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窑灰作为混合材在水泥生产中的应用威顿公司有一条1000t/d熟料的窑外分解水泥生产线，因窑尾电除尘器收集的窑灰量比较大（约12t/h），窑灰采取直接入生料库；又因立磨台时产量高，经常停磨；再就是窑灰内富集的有害成分比较高，从而导致预热器系统结皮堵塞和窑内结长厚窑皮现象严重。另一方面，我公司水泥磨为ф3.8m×13m带O-Sepa选粉机的闭路磨，台时产量平均为80t/h，销售旺季时，水泥经常出现供不应求，有待提高水泥磨台时产量。为解决上述两方面的问题，我公司尝试将窑灰掺入水泥中作混合材。1原材料成分及性能由于我公司原材料矿点没有变化，窑灰成分也比较稳定，适合在水泥中掺加。原材料化学成分见表1，熟料物理性能见表2，熟料化学成分、率值及矿物组成见表3。表1矿渣、石膏、窑灰、炉渣及石灰石的化学成分项目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3矿渣33.4016.612.1633.587.870.660.61石膏23.843.450.940.4229.994.000.460.0636.96窑灰38.278.233.432.3044.631.830.530.090.16炉渣8.7049.7734.403.720.760.480.660.10石灰石41.961.220.450.5451.732.480.140.06注：矿渣中TiO2含量为0.83%，MnO含量为0.32%。表2熟料物理性能标准稠度用水量/%筛余/%比表面积/(m2/kg)凝结时间/(h:min)3d强度/MPa28d强度/MPa初凝终凝抗折抗压抗折抗压23.304.03461:312:125.729.529.59.460.8表3熟料化学成分、率值及矿物组成LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OCL-SO3f-CaOKHSMIMC3SC2SC3AC4AF∑0.4321.795.203.2264.723.250.350.080.0180.530.560.8962.591.6154.5921.598.349.7999.592小磨试验采用上述原材料，分别配制普通水泥和矿渣水泥，在ф500mm×500mm试验小磨上粉磨，按GB/T17671-1999进行强度检验，试验结果见表4。表4掺加窑灰水泥的试验方案及试验结果编号配比/%筛余/%标准稠度用水量/%凝结时间/(h:min)比表面积/(m2/kg)3d强度/MPa28d强度/MPa熟料石膏矿渣窑灰石灰石炉渣初凝终凝抗折抗压抗折抗压19554.023.301:312:123465.729.59.460.82805152.025.802:183:303425.226.29.256.438051053.125.302:213:213565.427.18.850.848059422.725.702:233:233554.928.18.853.658059423.325.102:243:313505.527.79.251.6675555554.026.502:073:073525.023.78.244.275763074.825.003:033:543433.313.88.037.985763071.527.503:064:093493.814.98.746.595763071.725.702:553:573513.414.48.541.6105663085.724.503:044:023583.212.87.933.9由表4可以看出：用窑灰代替矿渣生产的水泥，标准稠度用水量、凝结时间没有明显变化；3d抗压强度有所提高，28d抗压强度下降；效果略差于掺加石灰石、炉渣的水泥，但仍符合国家标准的要求。由于窑灰碱含量不高，故用窑灰代替矿渣生产水泥仍为低碱水泥。3实际生产效果对比实际生产中在窑尾回灰螺旋输送机处安装螺旋秤，窑灰由提升机喂入料封泵，由料封泵直接输送至水泥磨头。掺加窑灰前后生产数据分别见表5和表6。表5掺加窑灰前的生产数据品种配比/%台时产量/(t/h)筛余/%比表面积/(m2/kg)标准稠度用水量/%凝结时间/(h:min)1d强度/MPa3d强度/MPa28d强度/MPa熟料矿渣石膏初凝终凝抗折抗压抗折抗压抗折抗压P.S32.551454721.230029.304:154:571.54.53.413.58.448.8P.S42.561354751.130028.603:374:262.28.84.018.48.752.2P.O32.582135850.828028.203:083:532.49.54.220.89.255.6P.O42.583125780.632028.203:063:522.611.44.624.29.660.4表6掺加窑灰后的生产数据品种配比/%台时产量/(t/h)筛余/%比表面积/(m2/kg)标准稠度用水量/%凝结时间/(h:min)1d强度/MPa3d强度/MPa28d强度/MPa熟料矿渣窑灰石膏初凝终凝抗折抗压抗折抗压抗折抗压P.S32.5514054800.533629.403:264:342.67.63.817.28.445.0P.S42.5613054820.334329.303:314:162.19.04.020.68.654.8P.O32.5821035900.434028.603:043:442.69.64.521..48.649.6P.O42.583935840.236028.703:053:543.012.35.125.59.155.2从表5、表6可以看出，掺入窑灰后，水泥磨台时产量大幅度提高，平均提高5t/h左右；同时，由于窑灰本身比较细，80μm筛筛余为0.08%，水泥比表面积可提高30m2/kg左右；1d、3d水泥强度有所提高，28d强度有所下降。4经济效益分析掺窑灰后，水泥磨机台时产量提高了5t/h，预热器系统结皮、堵塞和窑内结长厚窑皮现象明显减少。窑灰成本为14元/t，水泥平均价格为280元/t，按全年销售普通水泥20万t，矿渣水泥25万t计算，20×0.03×(300-14)=171.6万元；25×0.05×(260-14)＝307.5万元，两者相加为479.1万元。仅此一项全年可增收479.1万元。