水泥筒仓中的结块和堵塞,由不利的水泥厂的操作条件,是一个持续的问题。为了生产高质量的SiloSafe水泥,需要指定最佳的磨矿操作条件。
什么是硅水溶水泥?
SiloSafe水泥是不会在筒仓中水化的水泥,因此不会形成块状和堵塞。由于水在水泥生产过程中总是存在,无论是通过在研磨过程中的注入,还是从原料(如石膏、矿渣、火山渣等)中产生水蒸气,因此确保水泥与水的过早反应(预水化)是至关重要的。
磨机内的预水化可能导致水泥强度降低,而仓内的预水化可能导致水泥块和堵塞以及水泥强度降低。
最佳条件检验
根据flsmith的研究,加上几十年的水泥磨矿经验yobo体育app官网,水泥磨矿中石膏脱水程度低,加上筒仓温度高和储存时间长,通常是造成水泥筒仓出现此类问题的原因。
我们在水泥厂进行了试验,在水泥厂用垂直滚筒磨机(VRMS)在不同的操作条件下研磨不同的水泥饲料材料,以突出最重要的反应并指定最佳磨机操作条件。
水泥粉磨过程中发生的主要反应有:
1)石膏脱水
二水石膏---->半水化合物/使脱水+水
释放出来的水可能会发生反应,使水泥提前水化:
2)水泥预水化
水泥+水----->水泥水合物
优化磨矿参数,如注水和磨矿出口温度是控制磨矿和筒仓内反应的有效方法。
球磨机的操作参数
以下40多年前开发了以下用于球磨机的简单准则:
- 球磨机中的水冷只能用于温度高于100°C的情况。此外,冷却水应正确喷入磨机。如果注水系统部分堵塞或功能不正常,则可能发生预水化。
- 建议磨机出口温度约为120°C,以确保石膏在磨机中充分脱水,从而避免水泥筒仓中进一步脱水。
VRM磨削参数
VRM最大的优点之一是它的多功能性。该磨机可以在不同的操作参数下很容易地磨碎多种类型的水泥,并且几乎没有过渡时间。为了实现VRM的充分效益而不出现问题,我们应该了解不同的操作模式对水泥性能和质量的影响。
在FLyobo体育app官网SMIDTH,我们用OK™磨机进行了测试,以评估不同轧机温度和注水率的效果,如表所示。在两个不同的水泥植物中,测试在几周内进行。
轧机试验条件 | ||||
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研磨参数 | ||||
植物 | 水泥%SO3 | 饲料材料水分 (Gymsum +石灰石) |
温度(°C) | 注水(%) |
1 | 2.0 - 2.3 | 0.2% | 75、110和120 | 0.4,1.1和2.3 |
2 | 3.2 - 3.4 | 0.6% | 115,120和125 | 0,0.5和1 |
工厂1:生产低石膏和C3A含量的普通硅酸盐水泥(OPC)。这里对轧机温度没有特殊要求。
工厂2:产生具有高石膏和中高C3A含量的OPC。这里的植物希望模拟球磨机水泥的高温,因此只有115-125磅感兴趣。
两家水泥厂生产的水敏胶结物中碱相对于硫的含量过剩。用热分析方法测量了石膏的预水化和水分。Wk为预水化失重,Wg为石膏水分失重。
工厂数据和经验
测试数据清楚地显示了水泥预氢化物(WK),石膏脱水(WG),操作温度和喷射到研磨机中的水之间的关系:
- 随着磨机温度的升高和注水量的减少,石膏脱水量增加(产生的石膏水Wg减少)。剩下的石膏水越少,发生筒仓问题的风险就越低
- 如预期的那样,在低温(75ºC)和高水注射时更明显的预水合作用更加明显
- 当轧机温度高(>100˚C)时,注水速率不太重要
- 为了使添加的高含量石膏脱水至类似于球磨机水泥的水平,磨机出口温度高达120-125℃ᵒC是必要的
- 研究结果表明,高磨削温度和低注水量可获得最佳的28天抗压强度
- 电厂经验表明,如果在同一筒仓中混合不同温度的水泥地面和不同的石膏水,可能会造成筒仓问题
- 熟料中游离CaO含量高可以防止/延迟预水化,从而导致仓贮问题,因为游离CaO会先与水反应
VRM操作建议
根据这些结果,我们建议生产孤岛安全水泥的以下策略:
- 在低温(~<75℃)低注水条件下操作VRM。虽然导致石膏脱水较低(石膏水含量高),但仓内水泥温度很低,石膏不会进一步脱水,仓内也不会放水。
- 在高磨温度下操作(120-125℃),导致石膏高度脱水,水泥温度高,模拟球磨机水泥,将是安全的。
- 工作在中等温度(80-120°C)。如果工厂没有遇到问题,储存时间短和/或工厂有冷却水泥的特殊条件(水泥冷却器),可以使用这个温度范围。
联系
Mariana Tanut,Research,Flyobo体育app官网smidth A / S,kth@yobo体育app官网flsmidth.com.
Kirsten Theisen, flsmith A/yobo体育app官网S Research,玛丽安娜。canut@flsyobo体育app官网midth.com