为了提高P·O42.5水泥与外加剂相容性,适应公司周围市场商砼站对水泥的质量要求,同时迎合即将实施的新GB175标准对P·O42.5水泥45µm筛余量不低于5.0%的要求,公司对P·O42.5出磨水泥的标准稠度内控在27.5%以下。2020年8月上旬对1#磨机进行全部钢球倒仓,再次分拣、补充和调整后,开机生产P·O42.5水泥,出磨水泥标准稠度一度超出内控指标,生产处继续围绕降低水泥标准稠度,提高台时产量等目标经过一段时间采取一系列调整改进措施,使出磨出厂水泥标准稠度低于27.5%,台时产量提高10t/h左右,达到钢球倒仓的预期目的。在1#水泥磨机调整的过程中,公司两台磨同时生产P·O42.5水泥时,配比相同,原材料质量相对稳定,1#水泥磨标准稠度大幅上升,为了查找、分析造成标准稠度上升的原因,化验室对P·O42.5出磨水泥的强度、比表面积、45µm筛余量、颗粒级配和标准稠度进行系统检测、统计和分析,取得了丰富经验,现总结出来,以供在降低水泥标准稠度方面提供参考。    

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水泥生产工艺设备及原材料

水泥细度对标准稠度的影响
(1)本公司拥有完全相同的两条水泥磨生产线,带辊压机(规格:Φ800mm×1200mm)的Φ4.2m×13m球磨机、O-Sepa3500高效选粉机组成的单闭路粉磨系统。设备润滑等日常检查维护正常,运行状态良好。
(2)原材料采用集团内部熟料基地直供熟料,公司附近热电厂排放的脱硫石膏、粉煤灰、其他原材料定点集中采购。各种原材料质量相对均匀稳定,供应充足,库存量高,生产过程均化程度高。

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1#磨机调整磨机级配前后,两台磨有关质量参数统计

2.1 1#磨机调整改进的重点措施
(1)8月6日1#磨机两仓钢球全部倒出,分级分拣,<Φ17mm和变形的钢球全部淘汰,再装填时,补充新的钢球,调整钢球级配趋于合理;
(2)在1#磨的钢球装填之前,对隔仓板进行改造,更换为防堵塞不锈钢篦板;
(3)对选粉机全面检查维修,更换损坏的动态、静态叶片;一次进风口堵塞的物料经常清理,增加过风面积;
(4)对磨机及附属设备周围的通风管路全面排查,对影响磨机通风的管路进行改造,增加磨机风量。    
2.2 1#磨机调整级配前后,与2#磨机月度数据比对数据1#磨机与2#磨机7~9月度数据统计见表1。
 
2.3 生产过程质量控制及数据分析
(1)从表1数据分析,在生产过程同一时间段内,两台磨的水泥配比一致,两台磨出磨水泥强度无论是早期还是后期差异没有超过0.9MPa,视同为强度相同。
(2)1#磨机从8月上旬调整后,在原材料质量、相同配比的情况下,1#磨标准稠度大幅上升,见图1。
(3)从表1数据分析,在比表面积基本相同的情况下,P·O42.5水泥的标准稠度随着45µm筛余数值增大而降低,随着45µm筛余数值降低而增加,见图2。
   
(4)在1#磨机没有倒仓进行钢球级配调整之前,P·O42.5水泥标准稠度比2#磨机高但不超过0.5%,见图1;级配调整过之后标准稠度差异较大,8月份直到9月上中旬处于上升阶段,和同期2#磨机比较高出1.1% 和1.3%,甚至高的时候达28.8%,随着生产处对1#磨机钢球级配、工艺的调整,到9月14号以后,标准稠度降到27.5%以下,9月底降到27.0 %以下,满足质量控制,见表2。
2.4 1#磨机调整级配前后,7~9月份P·O42.5出磨水泥45µm筛余量、比表面积和标准稠度变化关系(折线图见 图3、图4、图5)    
   
2.5 1#磨机钢球级配调整前后,生产P·O42.5水泥的标准稠度与水泥颗粒分布分析(强度数据汇总见表3)
(1)P·O42.5水泥的标准稠度与28d抗压强度之间的分析折线图,见图6。
   
(2)P·O42.5水泥的标准稠度与粒径均匀系数n之间的分析折线图,见图7。
(3)P·O42.5水泥的标准稠度与(3~32)µm粒径百分含量之间的分析折线图,见图8。    
(4)P·O42.5水泥的标准稠度与特征粒径之间的分析折线图,见图9。

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结论

水泥的标准稠度除了受熟料的烧成质量、矿物组成、混合材的品种和掺量、缓凝剂品种等影响外,还与水泥的细度、磨机的生产工艺等有一定的关系。本公司在8~9月 份调整1#磨机钢球级配过程中,造成水泥标准稠度短暂的上升,随后再次调整钢球级配、调整风量、改进风道,在比表面积稳定不变前提下、提高P·O42.5出磨水泥的 45µm筛余量,标准稠度不断降低,直至低于27.0%,各龄 期强度仍在内控指标范围内,达到磨机钢球级配调整的预期目的,最终达到预期目的,水泥总体质量得到进一步提高。化验室在调整过程中,加大频次检测P·O42.5出磨水泥的45µm筛余量、比表面积、颗粒分布、标准稠度、各龄期强度等检验项目,通过以上的检测数据统计分析,标准稠度受水泥的强度筛余量、粒径分布等影响表现在以下方面:    
(1)从表2数据分析,在比表面积基本相同的情况下,P·O42.5水泥的标准稠度随着45µm筛余量增大而降低,随着45µm筛余量降低而增加。
(2)从表3和图6中分析,同等条件下,1#磨机钢球级配调整前后P·O42.5水泥的强度未随着标准稠度的变化而变化,强度一直相对较稳定。
(3)从图7中分析,同等条件下,P·O42.5水泥标准稠度随着水泥粒径均匀系数n降低而降低。
(4)从图8中分析,同等条件下,P·O42.5水泥标准稠度随着水泥中(3~32)µm粒径百分含量的降低而降低。
(5)从图9中分析,同等条件下,P·O42.5水泥标准稠度随着水泥特征粒径的增加而降低。
作者:刘秀伟,冯陈国,刘艳晓