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白色硅酸盐水泥生产浅析 李华玺 云南省建 材工业学校 沈善赵文昆明白水泥 厂 摘要 本文根据白水泥 生产工艺的特点 , 结合 我省第一条干法中空回转窑 白水泥 生 产实 践 , 阐述 了白水泥原燃材料的质量控制 , 生 料制备 , 矿化剂使用 , 熟料锻烧与漂 白处理 和水泥粉磨工艺中的主要间题并作了简要 分析 , 同时对昆 明白水泥厂技术改造后的效 果作 了说明 1 . 前言 白色 硅酸盐水泥 (简称白水泥)是一种 建筑装饰用的特种水泥 , 它比其他天然的和 人造的装饰材料具有许多技术经济优越性 , 如价廉 、 耐久 , 并能使装饰工程高度机械化 白水泥熟料 、 石膏和 颜料共同粉磨制成的彩 色水泥 , 可配成彩色灰浆或制造各种彩色 混 凝土 、 水磨石 、 斩假石等 我 国随着经济建设的发展 和 人 民生 活 水平的提高 , 对建筑装饰材料的需求越来越 多 , 据不完全统计 , 我国白水泥生产 厂家有 10 0 多家 , 年生 产能力 14 0 万吨左右 , 但还 远远满足不 了建筑发展的需 要 我省昆明白水泥 厂 19 87 年底建成一条 年产一 万吨 白水泥生 产线 , 填补了省内建材 产 品 的一 项 空白 。
199 2 年该厂白水泥年产 量 117 00 吨 , 超过设计 能力 , 产 品除满足省 内市场需要外 , 还销往西南地区及东南沿海 地区 白水泥 和普通硅酸盐水泥成份上的主 要区另“ 是 , 前者铁含量仅是后者的击 硅酸 盐水泥熟料的颜色主要是由氧化铁引起的 , 随着 Fe 2 0 : 含量的不 同 , 水泥熟料的颜色就 不同 , 不同氧化铁含量对水泥熟料颜色和白 度影响 , 见表 l 白水泥的生 产主要是降低 Fe ZO 含量 表 1氧化铁含量与熟料颜色 、 白度的关系 水水泥熟料中F eZO3 %%%水 泥熟料颜色色 白度 (MgO ) ) ) 3 3 3一4 4 4 暗灰色色 7 0 度左右右 0 0 0 . 7一0 . 4 5 5 5 带淡绿色色 78 度左右右 0 0 0 . 45 5 5 淡灰白色色 83 度左右右 0 0 0 . 40 0 0 深绿白色 色 84 度左右右 0 0 0 . 24 4 4 淡绿白色 色色 0 0 0 . 1 5 5 5 微绿白色 色色 此外 , 氧化锰 、 氧化铬等着色氧化物对 白水泥的颜色也会 产生 显著影 响 , 故也不 宜 存在或仅允许含有极少量 。
白水泥生产过程 中 , 要严格控制原 料中铁含 量 在 最低 范 围 内 , 并严防外来铁质的污染 , 以提高白水泥 的白度 从世界各国白水泥技术标准来看 , 虽然 各国白水泥的等级有各种各样 , 但对 白水泥 中 Fe 203 含 量 的 要求几 乎都 是控制在 锻燃采 用不 含 着色 组 份 (如 烧中 的作 用 白水 泥熟料 中F e刃 : 含 量 极 铁 、 锰 、 钦 、 镍 、 铬等元素 的氧化物)的生低 , 熔剂矿 物少 , 锻烧温度高 , 熟料 中铁率 料 , 或者含有很低着色 组 份 的生 料来制成白 很高 . 液相粘度大 , 使熟料难于烧成 当熟 水 泥 料中含有少量M gO 时 , 能降低最低共熔温 白水泥 的矿物组成和制造 方法与普通度 , 降低烧成温度 , 增加液相量 , 降低液相 硅酸盐水泥基 本相同 熟料石灰饱和 系数粘度 , 有利于熟料烧成 MgO在熟料中的存 (K H)与普通水 泥一样 . 但硅酸率高( n 、在形式 . 与熟料矿物结合成 固溶体并溶解于 4 ) , 铝氧率很高 (P) 20 ) . 白水泥熟料矿物 熟料的玻璃相中 ; 多余的MgO结晶出来 , 组 成的控制 : C 35 55%一6 0 % , C ZS Zo %一呈游离状 态以方镁石存在 。
