含氟硅酸鹽水泥慢凝的工藝措施初探

賈方茹 牛傳玲 邵敏

摘要：生產(chǎn)窯水泥中的礦化劑主要是由螢石或者螢石搭配上其他調(diào)配料構(gòu)成的，窯水泥在當今社會中起著很大的作用，尤其是在窯熟料的產(chǎn)量及質(zhì)量方面上尤為突出，因此得到了廣泛的使用。隨著它越來越受重視，多數(shù)專家開始對它進行深入研究，并且不斷完善它，針對于含氟硅酸鹽水泥慢凝的工藝措施上進行了很多探討和突破，本文章將具體闡述一下這項措施初探方面的內(nèi)容。

關鍵詞：含氟硅酸鹽;水泥;慢凝

從生產(chǎn)的常態(tài)中可以發(fā)現(xiàn)當螢石在窯水所占比例過大時，會導致生料的成分變得不太穩(wěn)定，而這種情況下，經(jīng)常會呈現(xiàn)凝結(jié)較快的現(xiàn)象，同時當螢石占比多的情況下，再加上有時燒制的溫度也會很高的時候，便會呈現(xiàn)出凝結(jié)較慢的現(xiàn)象。而如今在建筑行業(yè)，大部分生產(chǎn)中凝結(jié)時間快慢的范圍是符合國家標準的，但是有時也會出現(xiàn)凝結(jié)時間較長的這種情況，這時礦化劑中使用螢石常出現(xiàn)的一種現(xiàn)象，雖然現(xiàn)在的技術在不斷的改進，但是這種現(xiàn)象也是不可避免的。

在實際生產(chǎn)中，造成水泥凝結(jié)的時間長短由有很對因素，針對于這方面的問題，很對生產(chǎn)商都會出現(xiàn)，而往往出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因為工藝條件本身的制約。這就導致了在含氟水泥凝結(jié)速度變化這一問題中會出現(xiàn)很多不可抗因素，這個問題中既有共同的特性又分別有各自復雜多樣的特性，從而導致這個問題不易被輕易解決。筆者接下來將針對這一機理進行初步探討，并且從某一工廠入手，來解決含氟酸鹽水泥凝結(jié)時間偏長這一問題，進而提出一些粗略見解。

1 現(xiàn)狀分析

早在20世紀80年代初某工廠便使用了螢石做為主要的生產(chǎn)原料，而在1984年出現(xiàn)了一個問題，也就是上文所說的水泥凝結(jié)時間較快的問題，針對于這一問題，這一公司采取的措施是在原料的調(diào)配方面進行立窯操作技術的完善和創(chuàng)新，最后此公司也因礦化劑的合理運用獲得很好的發(fā)展市場。與此同時，熟料的構(gòu)成要素也從先前的530號優(yōu)化到了600號，伴隨的還有從3.8%降低到2.5%以下的活性石灰質(zhì)含量。雖然大多數(shù)部分在改進但是仍然會存在凝結(jié)時間過長這一現(xiàn)象。從1989年來看，在中國熟料凝結(jié)的用時平均下來是5.1個小時，其中導致凝結(jié)時間比較長的因素有熟料的含量、CaF2、SO3含量等。

從研究的歷史數(shù)據(jù)可以看出熟料中普通 425R 水泥初凝時間在 4.5h 至 5.5h 區(qū)間范圍內(nèi)。 而在1990 年此工廠水泥出口地是港澳地區(qū)，港商對此水泥的其他性能大為贊賞，但是卻唯獨對水泥初凝的時間表示嘆息，并且表達出希望能把水泥初凝時間控制在 3h 以內(nèi)的愿望。 對此這一問題越發(fā)受到重視，解決這一問題成為了各工廠迫在眉睫的事情。因此在1990 年 4 月開始時，為了徹底解決含氟水泥凝結(jié)時間偏長這一問題各相應領域開展了各種研究，希望能夠做到保持生產(chǎn)成本不變、熟料強度不改、工藝變動不大的基礎上，將水泥的初凝時間控制在 3h 以內(nèi)。

2 試驗研究

2.1 石膏摻入對水泥凝結(jié)時間的影響

從某工廠生產(chǎn)水泥用的熟料、燒粘土和二水石膏，根據(jù)此工廠的常限定的熟料與燒粘土兩者的比例來看，若是改變石膏摻入量，用試驗小磨來磨制 10 組水泥，進而去測定水泥中的SO3 含量和水泥凝結(jié)時間。經(jīng)過測試發(fā)現(xiàn) ：當SO3含量低于某一臨界值前時，水泥會發(fā)生急凝的現(xiàn)象，當 SO3 含量越過臨界值后，水泥凝結(jié)時間會急劇上升至接近平常值，之后變化的速度會變得相對平緩。這個測驗表明了在實際的生產(chǎn)中很難去通過降低石膏摻入量從而減少水泥的凝結(jié)時間。

