邓总熟料强影响因素分析
影响熟料强度的因素
浅谈新型预分解窑熟料强度的影响因素【中国水泥网】作者:郑建国单位:山西焦煤集团公司西山水泥厂【2010-07-30】水泥生产的核心部分是熟料煅烧，提高水泥熟料质量，可相应的提高水泥和混凝土标号及混凝土工程的耐久性，更多的节约熟料，有效降低能源消耗和企业生产成本、减少环境污染。
我厂于2006年投产1500t/d新型预分解窑生产线，笔者经过长期的生产实践，统计分析，总结了一些影响熟料强度的因素，现简述如下：一、原料的影响。
原燃料品质主要指原燃材料的主要控制指标，石灰质中的CaO、砂岩中的SiO2、铁粉中的Fe2O3；原煤中的灰分、挥发分、热值等。
原燃材料的质量波动会引起出磨生料的质量波动，进而导致熟料煅烧操作困难，热工制度不稳定，使窑操作参数频繁调整，引起熟料质量波动，强度偏低。
石灰石、砂岩、铁粉等原材料进厂后应预均化，要有最低的储存储量。
二、煤质的影响。
煤质的好坏直接影响着水泥企业熟料产、质量及综合效益。
企业需根据地理环境合理定位，并严格按定位基准进行采购，保证窑产量、质量，降低消耗，最大限度的提高企业整体效益。
煤灰分的变化，使掺入到熟料中的煤灰发生改变，会引起熟料的化学成分和率值变化，从而影响熟料强度。
通过数据对比发现，煤灰每变化1%，熟料KH变化约0.008，可见煤质变化对熟料质量的影响。
煤的挥发分低，着火温度低；煤的挥发分高，着火温度高，燃烧速度快。
煤的灰分高，热值低，容易造成不完全燃烧，预分解系统结皮赌塞；煤灰参量过多，使窑内的煅烧温度降低，易造成烧成带长厚窑皮。
实践证明，煤的不完全燃烧是导致窑内结圈、结蛋的主要原因之一。
三、配料方案中三率值的匹配配料的内涵就是合理匹配KH、SM、IM三率值，根据本厂原燃材料和烧成系统的特点，配制出的生料应易于煅烧，使回窑熟料优质高产。
我厂预分解窑投产初期，率值控制范围KH：0.90±0.02，SM：2.0±0.1，IM：1.6±0.1。
影响优质熟料生产的因素
影响熟料质量的诸多因素
6 窑气氛的影响
煤粉燃烧过剩空气系数应控制在1.10～1.15左右，废气氧含量应以2%以下为好，即 保持微氧化气氛；若二次风不足，过剩空气系数过低，易产生还原气氛，产生CO气体。 熟料中的Fe2O 3会被CO还原成FeO ， 影响熟料液相成分和粘度，影响熟料烧结，易产 生大量黄心熟料，从而影响熟料质量。二次风温对煅烧质量有着重要影响，如窑内出现 还原气氛，应减小窑头风机排风量、适当增大窑尾高温风机的风量等，即提高二次风温、 增加风量；同时，还应注意窑内风速的稳定，控制煤粉细度，使火焰集中，避免硫酸盐 在还原气氛下分解，造成窑后部结长厚窑皮等，以减缓MgO含量较高的生料在高温下出 现结圈、结蛋等。
影响熟料质量的诸多因素
4 煅烧温度的影响
温度提高会使质点动能增加，可加快质点的扩散速度、化学反应速度、固相反应速 度，提高熟料煅烧效果和质量。煅烧温度依然是指烧成带的温度，当烧成带温度区间从1 300℃达到1 450℃时，火焰要稳定、要有一定长度，不应出现明显的峰值，避免包壳熟 料的出现。一般‘包壳熟料’结粒正常，粒径在 20mm～30mm，但熟料破开后会发现， 外部裹有一层致密坚硬的外壳，内部颜色虽与外部一致，但密实度较外部差。这类熟料 多因窑内温度场分布不均，局部温度较高，在烧成温度场停留时间较短，是明显的短焰 急烧熟料。这类熟料f-CaO虽然较低，但28d强度不高，立升重低，长时间存放容易出现 粉化现象。
温度在1 300℃～1 450℃～1 300℃时，可确保熟料的烧结和质量；采用双高配料 （高KH、高SM）生产高强熟料，生料易烧性变差，熟料煅烧温度应适度控制在1300 ℃～1 500℃～1 300℃左右较为有利。但温度过高，会增加废气温度和热耗，易造成结 皮与堵塞等。
浅谈影响熟料质量的因素
■生产技术Technology浅谈影响熟料质量的因素王丽媛(汪清北方水泥有限公司，吉林延边朝鲜族自治州133203 )摘要：在新型干法水泥熟料生产中，影响水泥熟料质量的因素很多，文中介绍了影响水泥熟料质量的主 要几大因素，在生产中要严格控制，实践表明，除要控制原材料和燃料外，配料要合理，中控操作中要加强 风、煤、料的合理匹配及优化，才能保证生产出优质、高产、低耗、环保型熟料。
