CN107973534B - 高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用，高硅低结晶的硅质原料是指，石英与二氧化硅的质量比为(0.8‑0.9):1.0的硅质原料。在本发明的矿物元素比范围内，硅质原料粉磨后过45μm筛，筛余中石英含量与入窑生料石英含量相当，说明此配料的生料易于粉磨，且均匀性较好。本发明通过选用SiO2含量高，而矿物结晶度低的硅质原料，在相同的细度控制条件下，水泥生料磨的台产升高、电耗降低，大大降低了生产操作要求，且提高了水泥强度。本发明生产的水泥熟料其性能满足GB/T31289‑2014中对32.5、42.5强度等级水泥的所有性能要求。

Description

高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用
技术领域
本发明属于水泥熟料生产领域，具体涉及高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用。
背景技术
硅质原料是自然界广泛分布的一种重要的矿产资源，是以二氧化硅(SiO2)为主要化学成分和以石英为主要矿物成分的矿物原料的统称，包括天然石英砂、石英岩、石英砂岩、脉石英、和粉石英等。
硅质材料在水泥生产原料配料中约占12～15％，占比较大，且价格较高。水泥工业生产中经常选用二氧化硅含量高的硅质原料，但因无有效的硅质原料的选择方法，由此也引入了较多的结晶态硅(比如石英)，导致硅质材料硬度较高，磨蚀性很大，易磨性较差，导致生料磨台产降低，电耗增加，给生料粉磨和熟料煅烧带来较大困难。
目前国内外水泥工业中都是依据二氧化硅含量(70％～90％)和硅率(≥4)来控制选用硅质原料。由此选用的硅质原料满足配料方案，但并未考虑硅质原料中引入的石英含量给生料易磨性造成的不利影响。
发明内容
为了解决现有硅质原料中石英含量过高给生料易磨性造成的不利影响，本发明的目的在于提供高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用，在解决易磨性问题的同时，节约了能耗，提高了熟料强度。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用；
所述高硅低结晶的硅质原料是指，石英与二氧化硅的质量比(也称矿物元素比)为(0.8-0.9):1.0的硅质原料；
在本发明的矿物元素比范围内，硅质原料粉磨后过45μm筛，筛余中石英含量与入窑生料石英含量相当，说明此配料的生料易于粉磨，且均匀性较好。
所述高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用，包括以下步骤：
将硅质原料与其他生料原料配料混合，进行粉磨，最后送入水泥窑煅烧，得到熟料；
所述的与其他生料原料配料，三率值是：KH 0.93-0.94，SM 2.25-2.35，IM 1.30-1.45；
所述的其他生料原料包括石灰石和校正原料；
所述的校正原料包括高铝铁矿和铜渣；
所述生料粉磨细度控制在20±2mm。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明通过选用SiO2含量高，而矿物结晶度低的硅质原料，在相同的细度控制条件下，水泥生料磨的台产升高、电耗降低，大大降低了生产操作要求，且提高了水泥强度。
2、本发明生产的水泥熟料其性能满足GB/T31289-2014中对32.5、42.5强度等级水泥的所有性能要求。利用本发明所选用的硅质原料配料，可提高水泥3d强度1-2MPa，28d强度1.5-2MPa。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用，包括以下步骤：
1、对若干厂家提供的硅质原料做矿物分析和化学成分分析，结果如表1所示，其中木乐、保丽、众嘉三个厂家提供的硅质原料其矿物元素比在(0.8-0.9):1.0之间，属于本发明所称的高硅低结晶硅质原料。
2、掺入相同含量的表1中6种硅质原料(掺量为14％)，进行生料配料，具体配比如表2所示。
通过粉磨，检测6组试验的入窑生料石英含量和筛余物石英含量及生料细度，如表3所示。试验1、2和6的45μm筛余物中的石英含量远高于入窑生料中的石英含量，说明用此硅质原料配料的大颗粒石英较多，不利于生料磨粉磨，且生料不均匀，不利于熟料烧成。试验3、4和5的入窑生料中的石英含量与45μm筛余中石英含量相当，说明按此硅质原料配料的粉磨较均匀，生料易磨性好。
所制得熟料的产量、能耗和强度等指标如表3所示，试验3、4、5号的生料磨台产量较试验1、2、6号高约30-50吨/天，试验3、4、5号的生料工序分步电耗较试验1、2、6号低约0.9-1.9度/吨，试验3、4、5号的水泥3d强度较试验1、2、6号高1-2MPa，28d强度高1.5-2.5MPa。
表2.生料配料方案
Figure BDA0001479058120000031
表3.不同硅质原料的配料方案试验结果对比
Figure BDA0001479058120000032
通过以上数据分析可知，硅质原料选择木乐、保丽和众嘉配料的3、4、5号试验较优，故选择矿物元素比在0.8-0.9范围内的硅质原料可大大提高生料磨台产、降低生料磨电耗，且提高水泥强度。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Figure BDA0001479058120000051

Claims (4)

1.高硅低结晶的硅质原料在生产水泥熟料中的应用，其特征在于：
将高硅低结晶的硅质原料与其他生料原料配料混合，三率值是：KH 0.93-0.94，SM2.25-2.35，IM 1.30-1.45；进行粉磨，最后送入水泥窑煅烧，得到熟料；
所述高硅低结晶的硅质原料是指，石英与二氧化硅的质量比为(0.88-0.89):1.00的硅质原料，其中二氧化硅含量为81.74％或82.54％。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的其他生料原料包括石灰石和校正原料。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述的校正原料包括高铝铁矿和铜渣。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：生料粉磨细度控制在20±2mm。
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