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新聞資訊

不同粉磨系統(tǒng)對水泥性能的影響

作者:admin 來源:未知 日期:2012/2/7 22:06:54 人氣:
1、試驗結(jié)果與討論
1.1不同粉磨系統(tǒng)的比較
表1所示為不同系統(tǒng)的粉磨條件,所取出磨水泥及分別在磨頭取的熟料、混合材按相應(yīng)配比在統(tǒng)一試驗?zāi)ツコ傻乃啵浠瘜W(xué)成分及礦物組成可視為相同。各試樣的物理性能對比及粒度分布見表2、3。
表1 不同粉磨系統(tǒng)的粉磨條件
編號
水泥品種
磨機規(guī)格
備注
1
A廠525普通硅酸鹽
Φ3.0m×11m+Φ3m旋風(fēng)選粉機
83%熟料+4%石膏+13%混合材
2
A廠525普通硅酸鹽
Φ2.2m×6.5m+Φ3.5m離心選粉機

 
3
B廠425普通硅酸鹽
Φ2.4m×12m開流
 
4
B廠525普通硅酸鹽
Φ2.0m×11m開流
 
5
C廠525普通硅酸鹽
Φ4.4m×14m 開流
91%熟料+5%石膏+4%石灰石
6
A廠熟料自磨
Φ0.5 m×0.5 m 間歇磨
物料配比與1號相同,磨12min
7
A廠熟料自磨
Φ0.5 m×0.5 m 間歇磨
物料配比與1號相同,磨20min
8
C廠熟料自磨
Φ0.5 m×0.5 m 間歇磨
物料配比與5號相同,磨30min
9
C廠熟料自磨
Φ0.5 m×0.5 m 間歇磨
物料配比與5號相同,磨40min
 
表2 各試樣的物理性能
編號
篩余/% ?

比表面積/(m2/kg) ?

標準稠度/% ?

抗折強度/Mpa
抗壓強度/Mpa
3d ?

7d ?

28d ?

3d ?

7d ?

28d ?

1 ?

1.3 ?

383 ?

26.0 ?

6.30 ?

6.70 ?

8.25 ?

38.2 ?

40.1 ?

56.5 ?

2 ?

1.5 ?

354 ?

26.0 ?

5.41 ?

6.47 ?

7.32 ?

28.7 ?

40.2 ?

52.0 ?

3 ?

4.9 ?

374 ?

24.1 ?

4.88 ?

5.42 ?

7.10 ?

23.9 ?

32.2 ?

45.6 ?

4 ?

1.0 ?

403 ?

24.1 ?

5.57 ?

6.82 ?

7.60 ?

32.3 ?

46.9 ?

54.4 ?

5 ?

2.2 ?

348 ?

24.5 ?

6.25 ?

7.13 ?

8.95 ?

37.9 ?

51.2 ?

64.3 ?

8 ?

1.9 ?

403 ?

24.8 ?

6.52 ?

6.62 ?

8.40 ?

38.8 ?

47.4 ?

63.8 ?

 
表3  各試樣的粒度分布
編號
<5μm
5~10μm
10~20μm
20~30μm
30~40μm
40~50μm
50~60μm
>60μm
1
9.3
22.0
11.5
14.4
12.7
4.8
7.6
17.7
2
9.6
23.6
23.1
9.3
11.3
4.6
8.9
9.8
3
11.1
21.9
10.1
11.8
11.8
5.7
5.9
20.7
4
17.2
19.6
16.9
10.6
6.3
7.3
6.5
15.6
5
8.0
9.7
40.7
13.3
6.3
5.0
6.9
10.1
8
17.9
20.8
25.1
13.7
10.1
2.6
6.0
3.8
  
  由表2、3看出,開流粉磨系統(tǒng)的比表面積一般較大,而篩余值不一定小,如3號樣。在篩余值較為接近時,例如1號、2號、4號樣,開流粉磨的比表面積高于圈流粉磨。5號樣為C廠康必丹磨磨制,盡管篩余值較高、比表面積較低,但顆粒組成較為合理,因而水化強度發(fā)揮較好。
  
  由表3可以看出,不同的粉磨系統(tǒng)磨制的水泥其粒度分布是不同的。例如,1號、4號、5號樣同是磨制525普通硅酸鹽水泥,開流管磨磨制的4號樣小于5μm顆粒含量較多,這是由于開流磨中出磨水泥必須符合一定的篩余量才能出磨,使大部分合格的細粉仍在磨內(nèi)反復(fù)研磨,容易產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象,因而使水泥粒度分布較寬,其顆粒形狀也呈外表較光滑的球形。圈流管磨磨制的1號樣粒度分布相對較窄,均勻性系數(shù)n值為1.06,特征粒徑De為33μm(見圖1),大于60μm的顆粒達17.7%,可見產(chǎn)品中夾有較多粗顆粒。而2號樣同屬圈流粉磨,操作參數(shù)控制較理想,選粉效率較高,磨機長徑比L/D較小,使5~30μm的顆粒占55.0%,大于60μm的顆粒僅占9.8%。5號樣由康必丹磨磨制,在RRSB圖上n值1.16,粒度分布曲線較陡(見圖1)?梢娏6确植驾^窄,其中小于5μm的顆粒占8.0%,而5~30μm顆粒最多,達63.7%,大于60μm的顆粒僅占10.1%。該磨采用Φ8mm×8mm等微介質(zhì),其個數(shù)達到318 820個/t,是Φ30mm×35mm鋼段個數(shù)的61.5倍,從而保證細磨倉的研磨效率。因此,雖然它是開流粉磨系統(tǒng),但已基本上避免了過粉磨現(xiàn)象,水泥的早、后期強度很高。