关键词：水泥；熟料；质量；影响中图分类号：T0172.62 文献标识码：B文章编号：1671—8321 (2019) 09—0098—020引言新型水泥熟料生产中，质量就是生命，随着水泥市 场的竞争日益激烈和残酷，企业要发展和壮大，必须占领 市场，这样才能生存下去，这就要求我们要树立“质量第 一”的思想和观念，抓好生产的各个环节控制和各部门 的沟通及协调工作，努力降低生产成本，提高熟料质量。
水泥的质量主要决定于熟料的质量，要获得优质的 熟料，根据预分解窑生产的工艺特点，生产实践表明，除 要控制原材料和燃料外，配料要合理，中控操作中要加强 风、煤、料的合理匹配及优化，只有这样才能生产出优质 的熟料。
1熟料质量的控制指标1.1游离氧化钙游离氧化钙（f-CaO)的含量和熟料立升重、强度是预分解窑熟料煅烧过程中检验熟料质量的重要指标。
游 离氧化钙含量过高影响到水泥的安定性和强度，严重时 引起安定性不良，使水泥制品变形和开裂。
1.2熟料立升重熟料立升重的测量是检验熟料烧结过程中结粒的致 密程度，确保熟料的强度，反映熟料的矿物组成，指导窑 系统操作和配料。
因此，熟料煅烧过程中质量控制的目的 是结合工艺生产条件及各项生产经济指标，通过对窑系 统的正常操作控制游离氧化钙和熟料立升重在适当的范 国内，一般预分解窑f-C a O可以控制在丨.5%以下,熟料立 升重&丨250k g/L,但根据不同窑型的生产状况，不同水泥 企业对f-C a O含量、熟料立升重控制范围不尽相同。
影响熟料强度的原因分析及解决措施
影响熟料强度的原因分析及解决措施摘要：依据单矿物强度发展理论，提高C3A 含量可提高熟料的3d 抗压强度，缩短熟料的凝结时间；提高C3S含量可提高熟料的3d 和28d 抗压强度；提高C2S含量，则熟料的3d 和28d 抗压强度会降低。
目前，绝大部分工厂仍根据熟料各氧化物含量，运用鲍格公式计算出各矿物含量。
关键词：水泥熟料；强度；分析硅酸盐熟料的主要矿物C3S、C2S、C3A 和C4AF 对熟料的强度起着不同的作用。
矿物究竟对熟料的3d、28d 抗压强度及凝结时间有多大的影响，哪种因素对熟料的强度起主导作用，结合该公司多年的生产数据，进行了统计分析。
一、C3A 含量对熟料物理性能的影响1、C3A 含量对熟料物理性能的影响可以看出，提高C3A 含量，熟料的3d 抗压强度增长不明显，凝结时间也不会相应地缩短。
当熟料中C3A含量较低样品为5.88%和6.02%时，熟料的3d 抗压强度并没有降低，而仍受熟料C3S 含量的影响保持在较高水平达30.8MPa、31.5MPa；当熟料中C3A 含量较高样品达到10.27%、10.56%时，熟料的3d 抗压强度也没有提高，而是仍受C3S 含量降低的影响，分别为27.3MPa、25.8MPa。
熟料的凝结时间也变化不大。
在C3A 含量适当偏高，C4AF含量较低的情况下样品，熟料28d 抗压强度明显提升，分别达到61.5MPa和62.3MPa。
但当C3A 含量过高时，样品，熟料28d 抗压强度又会下降。
2、C4AF 含量对熟料物理性能的影响。
C4AF 含量对熟料物理性能的影响可以看出，提高熟料中C4AF 含量会大幅度地降低熟料28d 抗压强度，同时凝结时间会相应延长。
碱含量在一定范围内，早期强度与碱含量之间为正的相关关系，后期强度与碱含量为负的相关关系。
当碱含量过高时，早期和后期强度均下降，并且降低幅度较大。
当熟料中C4AF 含量样品的8.45%提高到样品的15.47%时，熟料的28d 抗压强度由62.4MPa 降低到了52.1MPa，熟料的初凝时间由1h47min 延长至2h51min，终凝时间由2h22min 延长至3h40min。
熟料强度分析报告
熟料强度分析报告第一部分山东区域各公司熟料强度现状从山东11家中联水泥企业熟料强度来看，3d强度分31MPa以上；31~30；30以下三个等级，泰山中联属于2等级。
