CN105800976A - 一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法，在生产高铁硫铝酸盐熟料过程中，对高铁硫铝酸盐熟料的矿物组成进行物相分析，对各个矿物的重量百分比进行定量分析，确定高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比是否大于零且不大于4%；如果高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比为零或者大于4%，则调整石膏、硬石膏或者脱硫石膏在高铁硫铝酸盐生料粉中的掺量，确保生产出来的高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比大于零且不大于4%。本发明不再受高铁硫铝酸盐熟料存在控制盲区的影响，从而提高了高铁硫铝酸盐熟料的强度。

Description

一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法

技术领域

本发明涉及一种硫铝酸盐熟料，尤其涉及一种提高高铁硫铝酸盐熟料的控制方法。

背景技术

硫铝酸盐熟料是生产硫铝酸盐水泥的重要成分，现有的硫铝酸盐熟料特别是含铁量高的硫铝酸盐熟料的生产控制存在一个盲区，生产时无法有效合理的控制硫铝酸盐熟料的各化学成分的比例，导致硫铝酸盐熟料特别是含铁量高的硫铝酸盐熟料的强度降低。而硫铝酸盐熟料的生产控制存在一个盲区的原因在于：

在进厂原燃材料受控的前提下，配料主要控制熟料的碱度系数Cm、铝硫比P、铝硅比以及游离SO₃。一般生产控制中，碱度系数一般控制为1或者略小于1，铝硫比控制小于3.82，而计算公式碱度系数的计算是假设熟料中的Fe₂O₃和TiO₂分别形成C₄AF（铁铝酸四钙）和CT（钙钛矿）；Al₂O₃除形成C₄AF（铁铝酸四钙）外都生成C₄A₃$（无水硫铝酸钙），SiO₂都形成C₂S（硅酸二钙）；而实际生产中我们通过XRD分析发现不同的窑型以及各地不同的原材料所生产的硫铝酸盐熟料实际矿物组成差异非常大，如硫铝酸盐熟料中C₄A₃$晶体中不同窑型以及不同的原燃材料和工艺控制值千差万别，导致化学成分CaO、Al₂O₃和SO₃比例理论值和实际值差别很大，硫铝酸盐熟料中的Al³⁺被Fe³⁺、Si⁴⁺、Ti⁴⁺等离子替代，尤为突出的是高铁矾土生产过程中，有大量的Al³⁺被Fe³⁺取代，而替代多少为常规化学分析方法所不能检测。这样就会导致对硫铝酸盐熟料中的SO₃控制出现困难，原因在于：Al³⁺替代的数量多，会导致硫铝酸盐熟料中有更多的Al₂O₃需要SO₃与之反应进一步生成C₄A₃$，此时提高硫铝酸盐熟料中的SO₃有利于提高无水硫铝酸钙早强矿物的比例从而提高熟料的强度；Al³⁺替代的数量替代的少，而硫铝酸盐熟料中SO₃又一定的情况下，硫铝酸盐熟料中的游离石膏比例将会增大，过多的游离石膏将会导致熟料的需水量增加，从而引起硫铝酸盐熟料强度降低。

发明内容

为了克服高铁硫铝酸盐熟料由于控制盲区所带来的高铁硫铝酸盐熟料强度降低的缺陷，本发明提供了一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度控制方法，该控制方法不再受高铁硫铝酸盐熟料存在控制盲区的影响，从而提高了高铁硫铝酸盐熟料的强度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法，其特征在于：在生产高铁硫铝酸盐熟料过程中，对高铁硫铝酸盐熟料的矿物组成进行物相分析，对各个矿物的重量百分比进行定量分析，确定高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比是否大于零且不大于4%；如果高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比为零或者大于4%，则调整石膏、硬石膏或者脱硫石膏在高铁硫铝酸盐生料粉中的掺量，确保生产出来的高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比大于零且不大于4%。