前者对水泥是 无 3 0写 , C 3A 1 2环一1 4% , C 4A F I . o%左右 因 害的 . Mgo过高的影响水泥安定性 国际 为早强 矿 物多 , 所以白水泥熟料是一种早强 GB Zo15一9 1 规定 , 白水泥熟料中MgO含 型水泥熟料 量不得 超过 4 . 5% 因此 , 石灰石中Mgo 2 、 白水泥 原料及其质量要求含量可适 当高些 湖南涟源白水泥厂控制石 白水泥生 产 选 用 原料 , 首先必 须考虑灰石M g o含量小于2 . 5% 昆明白水泥厂 F e 20 含量 , 要求越少越好 , 主 要成分的 波控制石灰石中MgO 1 . 动要小 石灰质原料通常选用较纯 的石灰岩 原料中的碱 (R ZO ) 主要来自白土中的 或白垄 ; 粘土质原料选用硅 铝质原料如高岭 K ZO 和 N a20 , 碱对熟料质量有较大影 响 土 、 白土 、 瓷石 , 叶腊石等或铁质低的 砂质熟料中含有微量的碱 , 能降低最低共熔温 粘 土 , 尽 量 不采用 硅质校 正 原料 如石英砂度 , 增 加液相量 , 起助熔作用 , 对熟料性能 等 , 因其活性低 , 难 磨 、 难烧 。
石灰石中不造成多少危害 ; 如碱含量偏高 , 锻烧时 , F e 203 一般要 0 . 1 0 % , 枯土中F e ZO3 料子发粘 , 烧结范围窄 , 热工制度不稳定 , 1 . 0环 其他组 份 (微量)的控制各厂不一 有时 还形成 KC 2 3 S 、2 、 Na C SA 等含碱矿物 , 对M gO , R 20 和T IO Z 等微量组分的简难以吸收C ao形成 C 3S 熟料 f一C aO增加 , 要分析 : C ZS 减少 , 影响熟料质量 如表2列 出熟产 MgO主 要来 自石灰石 , 对 白水泥熟料中 K ZO 对f一C aO 的影响 表2 熟料中K ZO 对 f一CaO 的影响 K K K 20 环环 O O O1 . 62 2 2 1 . 78 8 82 . 58 8 8 f f f一C aO %%% 0 . 魂1 1 10 . 7 0 0 01 . 50 0 07 . 50 0 0 涟源水泥厂控制白泥 中R : O 90% , 9 0% 白土 : 5 1 0 : 7 1%一7 4 % 、 F e ZO3 0 . 4% 、 原燃料化学成分及煤工业分析结果见 R 20 4 . 。
, 其它着色元素小于 0 . 0 1 写 , 表 4 、 表 5 H ZO 9 0 % , 比重 3 . 69/ cm , , 莫氏 经拌和磨拌和 , 多次翻灰倒库均化后 , 方入 硬度 9 , 或用耐 磨金属球 所有铁质输送设 窑锻烧 窑尾 生料C aO (目标值士0 . 25 ) 合 备需仔细油漆 , 防止铁屑混入 格率可达6 0% , KH (目标值士0 . 02 ) 合格 白水泥生产多半为干法生产 , 目前绝大 率5 0%以上 , 为回转窑缎烧和 热工制度稳 部分 水泥 厂生料 制 备 选用雷 蒙 磨 定创造了条件 该厂 1 9 90一1 9 9 2 年生料成 ( 4 R 3 2 1 6) , 原料分别粉磨再按比例送入拌分 、 标准偏差 、 C aO 、 K H 合格率情况 见表 和磨混合成生料 , 有条件的厂在 园库 内使用 7 空气搅拌以达生料均化的目的 昆 明白水泥 表 7 生料成分 、 率值 、 标准偏差 、 合格率 (%) 获获获 L os s s s 510 2 2 2 A1 2O3 3 3 Fe Z O 3 3 3 C a O O O MgO O O 艺艺 KH H H n n n P P P C aO O O KH H H 合合合合合合合合合合合合合格率率率率率率率率 蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝蓝 刁沪, , 1 1 19 90 0 035 . 