專利名稱：路基緩凝水泥及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水泥及其生產(chǎn)方法，具體涉及一種路基緩凝水泥及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路、一級、二級公路建設項目迅速增加。公路建設要求路 基水泥應具備一定的緩凝時間，現(xiàn)代公路建設工程對該項要求逐步嚴格，隨著技術的進步， 現(xiàn)有技術的路基水泥緩凝的初凝時間已經(jīng)能夠從原先的4小時提高到7小時，然而某些工 程要求路基水泥凝結時間更長一些，但目前尚無達到此種要求的水泥及其生產(chǎn)工藝。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種凝結時間長，性能好的水泥及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的路基緩凝水泥，水泥技術要求達到初凝時間大于5小時，終凝時間小于 10小時；強度達到3天抗折強度大于3. 7Mpa，3天抗壓強度大于18. OMpa ；28天抗折強度 大于5. 5Mpa, 28天抗壓強度大于32. 5Mpa ；三氧化硫含量3. 0 3. 5% ；氧化鎂含量小于 5. 0% ；氯離子含量小于0. 06% ；本發(fā)明是在一般水泥生產(chǎn)設備條件下，對普通生產(chǎn)工藝改進實現(xiàn)生產(chǎn)的。改進工 藝涉及水泥生產(chǎn)配料方案按重量份配比熟料58 68，粉煤灰13-19，磷肥渣6-7，電廠 爐渣13-16 ；磷肥渣中三氧化硫含量大于38%，五氧化二磷含量為1. 50 士0. ；熟料率值要求KH= 0. 892 士0. 02 硅率 η = 2. 14士0. 10 鋁率 ρ = 1. 33 士 0. 10 ；所述熟料礦物組成要求C3S< 49. 96 % C2S > 23. 23 % C3A < 7. 76 % C4AF > 12. 89%。生料率值要求KH= 1. 020 士 0. 02，硅率 η = 2. 14 士 0. 10，鋁率 ρ = 1. 33 士 0. 10， 碳酸鈣滴定值TCaCO3為77. 00 士 0. 50 %，三氧化二鐵滴定值TFe2O3為3. 80 士 0. 20 %。生料配制中原料、燃料的要求石灰質原料CaO含量大于50%;粘土質原料堿含 量低于3. 0% ；鐵質校正原料=Fe2O3含量52. 0-62. 0% ；燃煤發(fā)熱量20950_23396KJ/Kg，灰 份26% -29%，煤粉細度0. 08mm方孔篩篩余小于10.0%。工藝措施(1)、生料入磨粒度小于25mm，出磨生料細度0. 08mm方孔篩篩余小于8. 0% ；(2)、保證生料均化，強化，出料口匹配下料；(3)、水泥磨入磨物料粒度小于30mm，出磨水泥比表面積350 士 10m2/Kg，細度 0. 08mm方孔篩篩余小于5. 0%。本發(fā)明的優(yōu)點熟料的率值及礦物組成方案、水泥的物料配比方案以及采取的工 藝措施，使得所生產(chǎn)水泥凝結時間長，且性能優(yōu)于其他同等強度等級的水泥。該產(chǎn)品和易 性、保塑性、粘結性好，配置的混凝土自流平性和均勻性好，主要用于國道、省道、高速公路以及一級、二級公路路基建設工程。
具體實施例方式根據(jù)理論分析和實驗室結果，要延長水泥的凝結時間又不影響其他理化指標，則 需要降低水泥的水化熱，而降低水泥的水化熱必須改變熟料的礦物組成，同時選擇合適的 水泥生產(chǎn)配料的配比。由于熟料礦物組成中鋁酸三鈣C3A的水化反應速度最快，其在熟料中的含量多少 將直接影響水泥凝結時間的長短，要延長水泥的凝結時間，必須降低鋁酸三鈣C3A的含量， 提高硅酸二鈣C2S的含量。通過反復計算、試驗和論證，認為熟料率值應控制在以下范圍
