摘 要：熟料中堿含量偏高，造成后期強度嚴重偏低，通過降低石灰石中堿含量和用低堿高鋁鐵礦石代替頁巖配料，熟料中堿含量得到有效控制，降低到正常范圍，熟料后期強度得到大幅提升。
關鍵詞：熟料 堿含量 配料 后期強度
一、引言
我公司10000t/d熟料生產線試生產初期，配料率值、工序指標和煅燒都穩定正常，出窯熟料3天抗壓強度月平均為31.5Mpa,但28天強度月平均只有51.2Mpa，與我公司設定的內控指標(28天強度≥58Mpa)相差較多，嚴重影響產品銷售市場的開拓。我公司相關質量技術人員認真組織分析研討，最終確認導致熟料后期強度嚴重偏低的原因是熟料中堿含量太高(K2O含量高達1.65%)，為此，我們對原材料進行檢驗，發現石灰石和頁巖中堿含量偏高，具體數據如下：
|
物 料 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
K2O |
Na2O |
|
石灰石 |
6.2 |
2.3 |
1.6 |
47.2 |
1.0 |
0.85 |
0.05 |
|
頁 巖 |
62.3 |
15.1 |
10.2 |
4.5 |
1.5 |
5.17 |
0.06 |
|
生料 |
13.12 |
3.15 |
2.20 |
43.3 |
1.0 |
1.05 |
0.05 |
|
熟料 |
22.11 |
5.32 |
3.51 |
65.02 |
1.6 |
1.65 |
0.08 |
二、原因分析
因石灰石和頁巖中堿含量偏高，造成熟料中堿含量偏高，由于堿和熟料礦物反應生成含堿礦物和固溶體KC23S12和NC8A3,將使C3S難以形成，并增加游離氧化鈣含量，因而影響強度，因此堿含量越高，熟料后期強度越低，特別是隨熟料LSF的提高而降低，因此為提高熟料后期強度，最直接有效的措施就是降低原材料堿含量。如果原材料不能改變的情況下，配料時可適當降低LSF，提高SM。
三、解決措施
為降低堿含量，提高熟料后期強度，公司質量管理部門研究決定從兩方面著手：一是通過搭配開采降低石灰石中K2O含量。我們以大蔣門礦山北側低堿高鈣石灰石為主，適當搭配山頂表層高堿低鈣邊坡石灰石，通過搭配將入堆石灰石中K2O控制在0.7%以內;二是尋找低堿原材料代替頁巖。通過對周邊地區考察，我們發現有種高鋁鐵礦石的原材料堿含量較低，且化學成份比較符合配料要求，具體成分如下：
|
物 料 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
K2O |
Na2O |
|
高鋁鐵礦石 |
31.8 |
28.2 |
20.4 |
1.3 |
1.4 |
0.88 |
0.05 |
通過以上兩種措施的實施，我公司熟料中堿含量明顯降低，熟料中K2O基本控制在1.0%以內，熟料后期強度也大幅提高，28天強度月平均高達58.6Mpa，較前期提高7.4Mpa，具體數據如下表：
高鋁鐵礦石代替頁巖后生熟料化學成分：
|
物 料 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
K2O |
Na2O |
|
生料 |
13.21 |
3.12 |
2.16 |
43.39 |
1.0 |
0.62 |
0.05 |
|
熟料 |
22.18 |
5.32 |
3.45 |
65.35 |
1.6 |
0.98 |
0.08 |
堿含量降低前后熟料強度對比：
|
名稱 |
K2O含量 |
3天強度 |
28天強度 |
|
頁巖配料時熟料 |
1.65 |
31.5 |
51.2 |
|
高鋁鐵礦石配料時熟料 |
0.98 |
30.8 |
58.6 |
四、結論
通過使用低堿高鋁鐵礦石代替頁巖配料，生熟料中堿含量大大降低，熟料3天強度在略降低的情況下，28天強度得到了很大的提高，超出了內控指標要求，為銷售市場的開拓和徐州中聯水泥有限公司產品知名度的提高創造了有利的條件。