技術(shù)途徑的確定
客戶提出的技術(shù)要求是，水泥的初凝時間為 4.5 小時～ 5.5 小時 , 終凝時間心須在 6 小時以上，其他技術(shù)指標(biāo)滿足水泥品質(zhì)要求即可。
一般情況下，可通過以下 3 種技術(shù)途徑達(dá)到客戶所要求的凝結(jié)時間。一是在生料配料過程中，加大螢石摻量；提高熟料中 Fe 2 O 3 含量，降低 Al 2 O 3 含量，以延長熟料的凝結(jié)時間，從而在粉磨水泥時達(dá)到延長水泥凝結(jié)時間的目的。二是在粉磨水泥時摻入少量對水泥性能無損害的緩凝劑，如三乙醇胺和糖廠產(chǎn)生的濾泥等。三是粉磨水泥時，以磷石膏代替部分石膏作為調(diào)凝劑，以達(dá)到道路水泥對凝結(jié)時間的要求。
多種因素考慮，公司決定采用第三種方法生產(chǎn)道路水泥。
磷石膏與天然石膏
磷石膏與天然石膏的化學(xué)成分見表 1 。
表 1 磷石膏、天然石膏的化學(xué)成分 %
|
名稱 |
Loss |
SiO 2 |
Al 2 O 3 |
Fe 2 O 3 |
CaO |
MgO |
SO 3 |
Σ |
|
磷石膏 |
21.10 |
3.20 |
0.26 |
0.31 |
31.01 |
1.56 |
40.98 |
98.42 |
|
天然石膏 |
20.40 |
3.00 |
0.34 |
0.21 |
30.89 |
1.78 |
38.56 |
95.18 |
由表 1 可以看出，磷石膏與天然石膏的化學(xué)成分基本相同。
小磨試驗
將煤矸石、石灰渣分別固定摻量 10% ，混合材總量固定為 20% ，天然石膏固定摻量 1.0%, 磷石膏分別按照 1.0% 、 1.5% 、 2.0 % 、 3.0% 、 3.5%6 種比例進(jìn)行配合 , 混合后進(jìn)行小磨試驗 . 水泥配料方案見表 2 ， 6 種配料方案的物理性能見表 3 。
表 2 配料方案 %
|
編號 |
熟料 |
煤矸石 |
石灰渣 |
天然石膏 |
磷石膏 |
|
1 |
78.0 |
10.0 |
10.0 |
1.0 |
1.0 |
|
2 |
77.5 |
10.0 |
10.0 |
1.0 |
1.5 |
|
3 |
77.0 |
10.0 |
10.0 |
1.0 |
2.0 |
|
4 |
76.5 |
10.0 |
10.0 |
1.0 |
2.5 |
|
5 |
76.0 |
10.0 |
10.0 |
1.0 |
3.0 |
|
6 |
75.5 |
10.0 |
10.0 |
1.0 |
3.5 |
表 3 水泥物理性能
|
編號 |
Loss |
SO 3 |
MgO |
標(biāo)準(zhǔn)稠度 |
安定性 |
比表面積 / |
凝結(jié)時間 |
抗折強(qiáng)度 / |
抗壓強(qiáng)度/ | |||
|
初凝 |
終凝 |
3d |
28d |
3d |
28d | |||||||
|
1 |
3.11 |
1.55 |
0.91 |
25.5 |
合格 |
346 |
3:40 |
4:15 |
3.4 |
6.8 |
16.1 |
36.2 |
|
2 |
3.16 |
1.66 |
0.96 |
25.5 |
合格 |
347 |
4:00 |
4:59 |
3.5 |
6.8 |
16.2 |
37.9 |
|
3 |
3.19 |
1.91 |
0.98 |
25.5 |
合格 |
337 |
4:31 |
5:31 |
4.0 |
7.1 |
16.8 |
40.1 |
|
4 |
3.20 |
2.19 |
1.01 |
25.5 |
合格 |
347 |
5:00 |
6:39 |
4.0 |
6.9 |
17.0 |
39.4 |
|
5 |
3.30 |
2.31 |
1.01 |
25.8 |
合格 |
345 |
5:27 |
6:51 |
3.9 |
7.1 |
17.2 |
40.5 |
|
6 |
3.35 |
2.50 |
1.03 |
25.8 |
合格 |
349 |
5:41 |
7:05 |
4.0 |
7.1 |
17.8 |
41.5 |
由表 3 可看出 , 編號 1 ～編號 3 的試樣 , 凝結(jié)時間較短 , 不符合客戶提出的要求 , 故剔除不用。編號 4 ～編號 6 的試樣 , 初凝和終凝時間都符合要求。但結(jié)合以往小磨試驗與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗 , 公司決定采用編號 4 的方案大批量生產(chǎn)道路水泥。
生產(chǎn)過程實踐
磷石膏的外在水分較大 , 為 21% 左右 , 所以磷石膏在進(jìn)廠后需存放 10 天左右 , 使其自然脫水 , 然后再進(jìn)行充分晾曬 , 以達(dá)到磷石膏下料順暢 , 滿足配料計量要求。
由于磷石膏成粉狀 , 不易與天然石膏混合均勻 , 所以天然石膏與磷石膏在配料過程中要分別計量 , 以達(dá)到配料的準(zhǔn)確性 .
生產(chǎn)實踐表明 , 以磷石膏代替部分天然石膏作為調(diào)凝劑生產(chǎn)道路水泥 , 技術(shù)上完全可行。通過這次批量生產(chǎn)道路水泥約 4000 噸供應(yīng)市場，公司成功積累了生產(chǎn)經(jīng)驗，用戶反映施工性能良好，產(chǎn)品贏得了用戶的青睞。生產(chǎn)這批道路水泥 4000 噸，如按天然石膏進(jìn)廠價 243 元 / 噸，摻量 4.5%; 磷石膏進(jìn)廠價 125 元 / 噸 , 摻量 2.5% 計算 , 可節(jié)約成本 9440 元。