<formula>formula see original document page 4</formula>本公司根據(jù)以上結果，設計工藝方案，下面結合試燒生產(chǎn)對本發(fā)明做詳細說明。試燒生產(chǎn)在一般水泥生產(chǎn)設備條件下進行，本申請中未提及的工藝按普通水泥生 產(chǎn)工藝進行。原材料、燃料的選用石灰質原料質量穩(wěn)定，品質高，含雜質少，CaO含量大于50%。粘土質原料路基緩凝水泥對C3A的含量有一定要求，要求Al2O3S 13%，粘土質原 料堿含量(K2CHNa2O)低于3. 0%。鐵質原料要求鐵質原料中Fe2O3含量在52. 0% -62. O%之間。生產(chǎn)路基緩凝水 泥，最主要的是控制熟料中AL2O3的含量和調節(jié)凝結材料SO3和P2O5含量。根據(jù)熟料率值公 式反復生產(chǎn)試驗，在穩(wěn)定熟料KH值的前提下，抑制原料中AL2O3的含量，增加熟料中C2S的 含量，限制C3A的含量。本公司在生料配備試驗中，生料中的AL2O3含量由以前的3.0%，經(jīng) 3. 2%向3. 8%過渡，隨著鐵含量的提高，生料中Si02、AL2O3的含量降低，特別是AL2O3的含 量的降低較明顯，有助于熟料中C3A含量降低。燃煤燃煤主要是提供熟料煅燒的熱量，同時還起到調節(jié)熟料化學成分的作用。對 于燃煤的要求是發(fā)熱量應該在20950-23396KJ/Kg，灰份26% -29%，煤粉細度0. 08mm方 孔篩篩余小于10.0%。試制過程分析說明，凡是入窯煤灰份較高，煤粉細度較粗的班次，均 存在明顯的煅燒難度。主要是煤粉細度較粗的情況下，火焰黑火頭長，煤粉燃燒不完全，大 顆粒的煤粉沉落在窯內繼續(xù)燃燒，造成窯前圈形成，使二次風量減少，窯內通風能力降低， 灰份塵落率增大，C3A含量降低不明顯。對原料、燃料進行生料配制，使之符合以下要求KH = 1. 020 士 0. 02，硅率 η = 2. 14 士 0. 10，鐵率 ρ = 1. 33 士 0. 10碳酸鈣滴定值TCaCO3控制在77. 00 士 0. 50 %，
三氧化二鐵滴定值Tfe2O3控制在3. 80 士 0. 20 %。將配制好的生料投入窯爐鍛燒。由于生料配料提高了鐵含量，物料燒結難度提高，要加強看火操作，勤于觀察窯內 情況，做到風、煤、料的及時調整，穩(wěn)定窯內熱工制度，保證熟料煅燒的正常。
試燒生產(chǎn)中，窯內反應相當明顯，液相出現(xiàn)早，粘度小。高鐵配料促進了 CaCHC2S的 溶解與擴散，C3S形成速度加快。煅燒強度高，窯內發(fā)亮，物料翻滾正常，粒度均齊，帶料高度 適中，火焰長而集中，窯內清晰，可見度遠，窯皮保護良好，“黑影”位置適中，燒結范圍擴大， 產(chǎn)量有所提高。對燒成熟料分析，熟料符合KH = 0. 892 士 0. 02，硅率 η = 2. 14 士 0. 1，鋁率 ρ = 1. 33 士 0. 1熟料礦物組成C3S < 49. 96% C2S > 23. 23% C3A < 7. 76% C4AF > 12. 89%,游離氧化鈣f-CaO在1. 50%以下。燒制出的高鐵熟料，結構致密，立升重在1200_1250g/L之間，顏色呈灰綠色，結晶 良好，粒度均勻，易磨性好。水泥生產(chǎn)配料按重量份配比熟料58 68，粉煤灰13_19，磷肥渣6_7，電廠爐渣13_16。磷肥渣 中三氧化硫含量大于38%，五氧化二磷含量為1.50士0. 1%,電廠爐渣取用本地區(qū)電廠爐渣。本公司試制生產(chǎn)中常用配比按重量份熟料58，粉煤灰19，磷肥渣7，電廠爐渣 16。水泥的磨制決定水泥理化指標的因素是水泥粉磨。為了使水泥的各項指標達到產(chǎn)品要求，需 合理調整水泥粉磨，調整二級研磨體的級配和選粉機的循環(huán)負荷，用以達到產(chǎn)品要求的細 度和比表面積，以保證水泥的和易性和水化熱。本公司生產(chǎn)中對粉磨進行調整，保證水泥磨入磨物料粒度小于30mm，出磨水泥比 表面積350 士 10m2/Kg，細度小于4.0% (0. 08mm方孔的篩余)以下。采取的工藝措施1、嚴格控制生料細度，以利于熟料的煅燒，入磨物料粒度必須小于25mm，出磨生料 細度小于8. 0%，特別是對0. 08mm方孔篩篩余，要嚴格控制在8. 0%以下，這樣才有利于煅 燒時熟料中的游離氧化鈣f-CaO含量控制在1. 5%以下。2、保證出磨生料碳酸鈣滴定值TCa CO3值和三氧化二鐵滴定值T Fe2O3值符合設 計要求，嚴禁TC a CO3值超出控制指標的大點出現(xiàn)。3、保證生料均化效果，進行空氣攪拌，出料口匹配下料。4、加強一、二次風管理，確保窯內正常通風。5、加強入窯煤的管理，出磨煤粉細度必須保證小于10. 0% (0. 08mm方孔篩篩余)， 灰份低于29.0%。6、水泥磨制時要保證入磨物料的質量達到指標要求，同時要嚴格控制物料的配比
