- 時間:2023.03.29
一、堿成分對水泥質量有什么危害?
? ? ? ?眾所周知,堿不論以何種形式存在,都會對水泥生產與質量帶來如下不利。
? ? ?(1)使水泥快凝、早強,堿含量偏高時,可提高早期強度,但降低28天強度,易出現急凝、安定性不合格等現象。
? ? ?(2)K2O、Na2O含量高的水泥易與堿活性骨料發生堿-骨料反應而造成混凝土破壞性膨脹,即俗稱的“混凝土癌癥”。
? ? ?(3)過量的堿(K、Na)在生產中易造成窯內結圈、預熱器及窯尾結皮堵塞,特別是影響窯后煙室的結皮。
二、硫成分在生料及煤中超量會對生產及質量有何不利?
? ? ? ?雖然以生料的灼燒基,或以熟料為基準,SO3僅占0.1%-2%,堿總量小于1%,但它們對窯的正常運轉以及對水泥、混凝土質量的影響是不可忽視的。
? ? ?(1)影響煅燒工藝的正常運行:過量的硫易引起窯內結圈。為滿足低堿規定,特別是生產低堿水泥,煅燒時會因SO3過量而阻止熟料中C3S的形成。
? ? ?(2)不合理的硫堿比會影響熟料質量及易燒性。
? ? ?(3)熟料中的SO3越高,在水泥磨中的易磨性越差,并限制了石膏的加入量,繼而又影響水泥凝結時間。
? ? ?(4)影響水泥及混凝土強度:SO3較高時,有利于增加28天強度;最佳的SO3量可使一天的砂漿強度最大化,對后期強度或在升高溫度下的最大強度也有利。對于細度越粗、C3A和堿含量越高的水泥,需要更多的SO3,有利于強度;含有減水劑的混凝土也需要更高的SO3。
? ? ? (5)形成的硫化物會對設備裝置腐蝕,特別是導致對煙氣管道嚴重腐蝕。
三、硫的循環及硫堿比對生產的影響機理是什么?
? ? ?(1)來自燃料中硫的氧化及硫酸鹽分解而成的硫化物主要形式是SO2,它們在窯內遇高溫揮發,在預熱器中降溫后又凝集的過程就是硫在窯內的循環。理論上,SO2低溫下可氧化成SO3,但實際上99%的氣態硫化物將是SO2,它們幾乎都與預熱器中的K2O、Na2O和CaO結合,并在燒成區再度揮發,又到窯尾和四、五級預熱器形成硫循環結皮,不易揮發的堿性硫酸鹽才存在于熟料中,這種循環最終將引發預熱器結皮或堵塞出現。
? ? ?(2)堿在熟料中的賦存狀態取決于硫堿的摩爾比:
SG=SO3/(1.292Na2O+0.85K2O)
? ? ? ?當SG<1時,除形成K2SO4和Na2SO4外,K2O還和C2S形成不規則圓形KC23S12顆粒及殘留較多的f-CaO;Na2O和C3A形成暗色長條狀NC8A3。
? ? ? ?當SG>1時,除形成K2SO4和Na2SO4外,剩余的SO3則形成CaSO4。
? ? ?(3)硫與堿含量的比值在預分解窯的生產中影響很大,但保持硫堿比值的恒定是動態的。因為物料在窯內停留時間特別短,堿(K、Na)很容易隨帶走,而硫化物仍在窯內揮發循環,此時由于堿的缺乏,在窯的后部就會形成結皮結圈的惡性影響。如果窯的煅燒溫度過高,或火焰直掃到物料上,這種循環更會加劇,直到結皮或預熱器堵塞發生。而一旦在窯的低溫區域,這些硫化物還要釋放出來,使生成的熟料中SO3變高。當SO3的化學當量超過堿時,其揮發性更大。
? ? ? ?另外,在設計電收塵的比電阻時,要考慮SO3、Cl8和H2O都會降低堿性粉塵比電阻。
四、如何降低生產中的硫堿含量?
? ? ?(1)在配料中,對硫堿的含量及比例必須給予足夠的重視并保持,盡量避免過硬的配料。比如,在生產低堿熟料時,要更加嚴格限制生料和燃料中硫的含量;對于高堿石灰石的原料,可以適當加入磷石膏,不僅降低堿對煅燒的危害,而且改善了生料易燒性。
? ? ?(2)當硫、堿含量對窯尾結皮形成嚴重威脅時,只有設置氣體(或物料)的旁路排放,可以減輕減緩上述現象。
? ? ?(3)國外采取對廢氣用活性炭過濾“清洗”的方案,減少硫化物對生產的影響。當生料中不能避免引入硫化物,特別是用黃鐵礦作為鐵質原料時,讓窯尾廢氣通過干燥系統和生料磨機系統時,可以對SO2低溫吸收。此時,干燥制度極為重要,介質的氣氛、溫度、各種氣體(如O3、SO2、CO2及水蒸氣等)的分壓以及被研磨介質的化學或礦物結合能力等,均對吸附效果有重大影響。
五、高堿熟料能生產無堿害水泥嗎?
? ? ? ?混凝土中的堿-集料反應可引起建筑物破壞,我國北方地區原料中普遍含堿較高,因此,如何利用這些原料生產無堿害水泥很有意義。
? ? ? ?混凝土中堿主要來自水泥熟料、外加劑及混合材。熟料中的堿又分為可溶堿和不可溶堿兩種形式,可溶堿大部分主要是硫酸堿,不溶堿以固溶體形式存在于C2S、C3A、C4AF中。其中可溶堿對強度影響最大。
? ? ? ?對此,鄭州真金公司進行了研制與實驗工作。堿-集料反應的宏觀表現為膨脹開裂,通過測定膨脹值的方法就可檢驗這種反應對混凝土的破壞影響??扇軌A量的測定按ASTMC114的方法進行。結論是當高堿熟料摻入20%的粉煤灰一起粉磨后,適當提高其比表面積至390m2/kg,盡管其可溶性堿量較多,但可以很好地抑制堿-集料反應。
? ? ? ?鄭州真金公司,擁有7000平方米生產辦公廠區,3條采用智能自動控制系統超高溫隧道窯,20臺400-2500噸各類型數控自動壓磚機,可年產10萬噸耐火材料。作為知名的中國耐材品牌之一,真金耐火成立近四十年來,擁有豐富的項目經驗,層完成多項大型高溫窯爐砌筑項目,為國內外眾多用戶提供高性價比的耐火材料解決方案。真金耐火深入項目現場了解實際需求,為每一位用戶提供適合的全套方案設計,樹立良好的中國耐火材料品牌形象,并受到諸多海外客戶的青睞。