CN112094059A - 一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺 - Google Patents

一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，涉及水泥生产技术领域，包括：将水泥原料破碎粉磨后按比例配合成混合料；启动原料磨磨制成水泥生料粉；将水泥生料粉倒入搅拌机内进行搅拌；采集搅拌机的两个电机的角速度数据，响应于两个电机角速度的波动值都小于第一预设值时，根据此时的两个电机的角速度数据求解差值；响应于差值小于第二预设值时，判断生料粉搅拌均匀后煅烧制成水泥熟料；将水泥熟料、改性氟石膏及混合材磨细至预设细度即得到水泥；本发明通过求解角速度的稳定性后两个电机的角速度差来表征水泥生料粉的混合均匀程度，便于接下来步骤中煅烧的进行，能够有效提高能源和时间的利用率，提升生产出来的水泥的品质。

Description

一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺
技术领域
本发明涉及水泥生产技术领域，具体涉及一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺。
背景技术
水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，早期石灰与火山灰的混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似，用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀，长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。干法是指将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法，干法生产的主要优点是热耗低，缺点是生料成分不易均匀，电耗较高。
发明内容
为克服上述缺点，本发明提供一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，包括：
步骤S1、将水泥原料进行破碎和粉磨，按比例配合成混合料；
步骤S2、将所述混合料烘干后加入原料磨中，启动所述原料磨将所述混合料粉磨制成水泥生料粉；
步骤S3、将所述水泥生料粉倒入搅拌机内进行搅拌；所述搅拌机包括：进料口、槽体、出料口、第一螺旋轴、第二螺旋轴、桨叶、第一减速器、第二减速器、第一电机、第二电机、第一光电编码器及第二光电编码器，所述进料口设置在所述槽体后端正上方处，所述出料口设置在所述槽体前端正下方处，所述槽体中设置有上下相互平行的第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴位于所述第二旋转轴上方，所述第一螺旋轴和第二旋转轴一端固定设置在槽体上、另一端分别与第一减速器和第二减速器通过法兰连接，在所述第一旋转轴和所述第二旋转轴上都安装有所述桨叶，第一减速器设置在所述槽体后端与第一电机之间，第二减速器设置在所述槽体后端与第二电机之间，所述第一减速器和所述第二减速器分别与所述第一电机和第二电机通过法兰连接，第一光电编码器和第二光电编码器分别安装在所述第一电机和所述第二电机上；
步骤S4、连续间隔采集所述第一电机的角速度数据ωi和所述第二电机的角速度数据ωj，响应于所述第一电机的角速度数据ωi和所述第二电机的角速度数据ωj的波动值S1和S2都小于第一预设值时，根据此时的所述第一电机的角速度数据ωi和所述第二电机的角速度数据ωj求解差值D,其中，所述i和j为所述角速度数据ωi和ωj的编号，所述i＝1,2...,I，所述j＝1,2,3,...,J,所述编号i和j的数值越大数据越旧，所述波动值
Figure BDA0002645032840000021
所述
Figure BDA0002645032840000022
Figure BDA0002645032840000023
步骤S5、响应于第一角速度ωi与第二角速度ωj的差值D小于第二预设值时，判断所述生料粉搅拌均匀，执行步骤S6，反之，继续执行步骤S4，所述D＝ωi-ωj；
步骤S6、将搅拌均匀后的所述水泥生料粉喂入水泥回转窑内煅烧，制成水泥熟料；
步骤S7、将所述水泥熟料、改性氟石膏及混合材混合后启动水泥磨，磨细至预设细度即得到水泥。
在该技术方案中，因为第二旋转轴位于下方，由于重力的因素搅拌时所受的阻力会大于第一旋转轴，故当第一、第二电机的角速度都趋于稳定时第二电机的角速度会小于第一电机的角速度，所以选用第一电机速度与第二电机速度的差值来表征生料粉的均匀程度更加符合实际情况。
