本文綜合介紹了影響水泥性能的3個(gè)重要部分:熟料礦物組成、水泥顆粒組成和水泥中SO3，并論述了實(shí)施新水泥標(biāo)準(zhǔn)后，我國(guó)立窯水泥廠在此三方面應(yīng)采取的技術(shù)措施。
1實(shí)施ISO標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熟料礦物組成的要求
1.1熟料礦物組成與水泥ISO強(qiáng)度的關(guān)系
表1[1]為中國(guó)建筑材料研究院利用EXCEL回歸分析功能得到的各水泥熟料礦物對(duì)齡期ISO強(qiáng)度的貢獻(xiàn)系數(shù)。
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表1 熟料各礦物對(duì)水泥各齡期ISO強(qiáng)度的貢獻(xiàn)系數(shù) 齡期強(qiáng)度? a(C3S)? b(C2S)? c(C3A)? d(C4AF)?
3d抗折? 0.1353? 0.1235? 0.2053? 0.0560?
28d抗折? 0.1411? 0.1357? 0.0776? 0.0843?
3d抗壓? 0.4613? 0.3302? 0.6822? －0.1152?
28d抗壓? 0.7833? 0.9387? 0.4424? －0.1375?
3d抗折＋3d抗壓? 0.5966? 0.4557? 0.8875? －0.0592?
28d抗折＋28d抗壓? 0.9244? 1.0744? 0.5200? －0.0532?
3d(抗折＋抗壓)＋ 28d(抗折＋抗壓)? 1.5210? 1.5301? 1.4075? －0.1124
注：各齡期ISO強(qiáng)度=α×C3S+b×C2S+c×C3A+d×C4AF。
實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究和工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際表明:熟料礦物中C3S含量的高低更直接影響ISO強(qiáng)度，C3S含量高，水泥的ISO法檢測(cè)強(qiáng)度相對(duì)于舊標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度降幅小；反之，強(qiáng)度降幅就大；C3A和C4AF的相對(duì)含量亦顯著影響水泥的ISO強(qiáng)度，當(dāng)C3A高、C4AF低，對(duì)應(yīng)水泥的ISO強(qiáng)度降幅小，反之，強(qiáng)度降幅就大。就熟料率值而言，熟料的KH值高，同時(shí)fCaO適中時(shí)，由于熟料中形成的C3S數(shù)量多，對(duì)應(yīng)水泥的ISO強(qiáng)度降幅小；熟料的SM值高，熟料中形成的硅酸鹽礦物總量高，所制得水泥的ISO強(qiáng)度降幅就小；熟料中IM值高，熟料中相應(yīng)的C3A含量高、C4AF含量低，水泥的ISO強(qiáng)度降幅小，事實(shí)上，熟料C3A、C4AF的相對(duì)含量對(duì)水泥3dISO強(qiáng)度影響特別顯著。
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1.2在新標(biāo)準(zhǔn)條件下立窯水泥廠合理的工藝配方
我國(guó)目前多數(shù)立窯水泥廠執(zhí)行的工藝配方為高飽和比、低硅酸率和低鋁氧率(一般SM≤1.8，IM≤1.3)，這對(duì)在舊標(biāo)準(zhǔn)條件下為穩(wěn)定立窯的底火從而達(dá)到穩(wěn)定立窯的熟料質(zhì)量確有效果，但在新標(biāo)準(zhǔn)條件下，再沿用原有的方案就難以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的合格水泥，必須加以改變。具體而言，要求大幅提高生、熟料的SM和IM，同時(shí)保證不低的飽和比。一般來(lái)說(shuō)，熟料KH控制不低于0.90，最好能控制在0.95上下，SM不低于2.0，有條件宜高于2.2，IM不低于1.3，有條件宜高于1.5。理想的熟料三率值宜控制為KH=0.93±0.02、SM=2.3±0.1、IM=1.5±0.1。
對(duì)于立窯水泥廠，采用上述配料方案，生料的易燒性較差，立窯水泥廠必須根據(jù)自身的實(shí)際情況為提高生料的易燒性采取有效的方法。首先，原燃材料是影響生料易燒性的關(guān)鍵因素，嚴(yán)格控制石灰石中結(jié)晶SiO2含量和粘土的含砂量，同時(shí)加強(qiáng)生料細(xì)度的控制，特別是生料的0.2mm篩篩余的控制，對(duì)于開(kāi)流磨，0.2mm篩篩余<1.5%，最好<1.0%；對(duì)于閉流磨，0.2mm篩篩余<1.0%，最好<0.5%。有條件的工廠，可在生料中摻加礦渣和磷礦渣或其它工業(yè)廢渣等化學(xué)活性較高的材料取代部分石灰石和粘土，這樣能顯著提高生料的易燒性，同時(shí)，這些廢渣有類(lèi)似于熟料晶種的功能，能加速C3S礦物的形成。