熟料生产十大原则

1300
1400
1500
窑传动扭矩
Port la Nouvelle
熟料生产十大原则
烧成带热且短
烧出易磨熟料
熟料生产十大原则
烧成带愈短: 熟料易磨性愈好
易磨性与烧成带长度
窑电流
500 450 400 350 300 250 200
30/05/1995 04:00
Le TEIL
窑电流减小
30/05/1995 12:00
8% > 100 µm 实验室重磨
2.00
0.00 1350
1400
1450
1500
温度 °C 1550
1600
KARSDORF生料 (实验室中的)
熟料生产十大原则
更细的生料= 生料磨电耗
25
kWh/t
24
23
y = - 0.42 x + 29.7
y = -0.4267x + 29.759
r2 = 0.91
SSB (m2/kg)
400 375 402 413
1d (MPa)
11.5 18.0 11.5 17.0
工厂 Martres
La Malle
燃气 燃油 低燃油 高燃油
- 增加燃料中的硫
% SO3 熟料 0.20 1.00 0.60 1.00
% K2O 总量 0.40
0.95
% Na2O 总量 0.06
y = 0.55 + 15. r2 = 0.58
y = 0.58x + 1. r2 = 0.67
y = 0.45x - 2.58 r2 = 0.43
50.0
C3 S
- 实验室研磨 - 硫酸盐恒量
55.0
60.0
熟料生产十大原则
(Villaluenga f1501)
强度 = f ( C3S )
N/mm 2
50
45 1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
冷却带温度
1400
°
1450
Port la Nouvelle
熟料生产十大原则
烧成带愈短: 熟料易磨性愈好
易磨性与烧成带长度(窑电流)
BB10 (kWh/t)
75
70
65
60
55
50
45
Nm
600
700
800
900
1000
1100
1200
11
10 9.8
0
0
10 Days 20
用 Karsdorf的熟料在实验室磨出的水泥 熟料生产十大原则
54 50
30
规则7
无论是何种形式存在的碱均对28天抗压强度不利.
关键数值? 增加 0.1 % 总Na2O 当量.28天强度下降 1 N/mm2
熟料生产十大原则
一点点碱...
强度降低
增加0.1 % 碱
5%>100 µm - 实验室研磨筛余 5%>100 µm - 完全研磨
2.00
0.00 1400
1450
MARTRES 生料( 实验室中的 )
1500
温度 °C 1550
1600
熟料生产十大原则
更细的生料 = 节省燃料油
8.00 % 游离 CaO
6.00 4.00
生料 16% > 100 µm 实际生料
@ 28 天强度
下降1.3 MPa
熟料生产十大原则
碱的总量对28天强度的影响
70 65 60 55 50 45
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
% 碱的总量
1.2
1.4
1.6
1.8
28 -天强度 (MPa)
熟料生产十大原则
强度= f (碱)
28 d 28 d 7d +
7d 2d+K
2d 1d+K 1d
0.10
SSB (m2/kg) 370 350 360 340
1天 (MP 12.5 15.5 18.0 21.0
熟料生产十大原则
增加碱
- 实验室增加碱
- 改变生料
( 1 ) FERRET 公式
熟料生产十大原则
规则9
熟料中碱与SO3的分子饱和度能促进混凝土的和易性控制。
熟料生产十大原则
…当碱含量多于硫酸盐含量时
% C3S
熟料生产十大原则
规则8
在早强阶段具有最佳SO3含量的情况下.加入可溶性碱.尤其是硫 酸碱.可增加早期强度。
关键数值? 增加 0.1 % 可容 Na2O 当量--> 一天强度增加 0.5至1 N/mm2 。
熟料生产十大原则
ALKALIES SULFATES
碱
硫
摩尔 1摩尔可溶性 K2O + 1 SO3 1 摩尔可溶性Na2O + 1 SO3
+ 2 到 5 MPa
( * 减少10%的 C2S ) 熟料生产十大原则
N/mm 2