在本实施例中，所述水泥原料包括石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料。
在本实施例中，所述水泥原料分别选用不同的破碎机械和和粉磨设备将水泥原料进行破碎，使水泥原料的颗粒大小相近。
在该技术方案中，将水泥原料破碎成大小相近的颗粒便于加快破碎与接下来粉磨的效率，提升破碎的碳酸钙原料的质量和效果。
在本实施例中，所述水泥回转窑为带有预分解窑的新型干法窑。
在本实施例中，所述改性氟石膏占水泥熟料、改性氟石膏及混合材料总量的比例为2.7％。
在本技术方案中，改性氟石膏是氢氟酸生产过程中生成的工业副产石膏经过改性制得,其主要成版分是硫酸钙.通过大量权的实验室验证,用改性氟石膏代替天然石膏做水泥缓凝剂完全符合GB/T21372-2008的有关技术和质量要求,水泥性能良好。
本发明的有益效果是：本发明通过实时检测电机角速度，根据角速度稳定后的电机角速度差值来表征水泥生料粉的混合均匀程度，在生料粉相对均匀的情况下，桨叶所受的阻力较为均匀，搅拌机的电机角速度波动会比较小；又因为第二旋转轴位于下方，由于重力的因素搅拌时所受的阻力会大于第一旋转轴，故当第一、第二电机的角速度都趋于稳定时第二电机的角速度会小于第一电机的角速度，所以选用角速度稳定时第一电机速度与第二电机速度的差值来表征生料粉的均匀程度更加符合实际情况，通过该方法，有效地判定混料的混合情况，便于接下来步骤中煅烧的进行，能够有效提高能源和时间的利用率，提升生产出来的水泥的品质。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式的一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺的流程图；
图2为本发明一具体实施方式的一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺的搅拌机的主视示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1、图2所示，在本发明中，提供一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，包括：
步骤S1、将水泥原料进行破碎和粉磨，按比例配合成混合料；
步骤S2、将所述混合料烘干后加入原料磨中，启动所述原料磨将所述混合料粉磨制成水泥生料粉；
步骤S3、将所述水泥生料粉倒入搅拌机内进行搅拌；所述搅拌机包括：进料口1、槽体2、出料口3、第一螺旋轴4、第二螺旋轴5、桨叶6、第一减速器7、第二减速器8、第一电机9、第二电机10、第一光电编码器11及第二光电编码器12，所述进料口1设置在所述槽体2后端正上方处，所述出料口3设置在所述槽体2前端正下方处，所述槽体2中设置有上下相互平行的第一旋转轴4和第二旋转轴5，所述第一旋转轴4位于所述第二旋转轴5上方，所述第一螺旋轴4和第二旋转轴5一端固定设置在槽体2上、另一端分别与第一减速器7和第二减速器8通过法兰连接，在所述第一旋转轴4和所述第二旋转轴5上都安装有所述桨叶6，第一减速器1设置在所述槽体2后端与第一电机9之间，第二减速器8设置在所述槽体2后端与第二电机10之间，所述第一减速器7和所述第二减速器8分别与所述第一电机9和第二电机10通过法兰连接，第一光电编码器11和第二光电编码器12分别安装在所述第一电机9和所述第二电机10上；
步骤S4、连续间隔采集所述第一电机9的角速度数据ωi和所述第二电机10的角速度数据ωj，响应于所述第一电机9的角速度数据ωi和所述第二电机10的角速度数据ωj的波动值S1和S2都小于第一预设值时，根据此时的所述第一电机9的角速度数据ωi和所述第二电机10的角速度数据ωj求解差值D,其中，所述i和j为所述角速度数据ωi和ωj的编号，所述i＝1,2...,I，所述j＝1,2,3,...,J,所述编号i和j的数值越大数据越旧，所述波动值
Figure BDA0002645032840000051
所述
Figure BDA0002645032840000052
步骤S5、响应于第一角速度ωi与第二角速度ωj的差值D小于第二预设值时，判断所述生料粉搅拌均匀，执行步骤S6，反之，继续执行步骤S4，所述D＝ωi-ωj；
步骤S6、将搅拌均匀后的所述水泥生料粉喂入水泥回转窑内煅烧，制成水泥熟料；
步骤S7、将所述水泥熟料、改性氟石膏及混合材混合后启动水泥磨，磨细至预设细度即得到水泥。
在该技术方案中，因为第二旋转轴位于下方，由于重力的因素搅拌时所受的阻力会大于第一旋转轴，故当第一、第二电机的角速度都趋于稳定时第二电机的角速度会小于第一电机的角速度，所以选用第一电机速度与第二电机速度的差值来表征生料粉的均匀程度更加符合实际情况。
在本实施例中，所述水泥原料包括石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料。