对高铁硫铝酸盐熟料的矿物组成进行物相分析时，采用XRD衍射仪进行物相分析。

对各个矿物的重量百分比进行定量分析时，采用TOPAS软件进行定量分析或者JADE软件半定量分析。

TOPAS软件为全谱分析软件（TOtalPatternAnalysisSolutions）是德国Bruker公司发布的用于对X射线衍射(XRD)谱线和对样品晶体结构进行高级分析的商业软件。

JADE软件为晶体与非晶体X射线衍射图谱分析软件，通过对XRD图谱不同2theta处峰的分离与拟合，并与既有物质pdf卡比对，可分析出该物质是什么物质的什么晶型，结晶度，多种物质的含量比例等。

本发明具有以下优点：

本发明通过对高铁硫铝酸盐熟料的矿物组成进行物相分析，对各个矿物的重量百分比进行定量分析，分析高铁硫铝酸盐熟料中游离石膏的重量百分比，通过游离石膏的重量百分比来反应高铁硫铝酸盐熟料中SO₃的含量，只要熟料中游离石膏的重量百分比大于零且不大于4%时，高铁硫铝酸盐熟料中SO₃的含量就是合适的，熟料的强度就会提高，生产出来的硫铝酸盐水泥的强度得到提高。本发明不再采用传统的理论计算方法，而是以实际的熟料矿物组成为基础进行调整，调整控制准确，且易于控制，不会出现控制盲区，保证得到高强度的高铁硫铝酸盐熟料。

具体实施方式

下面以具体的实施例来说明本发明的原理和达到的效果：

某厂高铁硫铝酸盐熟料化学成分如下:

其中：Loss指的是高铁硫铝酸盐生料在煅烧时产生的烧失量。

按照常用计算公式计算矿物组成（重量百分比）：

其中：C₄A₃$为无水硫铝酸钙，其化学式为3CaO·3Al₂O₃·CaSO₄；

C₂S为硅酸二钙其化学式为2CaO·SiO₂；

C₄AF为铁铝酸四钙化学式为4CaO·Al₂O₃·Fe₂O₃；

CT为钙钛矿化学式为CaO·TiO₂；

f-SO₃为游离三氧化硫；

f-CaSO₄为游离石膏；

而采用本发明提供的方法对高铁硫铝酸盐熟料进行XRD衍射仪进行物相分析发现熟料中游离石膏的峰几乎没有，可以判定熟料中SO₃控制量不足，而此时高铁硫铝酸盐熟料物理性能检验结果如下表：

我们调整高铁硫铝酸盐生料粉中石膏、硬石膏、或者脱硫石膏的重量百分比，通过XRD衍射仪进行物相分析和采用TOPAS软件进行定量分析或者JADE软件半定量分析，分析出高铁硫铝酸盐熟料中游离石膏的重量百分比，直到游离石膏的重量百分比大于零且不大于4%后。

调整后采用XRD衍射仪进行物相分析和采用TOPAS软件进行定量分析，高铁硫铝酸盐熟料中的矿物组成（重量百分比）如下表：

其中：C2Fe_2-XAl_XO₅为铁铝酸钙；

Anhydrite为硬石膏在此可以表征为游离石膏；

高铁硫铝酸盐熟料物理性能检验结果如下表：

可以看出，经过调整后抗折强度和抗压强度在1天、3天和7天后都有提高。

Claims (3)

1.一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法，其特征在于：在生产高铁硫铝酸盐熟料过程中，对高铁硫铝酸盐熟料的矿物组成进行物相分析，对各个矿物的重量百分比进行定量分析，确定高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比是否大于零且不大于4%；如果高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比为零或者大于4%，则调整石膏、硬石膏或者脱硫石膏在高铁硫铝酸盐生料粉中的掺量，确保生产出来的高铁硫铝酸盐熟料中的游离石膏的重量百分比大于零且不大于4%。

2.根据权利要求1所述的一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法，其特征在于：对高铁硫铝酸盐熟料的矿物组成进行物相分析时，采用XRD衍射仪进行物相分析。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高高铁硫铝酸盐熟料强度的控制方法，其特征在于：对各个矿物的重量百分比进行定量分析时，采用TOPAS软件进行定量分析或者JADE软件半定量分析。