控制熟料中的游離石灰量的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種控制熟料中的游離石灰量的方法，其將熟料中的游離石灰量限制在一定范圍內(nèi)，從而抑制因游離石灰量的變動(dòng)而造成的水泥品質(zhì)的變動(dòng)。這種控制熟料中的游離石灰量的方法通過(guò)根據(jù)下述式(1)～式(3)調(diào)整來(lái)自燃料的三氧化硫量以及氟系礦化劑的使用量，控制熟料中的游離石灰量(f.CaO)。f.CaO＝0.29×e0.65×A(1)，a＝0.0001×F+9.2×t-0.18×HM-9.2(2)，b＝-0.0005×F-32.8×t-2.9×HM+28.4(3)，其中，A＝a×SO3+b，SO3是熟料中的三氧化硫量，a是滿足式(2)的系數(shù)，b是滿足式(3)的系數(shù)，F(xiàn)是熟料中的氟量，燒成溫度為X℃時(shí)，t＝X/1450，HM是水硬系數(shù)。
【專利說(shuō)明】控制熟料中的游離石灰量的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種在水泥的制造方法中控制熟料中的游離石灰量從而抑制因游離 石灰量的變動(dòng)而造成的水泥品質(zhì)的變動(dòng)的方法。
[0002] 本申請(qǐng)基于2012年3月29日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2012-077525號(hào)主張優(yōu)先權(quán)， 并將其內(nèi)容援用于本說(shuō)明書(shū)中。

【背景技術(shù)】
[0003] 在水泥工廠中，通過(guò)將石灰石、粘土、硅石以及鐵原料等的混合粉碎物在懸浮預(yù)熱 器水泥窯（SP水泥窯，suspension preheater kiln)或新式懸浮預(yù)熱器水泥窯（NSP水泥 窯，new suspension preheater kiln)中高溫?zé)蓙?lái)制造具有水硬性的熟料。由于該熟料 中的游離石灰量對(duì)水泥的物性造成影響，因此工廠以使游離石灰量限制在一定范圍內(nèi)的方 式制造熟料。
[0004] 作為控制游離石灰量的方法，一直以來(lái)采用了改變各原料的混合比率（調(diào)整原料 混合物的化學(xué)成分）、向水泥窯投入原料的量、水泥窯的轉(zhuǎn)速、燃燒器火焰的長(zhǎng)度以及水泥 窯排氣引風(fēng)量等或者使用礦化劑的方法。
[0005] 例如，在專利文獻(xiàn)1的制造方法中，將熟料等中所含的游離石灰量控制在0. 5質(zhì) 量％以下。并且，在專利文獻(xiàn)2的方法中，以水泥中的游離石灰量和含氟量滿足一定的關(guān)系 式的方式進(jìn)行控制。并且，在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)有如下制造方法：通過(guò)使熟料燒成物含有選 自氟、硫、氯以及溴中的任意一種以上和選自第3族元素?第12族元素中的任意一種以上 的金屬元素，無(wú)需增加氟量，便能夠降低水泥熟料燒成溫度。
[0006] 但是，利用這些方法控制游離石灰量存在局限性，現(xiàn)狀是只能放任游離石灰量存 在極大的變動(dòng)。若游離石灰量發(fā)生變動(dòng)，則水泥（混凝土）的凝結(jié)特性、強(qiáng)度以及流動(dòng)性等 基礎(chǔ)物性受到影響。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2008-285370號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2001-130932號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2011-207752號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供一種在水泥制造工序中，將熟料中的游離石灰量限制在一定范圍內(nèi)， 從而抑制因游離石灰量的變動(dòng)而造成的水泥品質(zhì)的變動(dòng)的方法。
[0011] 通過(guò)本發(fā)明，提供一種由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的控制游離石灰量的方法。
[0012] [1] 一種控制水泥熟料中的游離石灰量的方法，其特征在于，根據(jù)式（1)?式（3) 調(diào)整熟料中的游離石灰量（f. CaO)，
[0013] f. CaO = 0. 29Xe°-65XA(A = aXS03+b) (1)
[0014] a = 0· 0001XF+9. 2Xt-0. 18XHM-9. 2 (2)
[0015] b = -0. 0005XF-32. 8Xt-2. 9XHM+28. 4 (3)
[0016] 在式（1)中，f. CaO是游離石灰量，S03是熟料中的三氧化硫量（wt% )，a是滿足 式（2)的系數(shù)，b是滿足式（3)的系數(shù)，F(xiàn)是熟料中的氟量（mg/kg)，t是以1450°C為基準(zhǔn)的 系數(shù)，燒成溫度為X°C時(shí)，t = X/1450，HM是水硬系數(shù)。