在本实施例中，所述水泥原料分别选用不同的破碎机械和和粉磨设备将水泥原料进行破碎，使水泥原料的颗粒大小相近。
在该技术方案中，将水泥原料破碎成大小相近的颗粒便于加快破碎与接下来粉磨的效率，提升破碎的碳酸钙原料的质量和效果。
在本实施例中，所述水泥回转窑为带有预分解窑的新型干法窑。
在本实施例中，所述改性氟石膏占水泥熟料、改性氟石膏及混合材料总量的比例为2.7％。
在本技术方案中，改性氟石膏是氢氟酸生产过程中生成的工业副产石膏经过改性制得,其主要成版分是硫酸钙.通过大量权的实验室验证,用改性氟石膏代替天然石膏做水泥缓凝剂完全符合GB/T21372-2008的有关技术和质量要求,水泥性能良好。
本发明通过实时检测电机角速度，根据角速度稳定后的电机角速度差值来表征水泥生料粉的混合均匀程度，在生料粉相对均匀的情况下，桨叶所受的阻力较为均匀，搅拌机的电机角速度波动会比较小；又因为第二旋转轴位于下方，由于重力的因素搅拌时所受的阻力会大于第一旋转轴，故当第一、第二电机的角速度都趋于稳定时第二电机的角速度会小于第一电机的角速度，所以选用角速度稳定时第一电机速度与第二电机速度的差值来表征生料粉的均匀程度更加符合实际情况，通过该方法，有效地判定混料的混合情况，便于接下来步骤中煅烧的进行，能够有效提高能源和时间的利用率，提升生产出来的水泥的品质。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，其特征在于，所述工艺包括：
步骤S1、将水泥原料进行破碎和粉磨，按比例配合成混合料；
步骤S2、将所述混合料烘干后加入原料磨中，启动所述原料磨将所述混合料粉磨制成水泥生料粉；
步骤S3、将所述水泥生料粉倒入搅拌机内进行搅拌；所述搅拌机包括：进料口、槽体、出料口、第一螺旋轴、第二螺旋轴、桨叶、第一减速器、第二减速器、第一电机、第二电机、第一光电编码器及第二光电编码器，所述进料口设置在所述槽体后端正上方处，所述出料口设置在所述槽体前端正下方处，所述槽体中设置有上下相互平行的第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴位于所述第二旋转轴上方，所述第一螺旋轴和第二旋转轴一端固定设置在槽体上、另一端分别与第一减速器和第二减速器通过法兰连接，在所述第一旋转轴和所述第二旋转轴上都安装有所述桨叶，第一减速器设置在所述槽体后端与第一电机之间，第二减速器设置在所述槽体后端与第二电机之间，所述第一减速器和所述第二减速器分别与所述第一电机和第二电机通过法兰连接，第一光电编码器和第二光电编码器分别安装在所述第一电机和所述第二电机上；
步骤S4、连续间隔采集所述第一电机的角速度数据ωi和所述第二电机的角速度数据ωj，响应于所述第一电机的角速度数据ωi和所述第二电机的角速度数据ωj的波动值S1和S2都小于第一预设值时，根据此时的所述第一电机的角速度数据ωi和所述第二电机的角速度数据ωj求解差值D,其中，所述i和j为所述角速度数据ωi和ωj的编号，所述i＝1,2...,I，所述j＝1,2,3,...,J,所述编号i和j的数值越大数据越旧，所述波动值
Figure RE-FDA0002728300100000021
所述
Figure RE-FDA0002728300100000022
Figure RE-FDA0002728300100000023
步骤S5、响应于第一角速度ωi与第二角速度ωj的差值D小于第二预设值时，判断所述生料粉搅拌均匀，执行步骤S6，反之，继续执行步骤S4，所述D＝ωi-ωj；
步骤S6、将搅拌均匀后的所述水泥生料粉喂入水泥回转窑内煅烧，制成水泥熟料；
步骤S7、将所述水泥熟料、改性氟石膏及混合材混合后启动水泥磨，磨细至预设细度即得到水泥。
2.根据权利要求1所述的一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，其特征在于，所述水泥原料包括石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料。
3.根据权利要求1所述的一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，其特征在于，所述水泥原料分别选用不同的破碎机械和和粉磨设备将水泥原料进行破碎，使水泥原料的颗粒大小相近。
4.根据权利要求1所述的一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，其特征在于，所述水泥回转窑为带有预分解窑的新型干法窑。
5.根据权利要求1所述的一种基于改性氟石膏的高标号水泥制备工艺，其特征在于，所述改性氟石膏占水泥熟料、改性氟石膏及混合材料总量的比例为2.7％。
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