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硫铝酸盐水泥的立窑制造方法

阅读：574发布：2021-03-02

IPRDB可以提供硫铝酸盐水泥的立窑制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种利用立窑制造自应力、膨胀和快硬硫铝酸盐水泥的方法，要点是采用低限热耗3000—4000KJ/Kg熟料，确定生料中燃料用量，生料配料公式为K1＝A1/S1＝K2-K2(1-K)(1+S2)，Cm＝[C-0.7(F+T+S)](1.87S+0.55A)，用柠檬酸或/和硼酸作外加剂，水泥由外加剂与熟料、二水石膏混合粉磨而成。本发明方便易行，成本低，比硅酸盐水泥节能30％以上。利用原有设施，可使品种单一的立窑水泥厂同时具有特种水泥生产功能，质量好，经济效益显著。，下面是硫铝酸盐水泥的立窑制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种硫铝酸盐水泥的立窑制造方法，其特征是采用石油焦和/或无烟煤配制全黑或半黑生料，立窑燃料热值Qy≥2750OkJ/kg，根据窑型及燃料种类的不同，按低限热耗3000-4000kJ/kg熟料，计算确定生料中燃料的加入量；生料中的铝硫比k1为1.60-2.10，碱度系数cm为0.70-1.00，设计生料按下式计算：k1=A1/ S1=k2-k2(1-K)(1+

S2)，Cm=[C-0.7(F+T+

S)]/(1.87S+0.55A)，取k2=3.00-3.82，K=50-70%，最后要求k2=3.00-3.82，Cm=0.85-1.00，用浅暗火方式在立窑中煅烧成熟料，当k2=3.00-3.82，时，用于制作自应力、膨胀或快硬硫铝酸盐水泥，当k2＞3.82时，只用于制作膨胀或快硬硫铝酸盐水泥；将熟料、二水石膏和外加剂按配比混合，直接粉磨制成硫铝酸盐水泥，外加剂用柠檬酸和/或硼酸，加入量为0-2.0%。

2.根据权利要求1所述的硫铝酸盐水泥的立窑制造方法，其特征在于立窑的喇叭口扩大角为13-18°。

说明书全文

本发明属于水硬性水泥，具体是硫铝酸盐特种水泥技术领域。

七十年代末，中国研制成功的硫铝酸盐水泥，主要包括自应力、膨胀及快硬水泥三个品种，属特种水泥。目前，该类水泥均采用回转窑工艺制造，国内年总产量约40万吨，不能满足国内外市场的需求。利用回转窑生产建厂投资多、投产周期长、能耗大、成本高，因此，亟需开创用立窑工艺制造硫铝酸盐水泥的新途径。国内立窑水泥厂为数众多、分布广泛，有利用当地资源与就近供应用户的优势。有人曾进行过用立窑制造超早强水泥、地质勘探水泥等同类产品的试验研究，但终因立窑工艺固有的特点及缺陷，如半黑或全黑生料在煅烧时的严重还原使熟料矿物组成难以控制，并且，熟料中因存在的fcao及C12A7使水泥急凝，所以，尚无用立窑工艺直接生产成功自应力等硫铝酸盐水泥的方法，也无用立窑制造方法提供的符合国家有关标准规定的自应力等硫铝酸盐水泥产品。

本发明的目的在于提供一种完全采用立窑水泥工艺直接生产硫铝酸盐特种水泥的制造方法，其节能显著，成本低，制造方便，质量易保证。

本发明是这样实现的：一种硫铝酸盐水泥的立窑制造方法，其特征是采用石油焦和/或无烟煤配制全黑或半黑生料，基本原料为石膏、石灰石、矾土，要求燃料Qy≥27500kJ/kg，根据窑型及燃料种类的不同，按低限热耗3000-4000kJ/kg熟料，计算确定燃料的加入量;生料中的铝硫比k1为1.60-2.10，碱度系数cm为0.70-1.00，配料设计按下式计算：k1＝A1/ S1＝k2-k2（1-K）（1+ S2），Cm＝〔C-0.7（F+T+ S）〕/（1.87S+0.55A），计算取k2＝3.00-3.82，K＝50-70%，要求实际熟料的k2＝3.00-3.82，Cm＝0.85-1.00，以上k2表示熟料的铝硫比，K表示熟料中形成C4A3 S的SO3有效利用率（%），C、F、T、 S、S、A分别表示生料（或熟料）中的CaO、Fe2O3、TiO2、SO3、SiO2及Al2O3百分含量， S2表示熟料中的SO3百分含量，将生料用浅暗火方式在立窑中煅烧成熟料，当k2＝3.00-3.82时，熟料用于制作自应力、膨胀或快硬硫铝酸盐水泥，当k2＞3.82时，只用于制作膨胀或快硬硫铝酸盐水泥;将熟料、二水石膏和外加剂按配比混合，直接粉磨制成硫铝酸盐水泥，外加剂用柠檬酸和/或硼酸，加入量为0-2.0%。外加剂也可用含柠檬酸和/或硼酸的混合物。