 
8號樣是取5號樣時的入磨熟料、石膏及混合材(石灰石)按工廠的配比用實驗室統(tǒng)一小磨磨制而成。表2、3結(jié)果表明,隨著8號樣小于5μm顆粒含量的增加,早期強度提高很快,3d后強度增加的幅度減慢下來,使7d、28d強度相應(yīng)降低。盡管8號樣的篩余值低于5號樣而比表面積值高于5號樣,但7d、28d強度卻低于生產(chǎn)磨(5號樣)磨制的水泥,這充分說明了顆粒組成對水泥強度的重要影響。

 
目前不少廠家努力提高水泥比表面積,但往往忽略過粉磨問題。當小于3μm的顆粒太多,雖然水化速度很快,但水泥漿體要達到同樣的流動度,需水量會增多,因而引起孔隙率增加而降低了后期強度。而且,水泥顆粒過細,會使磨機產(chǎn)量迅速下降,單位電耗成倍增加。因此,如何提高粉磨效率使水泥細度提高而粒度分布合理,對改善水泥性能以及企業(yè)增產(chǎn)節(jié)能有著重要的意義。

2.2不同熟料實驗室試驗比較
 
6~9號樣為實驗室分別磨制的兩種水泥。其中6號和7號樣熟料取自A廠,8號和9號樣熟料取自C廠,磨內(nèi)球配沒作變化。其粒度分布見圖2。

 
由圖2可看到,盡管粉磨時間不同,顆粒組成也不盡相同,但對于同種熟料,均勻性系數(shù)n6與n7較為接近,同樣n8與n9也較接近。特征粒徑De也有類似情況。A廠熟料為立窯熟料,C廠熟料為回轉(zhuǎn)窯熟料,兩者易磨性相差較大,且粉磨時間不同,但幾條RRSB粒度分布曲線走向大致相同?梢奟RSB粒度分布曲線與磨機類型、磨內(nèi)結(jié)構(gòu)及研磨體級配關(guān)系較大,其次是物料易磨性及所要求的研磨粒度。

2.3水泥強度與熟料強度的比較
 
出磨水泥與熟料小磨試樣的物理性能對比見表4。由表4可以看到,由同一試驗?zāi)ツブ频腁1、A2、A3樣的粒度分布大體相同,這與前面論述的情況是一致的,而且凝結(jié)時間、比表面積也相近。但由不同生產(chǎn)磨磨制的出磨水泥B1、B2、B3樣情況就不同了,其中B2樣(Φ2.2m×6.5m)的磨內(nèi)流速較快,使小于5μm的顆粒較少,而大于60μm的顆粒量稍多。B1樣(Φ1.83m×7m)與B2樣所摻混合材品種和摻量均相同,由于粉磨粒度較小,使其3d、7d強度都較B2樣高,但兩者強度低于熟料強度,尤其是B2樣強度遠低于A2樣。B3樣粉磨粒度比B1、B2樣小,強度發(fā)揮較好,且混合材摻量較B1、B2少,已接近熟料強度。而C廠康必丹磨的出磨水泥其強度通常都高于熟料強度。

 
另外,水泥凝結(jié)時間與10~20μm顆粒量有關(guān)。如B2樣與B1樣相比,隨著<20μm量的減少,凝結(jié)時間延長了。水泥樣中<20μm的顆粒多于熟料小磨樣,但其中較大部分是火山灰等混合材,熟料成分所占的比例小于熟料小磨樣,因此凝結(jié)時間反而慢。
表4 出磨水泥與熟料小磨試樣物理性能
編號
顆粒組成/%
比表面積
/(m2/kg)
凝結(jié)時間/h:mim
抗壓強度/Mpa
<5μm
<10μm
<20μm
<40μm
>60μm
初凝
終凝
3d
7d
A1
14.5
29.8
48.3
69.0
19.2
303
3∶19
4∶34
35.2
46.0
A2
18.8
34.8
50.0
67.2
18.8
313
3∶20
4∶35
35.4
46.4
A3
14.6
30.8
47.5
68.9
18.5
315
3∶35
4∶40
32.6
46.1
B1
24.8
36.8
55.3
73.3
14.7
383
4∶00
5∶15
29.6
40.9
B2
19.7
33.3
48.7
69.8
19.7
324
4∶20
5∶50
25.2
36.1
B3
23.2
43.5
57.6
75.1
14.3
346
3∶43
5∶10
32.5
44.2
注:A1、A2、A3為某廠1號、2號、3號窯的熟料小磨試樣,B1、B2、B3分別為Φ1.83m×7m+Φ1.5m旋風(fēng)選粉機、Φ2.2m×6.5m+Φ3.5m離心選粉機、Φ3m×11 m+Φ3m旋風(fēng)選粉機3臺磨機的出磨水泥。
3、結(jié)語
 
不同的粉磨系統(tǒng)磨制的水泥其粒度分布是不同的。同樣的熟料,當粉磨條件變化時其粒度分布也變化,從而直接影響水泥的性能。探討水泥的合理顆粒組成,能使熟料活性得以充分發(fā)揮和利用。這對于增產(chǎn)水泥,進一步提高水泥質(zhì)量,改善水泥性能具有十分重要的意義。
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