60.0 55.0 50.0 45.0 40.0 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0
45.0
28d 7d 2d 1d
Villaluenga
强度 = f ( C3S )
y = 0.42 x + 32.2 r2 = 0.31
22
21
20
% > 100µm筛余
12
14
16
18
20
2
LEXOS 生料
熟料生产十大原则
更细的生料 = 节省水泥磨电耗
75
kWh/t
70
y = 1.38 x + 37.8
r2 = 0.58
65
60
% > 100 µm筛余
55
12
14
16
18
20
22
CPA HPR (~PO52.5R ) LEXOS
这些可溶性碱
有利于
1天、2天强度
1摩尔可溶性 K2SO4 1摩尔可溶性 Na2SO4
熟料生产十大原则
工厂
Ranteil 加石膏 Sete 加石膏
现有 现有
增加硫酸盐
- 加入生料中
% SO3 熟料
0.2 1.1 0.1 1.3
% K2O 总量
1.15 1.15 0.6 0.6
%Na2O 总量
0.1 0.1 0.2 0.2
30/05/1995 20:00
80
易磨性得到改善 75
70
65
60
55
50
31/05/1995 04:00
31/05/1995 12:00
熟料生产十大原则
规则三
稳产需要氧化气氛.因为还原气氛会增加挥发、引起“恶性循 环”运转及硫酸盐和碱的波动.从而烧出不稳定的熟料。
熟料生产十大原则
让窑呼吸一下新鲜空气
将节省
• 燃烧所用燃料 • 研磨水泥的kW
熟料生产十大原则
更细的生料= 节省燃料
58.5
油
58 (升/吨 生料)
57.5
57
56.5
56
55.5 8
>100 µm 筛余(%)
12
16
20
CONTES
熟料生产十大原则
更细的生料 = 节省燃料油
8.00 % 游离CaO
6.00 4.00
生料 15%>100µm - 实际生料
熟料生产十大原则
2020/11/21
熟料生产十大原则
规则一
减少生料的筛余尤其是硅质筛余会降低煅烧温度、降低研磨电 耗。 同时会利于强度性能。
关键数值？ 把100μm的筛余量由20%降至10%.对于细度为350 m2/kg的水泥来说.每吨水泥研磨生料的总电耗会下降 4kWh。
熟料生产十大原则
将生料研磨更细一点
熟料 K2O (%)
0.94 1.04 0.98 1.15
Saint-Constant厂烟囱排放量
排出物 SO2 ppmV
2 7 1278 200
排出物 SO3 ppm
25 19 43 58
氧化气氛:减少粉尘排放
窑尾氧气(%) 挥发SO3 (%)
粉尘排放（吨/天）
1.9
3.2
4
78
-
32
90
40
-
Brookfield厂 窑 1
41
KST:（相当于饱和系数）
差异 -10 +10 +4
MPa
KST = 90
60
50
43
40
41
30 24.5
20 17.3 23.5
10
8.8
14.5 9
0 0
10 Days 20
56 54 30
KST = 98
60
50
44
40
40
SO3 = 2.3 SO3 = 2.9
30
30 26.5
20
18.2 17.8
熟料生产十大原则
% O2 预热器出口
氧气和硫酸盐挥发
% SO3 四级旋风筒 % SO3 熟料
% O2 预热器出口 % SO3 四级旋风 % SO3 熟料
Le TEIL
熟料生产十大原则
规则四
增加熟料中游离CaO的含量可降低初凝和终凝时间.降低的比 例相同。加入石灰也可以降低初凝和终凝时间。
关键数值？ 游离CaO由0.5%增至1.5%.则初凝时间减少40分钟至50分钟 。但熟料不同.影响也有很大的不同（从-10到-100分钟）。 石灰的质量（尤其是煅烧温度、其水化程度等）以及熟料的质 量均会影响得出的结果。
过量的碱就会变成晶体结构
55.5
22.6 37.0
28d
MPa
70.0 71.0 70.0
CONTES
熟料生产十大原则
规则2
短烧成带可提高熟料的易磨性并增加水泥的强度
关键数值？ 窑电流在操作稳定情况下达到最小值.即优化操作。
熟料生产十大原则
烧成带愈短: 熟料易磨性愈好
易磨性与冷却带温度
kWh / t
75
70
65
60
55
Val d' Azergues
熟料生产十大原则
规则五
增加熟料 C3S (减少C2S) 可提高水泥1天、2天、3天及7天 强度。28天以后C2S 发挥作用.强度提高速度减缓。