28d强度分58MPa以上；58~56；56以下三个等级，泰山中联属于3等级。
图1 按照42.5混合材掺加量排序图2按照32.5R水泥熟料消耗排序简单分析：1、一般的讲混合材掺加量高、熟料消耗量少的企业熟料强度就相对较高，从以上两个排序来看，排位相对稳定的是青州和平邑，也就意味着数据相对比较准确；排位变换较大的为德州，其次是泰山和鲁南。
以德州为例子：对比混合材掺加量德州增加1.3%左右，熟料消耗增加0.17%，对比水泥3d强度德州降低2.35MPa，28d提高0.5Mpa。
同时对比磨机状况：德州磨机台时P.C32.5提高6.38吨/小时，不考虑水泥比表面积差别的情况下，说明德州熟料要比泰山熟料强度要高，估计高出2MPa左右。
实际熟料强度也就是53~54MPa之间，并不像对标数据60MPa左右；至于鲁南和枣庄与我公司应该相差不大。
2、从我公司PO42.5水泥混合材掺加量于熟料强度对应经验来看，我公司熟料强度在55mpa以上时、在不添加助磨剂的条件下熟料掺加量一般可以控制在70%左右，甚至更低；57mpa以上则完全可以降低到70%以下。
从德州、鲁南、曲阜的熟料对比来看，曲阜、德州熟料28d强度59MPa以上。
与泰山熟料强度相差3MPa左右，依次推断水泥混合材掺加量增加4%左右。
根据我公司实际数据来看，对标数据与实际数据相差在5~7mpa，所以推测其余几个公司数据也应存在虚报现象。
这与2010年我公司分别采样后分析结果一致（表1）.3、另一个方面，由于各公司水泥控制思路有差异，可能影响熟料掺加量数据。
以曲阜为例，据我们实际考查来看，其42.5水泥的比表面积实际控制在340mm2/kg左右，与中联实际要求有些差距，该公司控制思路就是：一方面可以通过提高水泥磨台时降低水泥电耗降低成本，另一方面也可以获得比较漂亮的数据。
浅谈熟料质量图表分析法
7中图分类号：TQ 72 文献标识码：B 文章编号： 008-0473(20 7)02-00 7-03 DOI 编码： 0. 6008/ki. 008-0473.20 7.02.009浅谈熟料质量图表分析法王艳平冀东水泥集团，河北 唐山 063031摘 要 通过对熟料质量影响因素的总结提炼，发现质量台账中的数据统计分析的可操作性很强，因此以一定时期内的熟料质量波动、变化参数为目标，通过excel表制作图表分析示例，对比找出质量台账中与熟料质量相关性最强的因素，进一步确定导致熟料强度变化的原、燃材料及系统工艺、操作变化原因，及时加以调控，从而恢复、提升熟料质量，这就是熟料质量图表分析法。
关键词 熟料质量 图表分析 相关性0 引言影响熟料质量的因素纷繁复杂，需要辨识、抓住主要因素进行分析，才能得出正确结论，现将主要因素梳理列入表1。
要从众多影响因素中剥茧抽丝、快速找出主要影响因素，需要利用一定的方法对已有的、连续的质量数据信息进行统计分析。
本文提出的“熟料质量图表分析法”主要是以一定时期内的熟料质2017年第2期 新世纪水泥导报 No.2 2017Cement Guide for New Epoch烧成论坛表 影响熟料质量的主要因素8量波动、变化参数为目标，通过图示、对比找出质（2）确定取值时间段（包括质量优秀时间段5～7月份熟料相关数据，从熟料率值、有害成分变化、煅烧工艺制度的变化及熟料冷却几方面进行图表分析，研究熟料强度的变化与相关因素的关系。
（1）熟料28 d强度与熟料率值、有害成分的相关性分析。
首先将所选取时段内数据按照熟料强度升序排列，制成相关趋势图如图1、图2。
由图1可以看出，熟料28 d强度与MgO、R 2O 呈负相关趋势， MgO负相关性最强，而Loss、SO 3与熟料28 d强度相关性不明显；统计数据中2015年5～7月份熟料中Loss、R 2O、SO 3、MgO四项指标数据要明显高于2014年5～7月份。
水泥熟料28天强度偏低原因分析及调整措施
建材发展导向2019年第18期图13天强度与28天强度的线性图水泥熟料28天强度偏低原因分析及调整措施柳艳莉伍定坤（冀东水泥铜川有限公司，陕西铜川727100）摘要：熟料3天强度正常,28天强度低于内控指标,通过对影响强度的原因分析,制定相应的调整措施,达到稳定熟料质量,提高熟料28天强度目的。
