CN104446036A - 一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，包括：调节磨机级配；即，在细磨仓设置活化限流圈，用于粉磨、控流和扬料；根据物料和水泥品种调整磨机内研磨体级配；综合物料参数调整包含筛分装置尺寸、磨内通风、磨机转速的工艺参数，优化磨机选粉效率；定期标定及检查计量称；提高熟料强度；调整粒化高炉矿渣粉的掺量，使得粒化高炉矿渣粉、石膏和熟料的重量百分比含量为：粒化高炉矿渣粉：8.2%；石膏：4.7%；熟料：87.1%。本发明所述用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，可以克服现有技术中磨机级配不合理、计量准确性差和熟料强度低等缺陷，以实现磨机级配合理、计量准确性好和熟料强度高的优点。

Description

一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法

技术领域

本发明涉及水泥加工技术领域，具体地，涉及一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法。

背景技术

2013年由于柳州机场扩建工程的需要，我们公司开始批量生产道路水泥。考虑到水泥行业竞争激烈、降低生产成本为企业的唯一出路；同时我公司#4生产线矿渣立磨生产的粒化高炉矿渣粉富余量较大，经常库满停磨，磨机运转率较低。为充分利用立磨产能，公司要求1#生产线通过均化机后掺入粒化高炉矿渣粉（简称为矿粉）生产道路水泥。

广西鱼峰水泥股份有限公司1#生产线建于1958年，属于湿法线生产线，2002年改造为湿磨干烧型生产线。我们品质部1#线配料QC小组直接对水泥掺入矿粉质量情况负责，并且矿粉对水泥强度也有比较大的影响。

2013年6月-10月生产的道路水泥矿粉掺量平均仅有3.4%，需要提高道路水泥矿粉掺量。为了更充分发挥粒化高炉矿渣粉的活性，我公司在1#线建设了均化机矿粉后掺系统。我们对2013年6-10月1#线生产的道路水泥的矿粉掺量及抗压强度进行了统计，统计数据如下表：

2013年6-10月的道路水泥的混合材掺量平均为3.4%，其中有4个月未达到考核指标（考核要求道路水泥混合材掺量不低于5.0%）。水泥3天抗压强度为25.5MPa，28天抗压强度为51.1MPa，强度稳定性较好，达到国家标准要求。GB13693-2005《道路硅酸盐水泥》中对规定：道路水泥中活性混合材掺量按质量分数计为0~ 10%、R3≥21MPa、R28≥42.5 MPa 。1#线生产的道路水泥还有很大的进步空间。

操作水平低、操作不稳定。磨机级配不合理。验证标准：公司要求道路水泥小于3μm区间尽量控制在23%以下，3-32μm区间控制在55-70%之间。我们针对6-10月水泥样品进行颗粒级配分析，分析结果如下：

从上表可以看出，1#线道路水泥小于3μm区间达到了25.86%，由于生产道路水泥所用的磨机较小，台时较低，且属于开路磨，开路磨水泥存在过粉磨的现象较严重。因小于3μm的颗粒太多，水泥的需水量偏大、干缩率大，容易使混凝土产生细小裂纹，严重影响混凝土的耐久性和耐腐蚀性；3-32μm 区间颗粒对水泥的强度起主要作用，因此必须提高此区间水泥的颗粒含量。

计量称波动。计量设备压力传感器、称重设备无积灰、不卡死影响计量准确性。矿粉比表面积高，较粉，在经过称重皮带的时候容易粘在皮带上，不及时处理时间久影响皮重计量。均化机系统压力传感器很灵敏，很容易被水泥灰小颗粒卡死，影响计量准确率。矿粉的计量称准确度直接影响水泥的质量，矿粉掺量超过5%，若计量波动1-2%，3天抗压强度即可下降2.0MPa左右，且矿粉对水泥3天抗压强度影响比较大，所以如何保证计量称的准确性及稳定性，是必须思考的问题。

堵料处理不及时。验证标准：磨头物料堵料处理时间不超过10min，超过则停磨处理。熟料大块、石膏水分高结块均易造成磨头堵料。堵料处理不及时，水泥磨处于摇磨状态造成水泥质量波动大。本公司在水泥喂料仓顶设了篦子架，避免了大块熟料堵料的情况。露天库石膏水份高虽不可避免，但本公司严格要求在晴天破碎石膏并加大了库存储备量统一堆存于联合库中，避免了因石膏水份大引起的水泥质量波动。矿粉下料借助于罗茨风机产生的负压可以更好的下料。目前因熟料、石膏问题堵料的情况基本能在5min内处理完。

