有任何作用。這也是目前為止使得庫內(nèi)水泥強度異常下降的主要原因之一。

粉磨過程中將會產(chǎn)生熱,并且水泥將會變得熱起來。離開磨機的水泥的溫度取決于喂入磨機物料(特別是水泥熟料)的溫度,以及磨機和粉磨過程的特點。一般它在90 一120℃范圍內(nèi)。在這一溫度水平上,加入磨機的石膏的部分結(jié)晶水將會失去,也即石膏將會部分脫水。脫水將會提高石膏的可溶性,這將使其作為水泥中鋁酸鹽反應(yīng)的延緩劑更加有效;因此在控制凝固中更加有效。另一個結(jié)果是總體提高了水泥硬化期間的強度。然而,脫水石膏的含量過高會導致水泥凈漿中水泥顆粒間石膏晶體的早期沉積,并會引起早期硬化(假凝)。石膏的部分脫水一般是有利的,但是脫水度太高(或脫水石膏過多)會引起問題。

1.2 溫度對水泥預水化速率的影響

首先一定要保證混合材種類及摻量是不變的才能開展下面的實驗，我們可以采用其中一家的脫硫石膏作緩凝劑生產(chǎn)水泥，然后單獨放入一個庫中進行存儲。然后把出磨水泥樣品分為數(shù)量相同，成分相同的兩份，其中的一份設(shè)為B1，這份要根據(jù)標準規(guī)定進行測驗，另一份設(shè)為B2，把其在在一定桶中進行密封保存6d。B2 應(yīng)該是與出磨水泥相對應(yīng)，而且要在庫內(nèi)放6 天的樣品，溫度應(yīng)該在101 攝氏度時進行取樣。

B1 與B2 在存放6 天后，它們的附著水已經(jīng)通過水泥中的氧化鈣全部吸收，所以測定值為0。但是B1 在桶中放置6 天后，進行檢查可以發(fā)現(xiàn)結(jié)晶水含量變化幅度特別小。而B2 在庫內(nèi)放置6 天后，可以看到脫硫石膏已經(jīng)全部脫水變成了硬石膏，從而沒有了結(jié)晶水。通過強度數(shù)據(jù)可知，B1 與原始的強度基本相比基本沒有變化，但是B2 的強度與原始相比降低7MPa。

所以通過上述試驗我們可知，庫內(nèi)水泥預水化速率可以通過溫度變化進行變化。其具體表現(xiàn)為溫度越高，反應(yīng)越快，這一研究成果與之前的董繼紅老師等人研究相同。而且如果在很高溫度的條件下，從脫硫石膏內(nèi)脫除的結(jié)晶水，可以在很短的時間里快速發(fā)生變化，通過預水化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)，同時這也是為什么在庫內(nèi)存放超過6 天后的庫內(nèi)水泥強度不再發(fā)生變化的根本原因。

所以我們也可以從實驗中得出，如果可以降低水泥的儲存溫度的話，這樣才可以更好地解決當前的庫內(nèi)水泥強度異常下降的問題。

1.3 理化指標對水泥預水化程度的影響

很多企業(yè)在水泥粉磨方面都會使用一種開路粉磨系統(tǒng)，但是這會導致水泥過粉磨問題可能會很嚴重，而且出磨水泥比表面積控制較高，微細粉占比較高，比3.5 微米小的超細顆粒含量可以達到18%左右，最高程度可以達到20%。通過化學反應(yīng)動力學的原理可知，在其他條件相同的情況下，如果反應(yīng)物的表面積越大，那么就會使得反應(yīng)速率更快。如果在水泥中會有很多超細熟料微粒，那么庫內(nèi)水泥的預水化反應(yīng)會變得特別快，這將會導致強度變低。

如果想要在最初階段就提高水泥的強度的話，那么就可以必須要使得出磨水泥的三氧化硫標準要達到相對較高的狀態(tài)，而且還要使得脫硫石膏摻量比較多，這樣就會使得水泥中的結(jié)晶水得到提升，從而使得二水石膏脫水成半水石膏和硬石膏的幾率和數(shù)量得到提升。因為脫除的結(jié)晶水可以消耗很多的熟料顆粒，所以在這種條件下預水化程度會比較高，這也是庫內(nèi)水泥強度下降的原因之一。

2 采取的措施

2.1 加強脫硫石膏及各種混合材的質(zhì)量控制

一定要對所有在工廠內(nèi)的脫硫石膏及各種混合材的水分進行一定的控制。要做到這些首先就要把原材料一定要放在建筑物內(nèi)，一定不能在空地存放，而且還要讓原材料的水分在建筑物內(nèi)可以自然揮發(fā)。在使用過程中也要保證最先進入工廠內(nèi)的原材料要最先使用，以此類推。對于從不同地區(qū)購買的脫硫石膏也要分開存放，因為每種地區(qū)的材質(zhì)都是不同的，而且采買部門一定要用多少買多少，且不可出現(xiàn)多買或者少買的情況。如果條件允許的話，一定要把入磨物料中水分高的原材料的比例變小，使得入磨物料綜合水分必須在2%以下。

2.2 降低入庫水泥溫度

對于入磨熟料溫度來說一定要對其進行把控，如果超過90 攝氏度的熟料就不要往配料站運輸了。要對磨內(nèi)智能霧化裝置噴水溫度及噴水量參數(shù)進行改正，使得出磨水泥溫度可以達到110 攝氏度。而且自動噴水系統(tǒng)也要開放，由磨尾噴槍噴出的霧化水，噴至離出磨端2.5 米前范圍內(nèi)的物料上。通過這種方式可以更好地降低庫倉內(nèi)水泥的溫度，從而使得出磨溫度一直低于115 攝氏度。在入庫提升機前空氣斜槽可以放置一個收塵器，使得水泥在運輸時可以進行及時的降溫。一定要保證從水泥出磨到入庫空氣輸送斜槽各收塵器可以正常運行，而且還要在水泥入成品庫之前進行一定的冷卻。所有的收塵器一定要使用新鮮空氣，因為這樣可以使得水泥得到更好地冷卻，可以使得出磨溫度為115 攝氏度的水泥在入庫時溫度可以降到90 攝氏度。

2.3 降低水泥的儲存溫度，縮短水泥庫內(nèi)存放時間

一定要使得在每座水泥庫庫頂放置的收塵器及庫底羅茨風機可以長時間的使用，這樣才可能會使得庫內(nèi)水泥能得到長時間的冷卻，滿足當前發(fā)展的需求。而且還要注意的是入庫的水泥料位要進行一定的把制，要保證水泥庫料位不能超越其最高程度的65%。因為自己有低料位才可能會使得庫內(nèi)水泥得到更好地冷卻，而且還可以減少庫內(nèi)水泥儲存時間。

3 結(jié)語

通過實驗表明在庫內(nèi)水泥強度異常下降的根本原因，同時提出了相應(yīng)的解決措施。我們不能只對中國的庫內(nèi)水泥強度進行研究，還應(yīng)多了解國外關(guān)于這方面的情況，這樣才可以更好地彌補我們知識點的不足，同時要做到取其精華，去其糟粕，這樣才能夠更好地滿足當前發(fā)展的需求。