关键词：强度;偏低;原因;分析;措施;提高;熟料;质量我公司5000t/d 生产线生料磨采用JLM6-54.4型立磨、Φ18×36m 生料库、φ4.8×72m 回转窑、RF5/5500双系列旋风预热器带分解炉。
配料方案以三组分配料为主,为降低系统煤耗,加入有热值原材料配料。
受环保政策和磨况影响,配料中有热值原材料变化频繁,出现熟料3天强度28.0MPa ~30.0MPa ,28天强度52.0MPa ~54.0MPa 低于内控指标的现象,对后期水泥生产造成了影响。
现就不同有热值原材料配料方案进行强度对比分析,对熟料化学成分与强度进行回归分析,结合窑系统煅烧状况,进行分析,查找28天强度偏低的原因。
1熟料28天强度偏低的原因分析1.1不同有热值原材料配料方案对比情况我公司采用的配料方案有两种,三组分配料和四组份配料,三组分配料指采用石灰石、黏土、铁质材料、以及有热值的煤泥、煤矸石、燃煤炉渣或者有热值材料的搭配使用等。
四组份配料指在三组分配料的基础上加入砂岩硅质校正料。
受资源和磨况影响,配料中有热值材料种类变化频繁,不能实现稳定的加入,笔者按照实际生产情况,统计出不同配料方案下熟料质量情况(见表1):由上表可以看出,在熟料HM 一致的情况下,三组分配表1不同配料方案的熟料质量情况生料中使用有热值材料和砂岩情况燃煤炉渣与砂岩煤泥与砂岩煤矸石与砂岩单用砂岩四组份平均单用燃煤炉渣单用煤泥煤炉与煤矸石单用煤矸石未用三组份平均FCaO 1.050.990.880.980.970.751.040.860.830.940.8928天抗压55.053.452.753.653.752.750.252.952.653.952.43天抗压29.829.127.928.528.828.627.728.128.728.528.3C 4AF10.9310.8910.8710.9110.9010.7810.9711.0111.0710.9010.95C 3A7.066.947.007.007.007.957.617.978.147.747.88C 2S20.1419.8320.4920.9120.3417.1017.5918.2018.5818.2817.95C 3S56.8856.7455.8555.5056.2457.9257.4156.6755.6656.8856.91IM1.381.371.381.381.381.491.441.471.481.461.47SM2.572.572.572.572.572.412.422.382.342.422.39HM2.15 2.152.142.142.152.162.162.142.132.152.15R 2O0.790.800.810.810.800.840.830.850.860.860.84料熟料矿物相组成中C2S 较四组份配料降低2.39%,C3A 较四组份配料增加0.88%,熟料碱含量较四组份配料提高0.04%,熟料的3天强度较四组份降低0.5MPa ,熟料的28天强度较四组份降低1.3MPa 。
影响优质熟料生产的因素
湿度
湿度对熟料生产的影响主要体现在物料的水 分含量和气体组成上。物料中的水分含量过 高会影响烧成温度和烧成速度，进而影响熟 料的质量。同时，气体中的水蒸气浓度也会 影响窑炉内气氛和熟料矿物的形成。
粉磨方式
不同的粉磨方式对熟料的细度和粒度分布有不同的影响。
03
设备因素
设备性能
设备性能是影响熟料质量的关键因素 之一。设备性能不佳会导致熟料质量 下降，如颗粒大小不均、颜色不纯等 。
设备性能的优劣直接决定了熟料生产 的效率和产量，高性能的设备可以提 高生产效率，减少能耗和原材料浪费 。
设备维护
烧成时间的长短也会影响熟料的质量，过短的烧成时间可能导致熟 料未完全反应，过长的时间则可能导致熟料过度烧结。
气氛控制
烧成过程中的气氛，如氧化或还原气氛，对熟料的质量也有很大影 响。
熔融工艺
熔融温度