矿粉质量波动。75级矿粉国标要求7天活性≥55%，28天活性≥75%。我们针对2013年6-10月矿粉的活性指数进行统计，见下表：

从上表可以看出，我公司矿粉活性指数很稳定，波动范围很小。熟料强度低。验证标准：部门要求道路熟料抗压强度：R28≥55MPa。2013年6-10月熟料强度仅一个月达到55MPa，熟料强度较低。参见图1。GB13693-2005<道路硅酸盐水泥>标准规定：道路水泥是由道路硅酸盐熟料，适量石膏以及标准规定的混合材料，磨细制成的水硬性胶凝材料。矿粉掺量大，对水泥3天抗压强度影响幅度较大，因此要提高矿粉掺量，必须提高熟料强度。熟料强度低直接影响水泥强度以及混合材掺量，如何提高熟料强度利于提高混合材掺量是我们小组必须思考的问题。

要因确定：一、磨机级配不合理；二、计量不准确；三、熟料强度低。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在磨机级配不合理、计量准确性差和熟料强度低等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，以实现磨机级配合理、计量准确性好和熟料强度高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，包括：

a、调节磨机级配；即，在细磨仓设置活化限流圈，用于粉磨、控流和扬料；根据物料和水泥品种调整磨机内研磨体级配；综合物料参数调整包含筛分装置尺寸、磨内通风、磨机转速的工艺参数，优化磨机选粉效率；

b、定期标定及检查计量称；

c、提高熟料强度；

d、调整粒化高炉矿渣粉的掺量，使得粒化高炉矿渣粉、石膏和熟料的重量百分比含量如下：

粒化高炉矿渣粉：8.2%；

石膏：4.7%；

熟料：87.1%。

进一步地，所述步骤b，具体包括：

（1）对矿粉下料计量进行实物标定，设定一定下料量，然后启动矿粉下料，利用罐装车装载从下料口出来的矿粉，然后过磅，得出矿粉重量，再与设定值进行对比；

（2）加强对各计量称的监督及维护，保证物料的准确稳定掺入；

（3）定期每两个月实物标定一次矿粉计量称，同时每周检验一次道路水泥矿粉组分含量。

进一步地，所述步骤c，具体包括：

（1）提高煅烧温度

提高煅烧温度前提必须要提高煤粉质量，采用富源甲混煤，降低煤粉水分；

（2）提高入窑煤灰稳定性：每个班每30分钟在运煤皮带上取一次样，检验煤的工业分析，及时把握煤灰情况，保证入窑煤灰的稳定性；

（3）改进热工制度：提高二次风温度、降低喂料量、加强窑头煅烧；二次风温由原来的950℃左右提高到1030℃、喂料量由原来2600t/d降低到2400t/d、窑头煤由6.6t/h提高到7.0t/h。

本发明各实施例的用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，由于包括：调节磨机级配；即，在细磨仓设置活化限流圈，用于粉磨、控流和扬料；根据物料和水泥品种调整磨机内研磨体级配；综合物料参数调整包含筛分装置尺寸、磨内通风、磨机转速的工艺参数，优化磨机选粉效率；定期标定及检查计量称；提高熟料强度；调整粒化高炉矿渣粉的掺量，使得粒化高炉矿渣粉、石膏和熟料的重量百分比含量为：粒化高炉矿渣粉：8.2%；石膏：4.7%；熟料：87.1%；从而可以克服现有技术中磨机级配不合理、计量准确性差和熟料强度低的缺陷，以实现磨机级配合理、计量准确性好和熟料强度高的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为2013年6-10月道路熟料图；

