摘要:
運用二次正交及對比實驗法,詳細研究了各種配比對熟料速燒性能的影響,得出了熟料fCaO含量與各種影響因素的回歸方程。結果表明:KH和SM是影響熟料速燒的主要因素;高溫帶停留時間的長短也直接影響KH和SM的選擇。欲實現熟料速燒,必須要有合適的熟料組成。
1、引言
熟料速燒是水泥工業節能降耗的有效途徑,國內外眾多學者〔1～4〕的研究都主要集中在高熱力梯度上,一般要求熱力梯度在600～1500℃/min,甚至更高。現有的工業條件顯然無法滿足。本文旨在探討如何利用現有水泥工藝設備,從調整熟料配方的角度出發實現熟料的快速燒成。?
2、熟料速燒回歸方程的建立?
2.1? 因素及位級表
采用二次正交回歸設計。因素及位級見表1。?
表1? 因素及位級?
2.2? 試驗方案及結果
根據表1的因素及位級,選用五因子二次回歸正交表〔5〕安排試驗方案。采用分析純化學試劑配料,配好的生料混勻后,壓成Φ5cm×5mm的生料片。在400℃溫度下先將料片預熱30min,然后送入已升溫至1450℃的高溫爐內,經8min爐溫重新升至1450℃,在該溫度下保溫10min后取出急冷并測定其fCaO含量。試驗方案及結果見表2所示。
2.3? 回歸方程
由表2結果計算得到熟料fCaO與熟料率值及礦化劑摻量的二次回歸方程如下:
fCaO=-37.50KH 2-0.033SM 2-1.44IM?
2-1.94CaF22-0.39SO32+29.97KH ·SM -1.00KH ·IM +7.50KH?
·CaF2-2.00KH ·SO3+2.13SM ·IM-1.08SM ·CaF2-0.22SM ·SO3+1.10IM?
·CaF2+0.32IM ·SO3+21.73KH -24.94SM -1.23IM?
-3.34CaF2+2.7SO3+6.49
表2? 二次回歸正交試驗方案及結果?
為了能直觀地得出在速燒條件下,熟料的最佳配比方案以及熟料KH、SM、IM對fCaO的影響,利用上述回歸公式繪制成fCaO等高線圖,結果如圖1和圖2所示。