不锈钢污泥与碱共存条件对水泥熟料烧成的影响.pdf

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1、中图分类号：TQl72文献标识码：B文章编号：1007—0389(2011)02—23—04不锈钢污泥与碱共存条件’对水泥熟料烧成的影响陈袁魁1’2，王存坡2，李翔2，薛志强2(1．武汉理工大学材料学院，湖北武汉430070；2．武汉理工大学硅酸盐中心教育部重点实验室，湖北武汉430070)摘要：采用不锈钢冷轧脱水污泥参与高碱生料的配料，并通过正交试验研究污泥掺量、烧成温度、碱含量等因素对熟料烧成质量的影响。结果表明其影响顺序为：污泥掺量>烧成温度>碱含量。分析认为，这是因为污泥中既含有较多活性较高的CaO和Fe：O，，同时其中还有具有良好矿化作用的F，cr，Ni等微量元素；当高碱生料中

2、适量配入不锈钢污泥并与适宜的烧成温度相结合，能显著改善熟料矿物的形成条件，从而有效抑制碱的危害，提高熟料的质量。关键词：高碱生料；不锈钢污泥；烧成温度；硅酸盐水泥熟料；污泥；碱危害EffectofstainlesssteelproductionresiduesandalkaliOnclinkerburningqualityChenYuankuil,2tWangChunpC,LiXian92,XueZhiqian92(1．WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan，Hubei，430070)Abstract：Theeffectofstainles

3、ssteelproductionresiduesonclinkerburningqualitywasstudiedbyorthogonalexperimentwithaddingitintohighalkalirawmealproportion．Andtheresultshowedthattheaffectingorder踮foHows．residuesaddingquantity>burning谗m-perature>alkalicontent，becausetherealemuchhighactivitycontentofCaOandFe20，andmineralizationmic

4、roelementofF，Cr，Niinthestainlesssteelproductionresidues，anditCallimprovethefiringconditionofclinkermineralwhenthehilghalkalirawmealmeetstainlesssteelproductionresiduesatafittingburningtemperature，whichcaninhibitealkali-aggregateexpansionandenhancetheclinkerquality．Keywords：hi【曲-alkalirawmeal；stai

5、nlesssteelproductionresidues；burningtemperature；portlandcementclinker；sludge；alkaliharmO前言l实验原材料与方法碱(Na20、K20)在硅酸盐水泥熟料煅烧时，会优先与C：S和C，A作用，形成KC：，S。：和NCsA，的含碱固溶体，还使高温液相黏度增加，造成C，S形成困难，使熟jl{；atf-CaO含量上升，故碱含量高时会导致熟料质量严重下降。我国部分地区由于原料资源所限，水泥生料含碱量较高，因此探索减少碱危害的措施一直受到关注I¨I。不锈钢污泥是近年大量产生的一种工业污泥，其化学组成主要含CaO和Fe：

6、O，，此外还含有一定量的F、Cr、Ni等微量元素。本文以该种污泥参与配料，研究其与碱共存条件下对熟料矿物煅烧的影响，试图探讨该污泥能否起到抑制碱危害的作用。主要原料石灰石、黏土、铁粉均为工业原料，不锈钢污泥为广东某企业提供，相关化学成分见表l、表2。试验中碱以Na：CO，、K：CO，分析纯化学试剂配入，按熟料理论组成Na20+K：0计，两者的比例为w(Na20)：w(K20)=3：7。参考常规预分解窑的率值控制范围，设定熟料理论三率值：量田=0．90—0．92；S胙：2．40～2．45；IM=I．6—1．8，分别以熟料碱含量、污泥配入量及煅烧温度为变量因素，采用正交试验研究方法探讨其对水

7、泥熟料烧成的影响。考察指标主要以相应熟料试样的w(f-CaO)进行评价，通过极差分析初步确定在上述三因素变化时的较优条件，然后再结合熟料试样的表1主要原材料化学分析％求辩工疆些燮一23—XRD检测及外观形态对较优条件进行调整优化，再作进一步验证研究。验证研究中除对熟料试样进行t‘7护CaO)和矿物组成鉴别外，还将进行系统的物理力学性能检测，以求全面反映污泥和碱共存条件下熟料矿物的形成特点。正交试验中各变量因素的位级水平分别为：污泥配