76 6 6 14 . 0 7 7 73 . 23 3 3 0 . 14 4 4 卜 5 . 1 2 2 20 . 15 5 5 98 . 47 7 71 . 0 09 9 9 4 . 18 8 82 3 . 07 7 7 51 . 8 8 8 4 4 . 4 4 4 S S S n 一l l l。
· ‘ 2叫 叫沁 · Zse e eo · 0 5钊 钊 沁 . 011 1 1险 · 30 侧侧 沁 · 2叫 叫 沁 · 4 4 ’ 0 . 047 ‘‘ 卜 . 206 6 63 . 37C C C C C C C 1 1 19 9 1 1 1 协 5 . 5 1 1 11 4 · o叫 叫 3 . 30 0 0 0 . 1 4 4 4 阵 4 · 56 6 60 . 17 7 795 . 3川 川 1 . 0 01 1 1 4 . 08 8 8 23 . 57 7 752 . 3 3 34 4 . 9 9 9 l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l S S S n 一l l l。
· 16叫 叫冲 · 255 5 50 · 10 创创 冲 , 01叫 叫 冲 · 15O · 03叫 叫 险 · 35 _ 0 0 37乏乏D . 251 1 1 2 . 484 4 4 4 4 4 4 1 1 19 92 2 2 3 5 . 7 C C C14 . OC C C 3 . 28 8 8 0 . 1 5 5 5 舫 . 0 1 . . . 0 . 18 8 898 . 4 4 4 4匡 . 0 05 5 5 4 . 10 0 021 . 87 7 763 . 2 2 260 . 5 5 5 S S S 一1 1 1 . 09 司司 冲 . 151 1 10 . 13 叫叫目 . 01因 因 0 . 19 司司 勺 . 034 4 4目 . 20 浏浏 0 . 24{ { { 日 . 10 5 5 51 . 862 2 2 2 2 2 2 生料细度及其均匀 程度对锻烧和熟料 质量有很大影响 这是 因为水泥熟料锻烧过 程中多数化学反应是在固态下进行 的固相 反应 固相反应速度与比表面积大小有直接 关系 , 当温度一定时 , 表面积愈大 , 它们的 反 应速度就愈迅速 , 因此 生料必须粉磨至一 定 细度 。
固相反应 速度还与物料混合的均 匀 程度有关 要保证生 产 出优质白水泥熟料 , 就必须制备化学成分均匀 、 稳定 、 波动在较性 , 生 料 细度 8即m 方 孔 筛 筛余 1 . 6 1% 小 范 围 内的生料 , 这对于选择合理的缎烧制 (热 工标 定期 间平均值) 若生料 细度粗 , 均 度 、 稳定窑内热工制度 、 提高熟料产质量和 化又不好 , 就会 引起 物料预烧不 良 , 分解反 降低能耗都具有重要的意 义 昆明白水泥厂应和固相反 应速 度减慢 , 熟料f一C a O含 量 由X荧光分析仪快速测定C a O 、 Fe : 0 3 , 并 增加 如表 8 以C a O和K H 合 格率来衡量生料 的均 匀 表 8 生料细度与熟料f一C aO 以及 白度的关系 生生料细度度熟料 f一Ca()%%% 熟料白度 月月 8 8 8 0 拼m 方孔筛筛余%%%%%%% 0 0 0 . 5 5 5 1 . 04 4 480 . 5 5 5 1 1 1 . 0 0 01 . 3 7 7 780 . 3 3 3 2 2 2 . 0 0 01 。