2.2 優(yōu)選工藝配方及生產(chǎn)參數(shù)

若是經(jīng)常調(diào)整配件的比例，去變動螢石的含量，或者改變燒制的熱度，而在此基礎上保持技術手段去往常一樣，這樣勘測出來結(jié)果是滿足凝結(jié)時間要求的，同時又能夠保證熟料含有較高的強 度和含有較低的活性石灰質(zhì)所需配料的調(diào)料配比。

針對于研究過程中出現(xiàn)的某些困難，不能夠輕易放棄，要堅持試驗，同時還要在此基礎上采取有效的彌補措施，是實驗中出現(xiàn)的問題能夠迎刃而解，真正發(fā)揮測驗的效果。據(jù)數(shù)據(jù)了解，測驗中曾試過改變表年級來減少凝結(jié)時間，但是這種方法也是不可行的。

3 工藝措施及實際效果

3.1 適當降低螢石摻人量

若是將生料里的螢石含量從先前的1.0%減少到0.7%，將熟料中CaF2含量由先前的 0.7%調(diào)制到 0.5%，則熟料的初凝時間便可以從之前的 5h 左右縮短到3h 左右。但是在這過程中要注意螢石的摻入量若是不夠還可能導致活性的石灰質(zhì)含量上升，從此之外，若是采取降低KH的含量值也會對熟練的強度有所影響，這就使得針對熟料的凝結(jié)時間、穩(wěn)定性、強度等過程中，一定要找到一個制約的點，這將會幫助生產(chǎn)方解決一個難題，同時也可以優(yōu)化生產(chǎn)的技術，達到良好的效果。

3.2 采用與之相適應的配料方案

通過反復的試驗，測試出了較適合此工廠的配料方案是：KH=0.92± 0.02;n=1.90±0.1;P=1.50±0.1，熟料中 CaF2含量應控制在0.45%-0.55%范圍之間，熟料配熱程度為3970-4389KJ/Kg。 這種配料的方法飽和度是一個很好的控制點，這是由于N 和 P 的值都是較高的，從而導致燒制的范圍 就會相對較大，因此當遇到燒制溫度較高的情況下，也不會出現(xiàn)液相量增加太多的不良反應，從而便可以達到有效解決原料在窯內(nèi)凝固的時間問題，并且能夠改善窯內(nèi)的通風狀況和窯內(nèi)溫度的安穩(wěn)性，還能確保窯內(nèi)底火的安穩(wěn)。

3.3 選用易燒性好的原材料，提高生料的易燒性

某工廠一直使用的石灰石氧化鈣的含量處于52%～53%范圍之間。這樣會使碳酸鈣變多，而含有的雜質(zhì)相對減少，進而呈現(xiàn)出晶形方解石的情況。而這種過高含量的石灰石其實燒性是不好的，它并不能較好的發(fā)揮生料的作用。若能把含量降到50%～51%之間，這就會使得雜質(zhì)變少且分布也是均勻的，外觀是灰黑色，同時能夠極大的發(fā)揮生料的易燃性。除此之外，粘土的含量也要控制好，要確保粘土的質(zhì)量，同時要能夠改善生料的燃性，以達到最大的效率。

3.4 保證生料配料準確，成分均勻

通過測驗發(fā)現(xiàn)在有螢石的礦化劑燒制的熟料凝結(jié)時間和燒制溫度以及冷卻時間都有某種聯(lián)系。因此，為了能使水泥的凝結(jié)時間可以達到標準，需要確保燒制的熱度保持穩(wěn)定。而窯熱工制度的穩(wěn)定必須有準確的生料配料，同時也要保證配料的成分均勻。 針對生料質(zhì)量的控制，一定要控制在指標之內(nèi)，要能夠確保含煤量達到規(guī)定的要求。這樣才能從多角度提高熟料的燒成率。而在此基礎上，也要注意用暗火來進行操作，確保能夠穩(wěn)定底火，來達到良好的成效。

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作者簡介：賈方茹;1976.11.03;女;漢;山東棗莊;本科;中級;硅酸鹽工藝、工業(yè)分析.

邵敏;1973.08.06;女;漢;山東平度;本科;中級;化學分析.

牛傳玲;1975.03.12;女;漢;山東棗莊;本科;中級;化學分析.