[发明专利]硫铝酸盐水泥的立窑制造方法

说明书

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C4A3S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-0.4S-0.6S2，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＝7.625S2。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：