图2为改造前的磨机示意图；

图3为本发明中改造后的磨机示意图；

图4为本发明中2013年11月-2014年1月熟料抗压强度图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-第一档普通双层隔仓板；2-第二档普通双层隔仓板；3-传统出料系统；4-普通钢锻；5-第一分选子系统；6-第二分选子系统；7-活化弧形限流圈；8-分选磨专用出料系统；9-耐磨多元合金微锻。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图1-图4所示，提供了一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，包括：

a、调节磨机级配；即，在细磨仓设置活化限流圈，用于粉磨、控流和扬料；根据物料和水泥品种调整磨机内研磨体级配；综合物料参数调整包含筛分装置尺寸、磨内通风、磨机转速的工艺参数，优化磨机选粉效率；

b、定期标定及检查计量称；步骤b，具体包括：

（1）对矿粉下料计量进行实物标定，设定一定下料量，然后启动矿粉下料，利用罐装车装载从下料口出来的矿粉，然后过磅，得出矿粉重量，再与设定值进行对比；

（2）加强对各计量称的监督及维护，保证物料的准确稳定掺入；

（3）定期每两个月实物标定一次矿粉计量称，同时每周检验一次道路水泥矿粉组分含量；

c、提高熟料强度；步骤c，具体包括：

（1）提高煅烧温度

提高煅烧温度前提必须要提高煤粉质量，采用富源甲混煤，降低煤粉水分；

（2）提高入窑煤灰稳定性：每个班每30分钟在运煤皮带上取一次样，检验煤的工业分析，及时把握煤灰情况，保证入窑煤灰的稳定性；

（3）改进热工制度：提高二次风温度、降低喂料量、加强窑头煅烧；二次风温由原来的950℃左右提高到1030℃、喂料量由原来2600t/d降低到2400t/d、窑头煤由6.6t/h提高到7.0t/h；

d、调整粒化高炉矿渣粉的掺量，使得粒化高炉矿渣粉、石膏和熟料的重量百分比含量如下：

粒化高炉矿渣粉：8.2%；

石膏：4.7%；

熟料：87.1%。

本发明技术方案的目标设定：根据部门对道路水泥的混合材掺量要求（不低于5%），矿粉的掺入量为5.0%。

下面针对确定的目标进行可行性及必要性分析：

1、我公司生产道路水泥矿粉掺量都在3.4%左右，为了充分掺入矿粉，我们在实验室做了一系列的道路水泥掺入矿粉试验，得出数据如下表：

从上表可以看出道路水泥掺入不同配比矿粉后，随着矿粉的掺入量加大，3天强度下降趋势比较明显，尤其矿粉掺入量达到5.0%以上时，下降幅度加大； 28天强度下降幅度较少。当矿粉的掺量为5.0%时，3天强度下降约2.6MPa，但仍然高于国家标准（3天抗压强度≥21MPa）4.4MPa，有较多的富余。

2、从上表来看我公司2013年6-10月生产的道路水泥矿粉掺加量为3.4%，并且有4月未达到考核要求，提高道路水泥矿粉掺量，降低生产成本势在必行；并且抗压强度比较稳定，这样减少了整个粒化高炉矿渣粉掺入过程中的质量风险。

本发明技术方案的制定对策：

根据影响粒化高炉矿渣的粉掺入P.C32.5水泥中的主要原因，制定了具体的对策措施，并作出对策表：

本发明技术方案的对策实施：

实施一、调节磨机级配

在细磨仓设置活化限流圈，帮助粉磨、控流和扬料；根据物料和水泥品种调整磨内研磨体级配；综合物料参数调整筛分装置尺寸、磨内通风、磨机转速等工艺参数，优化磨机选粉效率。参见图2和图3。

在图2中，磨机包括依次连接的第一档普通双层隔仓板1、第二档普通双层隔仓板2和传统出料系统3，在传统出料系统3中设有普通钢锻4。

在图3中，磨机包括依次连接的第一分选子系统5、第二分选子系统6、活化弧形限流圈7和分选磨专用出料系统8，在分选磨专用出料系统8中设有耐磨多元合金微锻9。

效果验证：我们将改造后的出磨水泥采用激光粒度分析仪做颗粒分布图。发现0~3μm细颗粒的含量控制在21%左右比之前降低4%左右，3~32μm的颗粒含量为59%左右比之前提高了4%左右。调整颗粒级配后，水泥的强度也提高4.2Mpa。

实施二、定期标定及检查计量称

（1）对矿粉下料计量进行实物标定，设定一定下料量，然后启动矿粉下料，利用罐装车装载从下料口出来的矿粉，然后过磅，得出矿粉重量，再与设定值进行对比。标定一共进行了5次，对比数据如下表所示：

（2）规范各计量称的日常维护职责。加强对各计量称的监督及维护，保证物料的准确稳定掺入。督促巡检岗位人员严格按照相关规程规定进行现场巡检及维护，及时发现并解决问题，每个班至少清理两次以上，并做好相关记录。并将此规定加入《一分厂磨机操作员工作职责》中。

