高镁熟料28d抗压强度的提高

贾文彬 ，陈龙 ，樊战民 ，闫文强 ，胡春娟

1 前言

我公司矿山石灰石MgO含量总体偏高，制约着石灰石矿山资源的综合利用。为提高高镁石灰石资源的利用率，笔者对如何搭配使用矿山高镁石灰石进行了研究。通过优化配料方案和强化煅烧操作，提高了高镁熟料28d抗压强度，保证了水泥质量，延长了矿山的使用寿命。

2 存在的问题

2.1 生料质量

出磨生料KH合格率偏低，2017年入窑生料KH合格率达到要求，但是通过继续提高入窑生料均化效果，有益于窑况稳定及熟料质量继续提高。

2.2 熟料配料

由于石灰石中MgO含量偏高，致使熟料MgO含量偏高（＞5.00%），熟料的形成条件不稳。

2.3 窑系统设备

三次风闸板开度为35%，在熟料煅烧条件发生变化的情况下，未适时进行调整，使得窑内通风不良，产生了还原熟料，影响熟料质量。

2.4 煅烧操作

（1）正常情况下，二次风温平均为1 000℃合适，但氧化镁含量的变化会导致煅烧过程中熟料的液相量发生变化，因此应适时调整二次风温。由于我公司在氧化镁含量发生变化的情况下，未适时调整二次风温，影响了熟料的煅烧和矿物形成的温度。

（2）出窑熟料温度平均为150℃，冷却效果较差，没有达到快速急冷的目的。

3 采取的措施

3.1 针对生料质量的影响

（1）加强石灰石的进厂质量管控，每班对进厂石灰石取样检测，并及时反馈给矿山管理员，便于做好石灰石的搭配，同时做好石灰石的连续布料，采取横铺直取的方式确保入磨石灰石质量稳定。通过以上措施来稳定入磨物料质量，使出磨生料KH合格率≥70%。

（2）通过合理组织生产，确保生料均化库料位≥25m，长期实践经验表明，生料均化库库位不低于25m时，入窑生料质量最为稳定，有利于窑况的稳定；入窑生料KH合格率3～10月份平均为91.1%，总体较好，10月底对生料均化库底设备进行了检查处理和换区时间调整，11月份入窑生料十分稳定，当月KH合格率高达97.3%。

（3）处理生料均化库库底下料设备。10月份停窑期间，对均化库库底各区的CP阀、斜槽、气路彻底检查处理，中控室根据均化库库底CP阀开度情况判断各区下料情况，及时通知车间调整均化库底下料换区时间（由10min调为15min）。

自10月28日开机后，入窑生料成分波动明显减少，入窑KH合格率达97.3%，保证了窑系统热工制度的稳定（表1）。

3.2 针对熟料煅烧烧失量和fCaO、SO3的影响

根据原、燃材料质量合理配料，稳定生料成分；结合原燃材料质量及窑系统煅烧能力等，采取“两高一中”普通熟料配料方案；针对熟料中氧化镁含量偏高的问题，适当降低Fe2O3的含量，以抵消氧化镁含量偏高对熟料液相量的影响；调整熟料煅烧过程中硅酸盐矿物形成的液相粘度和煅烧温度范围，形成较为稳定的熟料矿物形成条件，利于熟料煅烧。熟料由原来的KH=0.920±0.02、SM=2.60±0.10、AM=1.40±0.10调整为 KH=0.900±0.02、SM=2.70±0.10、AM=1.45±0.10，控制0.05%≤烧失量≤0.40%、fCaO≤1.20%。

3.3 中控室做好煅烧操作和系统维护工作

在熟料氧化镁含量较为正常的前提下，中控操作三次风阀门开度为35%左右基本正常，但是氧化镁含量偏高时，熟料的液相量出现的温度会发生变化，因此将三次风阀门开度由原来的35%调整为目前的30%，适当加强了窑内通风，黄芯料发生率由原来的每班30%降低到≯10%。

尤其在熟料中氧化镁含量高达7.00%时，经过精细化操作、合理配料、适当的工艺操作，当日生产的出窑熟料，经检验性能优良，强度达到58.4MPa。在氧化镁含量比前期高出0.4%的前提下，11月份的熟料月均28d抗压强度高于前期水平，达到57.0MPa（表3）。

表1 出磨及入窑生料KH合格率

表2 高镁熟料化学成分（%）及率值

表3 二次风温及出窑熟料温度

3.4 针对煅烧操作对高镁熟料强度的影响

（1）针对氧化镁含量偏高的问题，适当增加了硅质校正材料的配比，降低了铁质校正材料的配比；根据液相量的变化，适当调高了二次风温，由原来的1 000℃调整为1 030℃，经过每班实际观察，熟料表观质量、熟料颜色、致密度都有所提升，确保了熟料质量的稳定。

（2）通过配料控制熟料液相量，通过控制煅烧温度控制熟料结粒，中控室通过稳定篦冷机料层厚度（高温段600mm、低温段700mm）和调整风机风门开度（高温段全开、低温段最后一台80%第二台60%），4～6月份出窑熟料温度约为150℃，10～11月份出窑熟料温度≯90℃，熟料热耗稳步下降。

4 结语

（1）提高入窑生料均化效果，稳定生料合格率，可为窑煅烧操作和工况稳定提供有利条件。

（2）通过煅烧操作，除控制熟料常规成分外，重点控制烧失量和fCaO、SO3等氧化物含量。

（3）合理匹配窑内通风，防止还原料对熟料质量的影响。

（4）针对熟料氧化镁的变化，及时调整熟料配料方案，采用中高饱和比、高硅率、高铝氧率的配料，为熟料煅烧提供优质生料。

总之，根据氧化镁含量调整熟料的率值，通过强化熟料煅烧、急冷熟料和稳定窑工况等有效措施，可使高镁熟料28d抗压强度平均达到57.0MPa，避免了窑内结大蛋、熟料结粒粗大、容易结厚窑皮、熟料欠烧、黄芯夹生等不正常现象，充分利用了矿山资源，为高镁石灰石矿山的综合利用提供了一个新思路。■