準確性。
經(jīng)相關部門檢驗，用上述方法生產(chǎn)的水泥達到如下技術指標比表面積330m2/Kg 以上，細度3.0%以下，三氧化硫含量3. 0 3. 5%，氧化鎂含量小于3. 0%，氯離子含量小 于0. 06%，燒失量小于5. 0%，初凝時間大于5小時，終凝時間小于10小時，3天強度達到 3天抗折強度大于3. 7Mpa, 3天抗壓強度大于18. OMpa ；28天抗折強度大于5. 5Mpa, 28天抗 壓強度大于32. 5Mpa。
權利要求
一種路基緩凝水泥，其特征在于水泥技術要求達到初凝時間大于5小時，終凝時間小于10小時；強度達到3天抗折強度大于3.7Mpa，3天抗壓強度大于18.0Mpa；28天抗折強度大于5.5Mpa，28天抗壓強度大于32.5Mpa；三氧化硫含量3.0～3.5％；氧化鎂含量小于5.0％；氯離子含量小于0.06％；水泥生產(chǎn)配料方案按重量份配比熟料58～68，粉煤灰13-19，磷肥渣6-7，電廠爐渣13-16；磷肥渣中三氧化硫含量大于38％，五氧化二磷含量為1.50±0.1％；熟料率值要求KH＝0.892±0.02 硅率n＝2.14±0.10 鋁率p＝1.33±0.10；所述熟料礦物組成要求C3S＜49.96％ C2S＞23.23％ C3A＜7.76％C4AF＞12.89％。
2.如權利要求1所述的路基緩凝水泥的生產(chǎn)方法，其特征在于其生料率值要求ΚΗ = 1. 020 士0. 02，硅率 η = 2. 14士0. 10，鋁率 ρ = 1. 33 士0. 10，碳 酸鈣滴定值TCaCO3為77. 00 士 0. 50 %，三氧化二鐵滴定值TFe2O3為3. 80 士 0. 20 %。
3.如權利要求2所述的路基緩凝水泥的生產(chǎn)方法，其特征在于其生料配制中原料、 燃料的要求石灰質原料CaO含量大于50% ；粘土質原料堿含量低于3. 0% ；鐵質校正原 料=Fe2O3 含量 52. 0-62.0% ；燃煤發(fā)熱量 20950_23396KJ/Kg，灰份 26 % -29 %，煤粉細度 0. 08mm方孔篩篩余小于10. 0%。
4.如權利要求2或3所述的路基緩凝水泥的生產(chǎn)方法，其特征在于其生產(chǎn)措施(1)、生料入磨粒度小于25mm，出磨生料細度0.08mm方孔篩篩余小于8. 0% ；(2)、保證生料均化，強化，出料口匹配下料；(3)、水泥磨入磨物料粒度小于30mm，出磨水泥比表面積350士10m2/Kg，細度0. 08mm方 孔篩篩余小于5.0%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種路基緩凝水泥及其生產(chǎn)方法，所述水泥初凝時間大于5小時，終凝時間小于10小時；3天抗折強度大于3.7MPa，3天抗壓強度大于18.0MPa；28天抗折強度大于5.5MPa，28天抗壓強度大于32.5MPa；三氧化硫含量3.0～3.5％；氧化鎂含量小于5.0％；氯離子含量小于0.06％；水泥生產(chǎn)配料方案是按重量份配比熟料58～68，粉煤灰13-19，磷肥渣6-7，電廠爐渣13-16；熟料率值要求KH＝0.892±0.02，n＝2.14±0.10，p＝1.33±0.10；熟料礦物組成要求C3S＜49.96％，C2S＞23.23％，C3A＜7.76％，C4AF＞12.89％。本發(fā)明的水泥初凝時間長，且性能優(yōu)于其他同等強度等級水泥，產(chǎn)品和易性、保塑性、粘結性好，配置的混凝土均勻性好，有利于遠距離公路施工。
文檔編號C04B7/26GK101823852SQ20101017432
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月1日 優(yōu)先權日2010年5月1日
發(fā)明者介武軍, 宋福志, 岳二恩, 楊建民, 王成斌, 祁文明, 趙洪堅, 郭春偉 申請人:烏海市西水水泥有限責任公司