熔融温度是熔融工艺的关键参数， 温度过高可能导致熔融物过热， 温度过低则可能导致熔融不完全。
熔融时间
熔融时间的长短也会影响熟料的 质量，过短的熔融时间可能导致 物质未完全熔融，过长的时间则 可能导致熔融物过度反应。
不同的熟料生产工艺对温度的要求也不同。例如，悬浮预热和窑外分解技术需要在较高的温度下进行 ，而熟料的冷却过程则需要控制适当的温度，以避免因温差过大导致的裂纹和变形。
压力
压力对熟料生产的影响主要体现在传质和传热过程上。在加压条件下，物质传递速度加快，有利于熟料矿物的形成。同时， 压力的变化也会影响窑炉内气体的组成和浓度，进而影响熟料的质量。
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04年 4.72 36.72 4.94 46.83 1.14 0.39 2.04
煤灰 03年 分 04年
53.52 19.64 16.65 3.34 0.90 1.33 52.72 22.28 12.91 3.74 1.79 2.00
熟料强度影响因素分析
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• 煤工业分析(%)
配料方案
项目 日期 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
MgO 碱含量
石灰 03年 41.26 4.21 1.51 0.37 50.19 1.81 0.25 石 04年 41.69 3.91 0.99 0.40 50.37 1.82 0.30
页岩 03年 5.15 65.29 15.84 7.57 0.51 1.05 1.74
从回归分析结果来看，MgO对熟料强度的负面影响很大，这可以通过控制 进厂石灰石中MgO的含量来解决。由于f-Ca0跟三率值及窑况联系紧密， 熟料的C3S、 C3S +C2S又和三率值关联。该厂委托研究所将统计分析结 果进行样本分类并做正交分析，总结出熟料强度及水泥适应性最好的熟 料三率值的最佳配伍组合。
• 铁粉
砂岩 窑低温预烧不足 烧失量高 养护温度 小磨实验
•
烟煤
• 生料称
f-CaO高
破型
SO3含量
•
尾煤
KH影响
生料细度
小磨级配
•
头煤
熟料三率值 石灰石 砂岩 振动台
•
冷却效果差
•
生产设备 N影响 2008.10.26
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配料方案
以北京某厂为例。原料使用对比化学分析表（%）
熟料强度影响因素分析
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配料方案
• 熟料回归分析 • 对上述因果因素中可以量化的因素进行回归分析,发现数据变化较大的因
素有熟料KH、SM、IM、F-CaO、MgO。利用数理统计方法算出熟料28 天强度对上述5因素的回归分析方程及回归相关系数，确认上述5因素对 28天强度的相关性及影响程度大小。 • 各因素线性回归方程及相关系数表
熟料强度影响因素分析
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配料方案
熟料KH对28天强度影 响
熟料SM对28天强度影 响
熟料IM对28天强度影响
熟料MgO对28天强度影响
熟料f-Ca0对28天强度影响
熟料C3S对28天强度影响
熟料C3S +C2S对28天强度影响
回归方程 Y28d=117.3*kh-48.2
Y28d=1.7*SM+51.8
Y28d=31.6*IM+6.3 Y28d=59.4-1.4*MgO Y28d=61.3-6*f-CaO Y28d=15.3+0.8*C3S Y28d=2.6*(C3S +C2S)-
139.9
相关系数 R=0.890
R=0.807
R=0.630 R=-0.690 R=-0.719 R=0.917 R=0.870
日期 原煤水分 干基水份
02年 7.65
1.76
03年 6.42
2.08