立窑可采用一般的结构，为确保其煅烧质量，立窑的喇叭口扩大角最佳范围为13-18°。

本发明实质上是利用了熟料中SO3有效利用率K及二次烧失量L2进行生料和熟料计算，利用L1将生料成份换算为干基生料成份，利用K和L2将干基生料成分换算为熟料成分，并计算熟料矿物组成与率值。以下关系式也成立： SO＝ S/（1-L1），K＝ S2/ SO，k2＝A2/ S2，k1＝A1/ S1，L2＝ SO-0.4 S-0.6 S2，式中， SO、L1、A1、 S1分别表示干基生料中的SO3含量（%），生料的烧失量（%），生料中Al2O3和SO3的含量（%），A2、 S2、 S分别表示熟料中的A2O3、SO3和全硫含量（%），L2表示立窑煅烧过程中因CaSO4形态变化造成的二次烧失量（%）。本发明是根据k2计算实际熟料的主要矿物C4A3S含量，当k2≤3.82时，C4A3S＝1.995A;当k2＞3.82时，C4A3S＝7.625 S2。加入外加剂的目的是有效地克服fCaO及C12A7造成的急凝现象。本发明采用的SO3及全硫分析方法为：生料与水泥中SO3用离子交换法侧定，熟料的SO3用二次离子交换法测定，熟料与水泥的全硫用碘量法测定。

本发明的优点是：1、本发明采用的配料设计方法，不仅从理论上而且从实践上解决了立窑煅烧硫铝酸盐水泥熟料过程中还原气氛造成CaSO4分解甚至形成CaS这一复杂化学反应带来的熟料成份难以设计和控制的问题，实际熟料的化学成份与矿物组成可以达到设计要求。

2、本发明采用的外加剂，经回转窑与立窑两种方法制造的硫铝酸盐水泥验证，经工程应用，表明性能可靠，不仅使水泥凝结时间达到标准规定，也不损害水泥的力学指标。

3、本发明采用低限范围的熟料热耗值配料，节能显著，同一立窑水泥厂烧制该水泥熟料比烧制硅酸盐水泥熟料节能30-50%;用立窑制造该水泥比用小型回转窑制造该水泥节能100-150%;同时，可起到避免形成中心熔柱的良好作用。

4、本发明采用的工艺条件及分析检验方法，一般立窑厂都可做到，不需增加新的建厂投资，就可使原来只生产硅酸盐类水泥的立窑厂，同时具有特种水泥厂功能，迅速开发成功以C4A3S为主要矿物的特种水泥系列产品，提高效益。

5、采用本发明的方法，立窑水泥厂制造的自应力硫铝酸盐水泥性能可达到ZBQ11006-87国家专业标准的规定，膨胀硫铝酸盐水泥性能达到ZBQ11007-87国家专业标准的规定，快硬硫铝酸盐水泥性能达到ZBQ11005-87国家专业标准的规定，工程应用效果良好。

6、本发明有利于改善和实现国内特种水泥厂的合理分布，改变过去那种硫铝酸盐水泥厂大多建在北方而自应力水泥用户又多居于南方的不经济、不合理状态，对于节约建厂投资、利用当地资源、降低水泥成本以及降低用户投资均具有积极作用。

下面是本发明的实施例：采用的主要工艺条件是：φ2.0×7m机立窑，喇叭口扩大角α为13°30″、φ1.8×7m生料磨、φ1.5×5.7m水泥磨，微机控制计量方式，并以人工计量为辅。

制造过程的主要控制指标是：矾土 AL2O3＞60%，K2O+Na2O＜0.35%石灰石 CaO＞52%石膏 SO3＞34%，用于生料SO3＞37%，用于水泥燃料 Qy≥27500kJ/kg生料细度 0.08mm方孔筛筛余，＜8%生料球粒度 8-12mm，成球用水量12-14%熟料 fCaO＜1.0%采用的原料、石油焦及无烟煤分析结果如表1、表2所列。使用石油焦作燃料时，按热耗为3415kJ/kg熟料计算其加入量，使用无烟煤作燃料时，按熟料热耗为3625kJ/kg熟料计算其加入量。本实施例的生料配比Ⅰ为：石灰石34%、矾土29%、石膏30%、石油焦7%;生料配比Ⅱ为石灰石34%、矾土28.5%，石膏29.5%，无烟煤8%。生料Ⅰ及其熟料的化学成份等如表3所列。一般烧成温度为1200-1300℃。表4列出了自应力、膨胀及快硬三个品种硫铝酸盐水泥的物理性能，达到国家专业标准规定的指标。

原料及燃料灰份化学成份表1※熟料的f Cao 0.11%，全硫 11.00%，C4A3 S60.57%

标题	发布/更新时间	阅读量
水泥-专利编号CN108529915A	2020-05-11	465
特种水泥-专利编号CN1257124C	2020-05-12	377
一种水泥-专利编号CN106747202A	2020-05-12	1012
水泥墙板-专利编号CN106316265A	2020-05-12	991
水泥-专利编号CN1101791C	2020-05-11	405
一种水泥-专利编号CN107021653B	2020-05-11	615
混合水泥-专利编号CN109415263A	2020-05-13	269
一种水泥-专利编号CN104310815B	2020-05-13	364
水泥-专利编号CN103253878A	2020-05-11	350
玻纤水泥-专利编号CN1089322C	2020-05-13	869

硫铝酸盐水泥的立窑制造方法

本发明属于水硬性水泥，具体是硫铝酸盐特种水泥技术领域。

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