关键数值 : +10% C3S +2 到+5 MPa 早期强度
熟料生产十大原则
获得强度
2天、7天和28天
增加10%的C3S *
熟料生产十大原则
更细的生料=节省研磨水泥的kW
月份
生料
纯水泥] 高标号快凝水泥
>100mm >200mm 比表面积 吨/小时 1d
2d
cm2/g
磨机
MPa
MPa
二月
20.0
三月
13.0
四月-五月 13.0
2.0
3850
49.0
22.5 35.7
0.8
3850
52.5
24.0 37.0
0.8
3680
普通
1.10 4320 175 245 24.7 69.1 0.5 24.1
+5%
粉煤灰 （含有30%CaO）
2.10 4480 110 180 25.3 67.2 3.8 29.4
石灰石
1 2.90 4600 110 170 24.5 66.9 6.0 25.3
2 2.50 4420 135 255 24.0 67.2 3.8 26.7
大幅度减少挥发
同时保证 * 窑运转平稳 *熟料质量稳定
熟料生产十大原则
还原气氛：增加挥发
燃料
燃油 100% 石油焦 23.8% 石油焦 47.7% 石油焦 47.7%
窑尾氧气 (%)
1.8 2.4 1.1 2.1
挥发 v(%S)O3
47.1 59.6
83 67
熟料 SO3 (%)
1.39 1.6 1.2 1.96
kWh/t BB10 SSB BB1Biblioteka Baidu ( cm2/g ) kWh/t 工业 28 天 工业 (美国材料实验协会标准)
OCUMARE
易磨性 = f( 化学性质)
1997年1月 94.50 56 22 10.20 8.20 1.27
46.70 3680 53.10 32.0
1997年2月 98.60 64 15 9.60 8.00 1.30
BATH 窑头中加入石灰石
WOODSTOCK 窑头中加入石灰石
- 为达到同样的目标做了同样的试验.但影响不显著。 - 熟料的化学性质？
熟料生产十大原则
冷却机中加入石灰石
游离CaO 比表面积 凝结时间 (分钟) 强度 EN (MPa) 热拌混凝土 80度 (MPa)
% cm2 /g 初凝 终凝 1天 28天 2h30 5h30
r 2 = 0.59
y = 0.28x + 4.98
r 2 = 0.22
65.0
熟料生产十大原则
WHITEHALL
MPa
40
35
30
1d
3d
25
7d
28 d 20
15
10
5
0
10
20
30
40
50
60
C3 S
- 工业熟料 - 实验室研磨.硫酸盐恒量
熟料生产十大原则
规则6
在相同比表面积下(SSB) .研磨电耗随C2S含量增加而增加.随 C3S含量增加而减少。
熟料生产十大原则
增加一点游离CaO...
熟料将会 “紧张起来”
(更短的初凝时间)
熟料生产十大原则
游离CaO与凝结时间减少
初凝时间(砂浆)
( 分钟 )
180 160 140 120 100
0.2 0.4 0.6 0.8 1 熟料中的游离CaO
%
1.2 1.4 1.6
St CONSTANT
熟料生产十大原则
60.00
55.00
50.00 28d
45.00
40.00 7d
35.00
30.00 2d
25.00
20.00 1d
15.00
50.0
55.0
1天强度略有增加
C3 S
60.0
y = 0.59x + 20.84
r 2 = 0.59
y = 0.68x + 5.614
r 2 = 0.66
y = 0.54x + 0.77
关键数值 : +10% C2S. (或 -10% C3S) => +5 kWh/t (@ 3500
cm2/g).
熟料生产十大原则
难于研磨的:
C2S
+ 10 % C2S
+ 5 kWh/t
( @ 350 m2/kg )
熟料生产十大原则
% LSF 熟料 C3 S C2 S C3 A C4 A F 游离CaO
44.40 3710 51.60 35.5
差异 2月- 1月
+ 4.10 +8 -7 = = =
- 2.30 =
- 1.50 + 3.5
熟料生产十大原则
% C3 S % C2 S KWh/t BB10 @ 3500 SSB
KARSDORF
KST= 90/92
KST = 96/98
45
55
25
15
45