（3）定期每两个月实物标定一次矿粉计量称，同时每周检验一次道路水泥矿粉组分含量。

效果验证：

经过标称与常规维护监督，从上表可以看出，矿粉组分分析结果与计量称计量掺量误差基本都控制在1.0%以内。

实施三、提高熟料强度

（1）、提高煅烧温度

高温煅烧可提高熟料中硅酸盐矿物含量，增加A矿含量并提高A矿和B矿的活性，从而提高熟料的强度。提高煅烧温度前提必须要提高煤粉质量，降低煤粉水分。由于煤源不同，煤灰相差较大，为提高煤粉质量，我们专门选择了富源甲混煤（煤灰A：20±5%、挥发分V：27±5%、煤粉水分1.0±0.5%，发热量21000-25000kj/kg）专门用于生产道路熟料，煤源单一，煤质量稳定，发热量充足，窑煅烧温度得到有效提高。

（2）、提高入窑煤灰稳定性。要求值班员运煤时亲自到场监督吊车按配比按垮位运煤的情况。同时每个班每30分钟在运煤皮带上取一次样，半个班组合检验煤的工业分析，这样就能及时把握煤灰情况，保证入窑煤灰的稳定性。

（3）、改进热工制度：提高二次风温度、降低喂料量、加强窑头煅烧。二次风温由原来的950℃左右提高到1030℃、喂料量由原来2600t/d降低到2400t/d、窑头煤由6.6t/h提高到7.0t/h。

经过采取以上措施之后，熟料强度得到有效的提升。参见图4。

效果检查：我们对本次活动后的掺入的道路水泥的质量情况进行统计：

从上表可以看出粒化高炉矿渣粉的掺量达到了7.9%，而且抗压强度很稳定，均在考核范围。2013年11月到2014年1月活动期间道路水泥中的矿粉掺入量均高于预定目标值，平均达到7.9%，活动开展取得了很好的效果。

经济效益，此次活动主要产生的效益有：

①2013.11-2014.01 #1生产线生产道路水泥30000吨，差价达到4.1元/吨，产生利润达到12.3万元，该项目为公司创造了可观的经济效益。

提高了相关岗位人员的质量意识以及工作责任感。

巩固期效果：2014年2月—3月道路水泥的矿粉掺入量平均达到了8.4%：成果巩固期1#线道路水泥中粒化高炉矿渣粉掺入量为8.4%。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，其特征在于，包括：

a、调节磨机级配；即，在细磨仓设置活化限流圈，用于粉磨、控流和扬料；根据物料和水泥品种调整磨机内研磨体级配；综合物料参数调整包含筛分装置尺寸、磨内通风、磨机转速的工艺参数，优化磨机选粉效率；

b、定期标定及检查计量称；

c、提高熟料强度；

d、调整粒化高炉矿渣粉的掺量，使得粒化高炉矿渣粉、石膏和熟料的重量百分比含量如下：

粒化高炉矿渣粉：8.2%；

石膏：4.7%；

熟料：87.1%。

2.根据权利要求1所述的用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，其特征在于，所述步骤b，具体包括：

（1）对矿粉下料计量进行实物标定，设定一定下料量，然后启动矿粉下料，利用罐装车装载从下料口出来的矿粉，然后过磅，得出矿粉重量，再与设定值进行对比；

（2）加强对各计量称的监督及维护，保证物料的准确稳定掺入；

（3）定期每两个月实物标定一次矿粉计量称，同时每周检验一次道路水泥矿粉组分含量。

3.根据权利要求1或2所述的用于提高道路水泥矿粉掺量的方法，其特征在于，所述步骤c，具体包括：

（1）提高煅烧温度

提高煅烧温度前提必须要提高煤粉质量，采用富源甲混煤，降低煤粉水分；

（2）提高入窑煤灰稳定性：每个班每30分钟在运煤皮带上取一次样，检验煤的工业分析，及时把握煤灰情况，保证入窑煤灰的稳定性；

（3）改进热工制度：提高二次风温度、降低喂料量、加强窑头煅烧；二次风温由原来的950℃左右提高到1030℃、喂料量由原来2600t/d降低到2400t/d、窑头煤由6.6t/h提高到7.0t/h。