04年 8.03
2.35
灰份
10.27 10.72 12.25
挥发份 发热量 发热量 (Kcal/kg) (KJ/kg)
28.39 6903.51 28856.6
27.99 6813.04 28478.5
28.44 6598.66 27582.4
熟料强度影响因素分析
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配料方案
从表中看出： 1、KH、SM、IM、 C3S、 C3S +C2S与熟料28天强度存在正相关关系，其中 C3S、 KH对熟料28天强度的相关系数较高，IM对熟料对熟料28天强度的 相关系数较低； 2、 f-Ca0与熟料28天强度存在较强的负相关关系； 3、MgO与熟料28天强度存在较强的负相关关系。
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配料方案
上表中K1、K2、K3分别是因素KH、SM、IM三个水平实验结果之和（28 天抗压强度MPa)。同一因素的三个水平K值高，则该水平就好，对强度 贡献大；反之，K值小，则该水平就差，对强度贡献小；R是三个水平的 极差，极差的大小反映了该因素对实验结果的重要程度。 从表中的R值可以看出，三率值对熟料强度的影响强度，以熟料KH 对强度影响最大，SM次之，IM最小。 从表中的K值可以看出，其中KH因素中熟料强度最高的2水平，即 KH在0.880-0.900之间最佳。SM因素也以2水平为好，即SM在2.67-2.70 之间为佳，IM因素则以3水平为好，即IM>1.65为好(?按:不符合硅酸盐 物理化学CSTA四相图,超出1.67将导致烧成范围狭窄). 该厂将熟料率值控制目标值调整为KH:0.890 SM:2.65 IM:1.60 熟 料强度从51 MPa提高到58 MPa。
04年 5.00 66.70 17.30 7.16 0.41 1.44 2.15
砂岩 03年 0.18 94.79 2.24 0.61 0.11 0.08 0.82
04年 0.08 93.64 2.52 0.51 0.09 0.36 0.81
铁粉 03年 4.92 37.35 4.73 45.67 0.29 0.58 1.82
熟料强度影响因素分析
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配料方案
熟料正交分析实验结果(三水平L9(34))
实验水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K1 K2 K3 R
平
KH 0.874 0.874 0.874 0.891 0.891 0.891 0.907 0.907 0.907 168.6 171.5 169.0 2.93 SM 2.56 2.63 2.72 2.56 2.63 2.72 2.56 2.63 2.72 168.9 170.6 169.4 1.70
熟料强度影响因素分析
邓锡坤
熟料强度影响因素分析
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目录
• 因果分析图 • 配料方案 • 原料情况 • 熟料中有害成分影响 • 工艺管理和操作
熟料强度影响因素分析
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因果分析图
因果分析图
• 原燃材料
熟料煅烧
熟料检验
石灰石
还原气氛 立升重偏低 成型 比表面 细度
• 页岩 MgO CaO
IM
1.52 1.59 1.68 1.59 1.68 1.52 1.68 1.52 1.59 169.1 169.4 170.7 1.57
28天强 55.70 56.77 56.13 56.97 57.60 56.97 56.27 56.47 56.27 度
509.13
熟料强度影响因素分析
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