[0017] [2]根據(jù)上述[1]所述的控制水泥熟料中的游離石灰量的方法，其中，
[0018] 通過(guò)調(diào)整熟料中作為氟源的用作礦化劑的螢石或含氟廢棄物的添加量以及熟料 中成為30 3源的燃料的使用量或廢石膏的添加量，并根據(jù)上述式（1)?式（3)控制熟料中 的游尚石灰量（f. CaO)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的控制方法，能夠通過(guò)調(diào)整熟料中成為S03源的燃料或廢石膏的使用 量，并且根據(jù)式（1)調(diào)整熟料中作為氟源的用作礦化劑的螢石或含氟廢棄物的添加量，控 制熟料中的游離石灰量（f. CaO)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是關(guān)于游離石灰量示出計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的關(guān)聯(lián)的圖表。
[0021] 圖2是表示燒成溫度為1450°C時(shí)的S03量與氟量之間的關(guān)系的圖表。
[0022] 圖3是表示燒成溫度為1350°C時(shí)的S03量與氟量之間的關(guān)系的圖表。
[0023] 圖4是表示燒成溫度為1300°C時(shí)的S03量與氟量之間的關(guān)系的圖表。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 以下，根據(jù)實(shí)施方式具體說(shuō)明本發(fā)明的控制方法。
[0025] 作為本發(fā)明的控制方法的控制水泥熟料中的游離石灰量的方法，其特征在于，根 據(jù)式（1)?式（3)調(diào)整熟料中的游離石灰量（f. CaO)。
[0026] f. CaO = 0· 29Xe〇.65XA(A = aXS03+b) (1)
[0027] a = 0· 0001XF+9. 2Xt_0. 18XHM-9. 2 (2)
[0028] b = -0. 0005XF-32. 8Xt-2. 9XHM+28. 4 (3)
[0029] 在式⑴中，
[0030] f. CaO是游離石灰量，
[0031] S03是熟料中的三氧化硫量（wt % )，
[0032] a是滿足式⑵的系數(shù)，
[0033] b是滿足式⑶的系數(shù)，
[0034] F是熟料中的氟量（mg/kg)，
[0035] t是以1450°C為基準(zhǔn)的系數(shù)，燒成溫度為X°C時(shí)，t = X/1450，
[0036] HM是水硬系數(shù)。
[0037] 熟料中的三氧化硫量S03大部分來(lái)自燃料。并且，將廢石膏板粉末混入燃料中，或 者由窯前改為窯內(nèi)投入，從而調(diào)整熟料中的303量。通過(guò)調(diào)整該燃料的使用量或廢石膏的 投入量，能夠控制由式（1)表示的303量。
[0038] 并且，熟料原料中添加礦化劑。作為礦化劑，使用螢石或含氟廢棄物（污泥）等。 由于熟料中所含的氟主要來(lái)自礦化劑，因此例如通過(guò)調(diào)整礦化劑的添加量，調(diào)整包括氟量F 的式（2)的系數(shù)a以及式（3)的系數(shù)b，最后能夠控制由式（1)表示的熟料中的503量。
[0039] 水硬系數(shù)HM是以HM = Ca(V(Si02+Al203+Fe20 3)表示的指標(biāo)，HM越大，熟料中的氧 化鈣量或硅酸三鈣量變多，且燒成反應(yīng)性下降，因此游離石灰變多。一般來(lái)講，熟料原料的 水硬HM是1. 90?2. 30。
[0040] 另外，式（1)在熟料中的氟量F為300mg/kg以上時(shí)成立。當(dāng)熟料中的氟量F比該 數(shù)值少時(shí)，氟與S0 3之間的相關(guān)關(guān)系下降，熟料中的游離石灰量（f.CaO)會(huì)出現(xiàn)比式（1)所 示的值變多的傾向。
[0041] 實(shí)施例
[0042] 以下示出本發(fā)明的實(shí)施例。
[0043] 熟料中的S03量按照J(rèn)IS R 5202 :2010 "水泥的化學(xué)分析方法"進(jìn)行測(cè)定。熟料 中的氟量利用X射線熒光分析（粉末造塊法或熔融法）進(jìn)行測(cè)定。
[0044] 熟料中的游離石灰量（f. CaO)按照J(rèn)CAS 1-01 :1997 "游離氧化鈣的定量方法"進(jìn) 行測(cè)定。
[0045] 燒成溫度系數(shù)t是以1450°C為基準(zhǔn)的系數(shù)，燒成溫度為1350°C時(shí)，t = 1350/1450 =0· 93,燒成溫度為 1450°C時(shí)，t = 1450/1450 = L 00。
[0046] [實(shí)施例1]
[0047] 對(duì)所制造的水泥熟料測(cè)定熟料中的S03量、氟量、游離石灰量（f. CaO)。將該結(jié)果 與水硬系數(shù)HM、燒成溫度系數(shù)t 一同示于表1中。并且，示出了將原料的水硬系數(shù)、燒成溫 度系數(shù)以及所測(cè)定的S03量、氟量代入式（1)后計(jì)算出的游離石灰量（預(yù)想f. CaO)。
[0048] 并且，圖1中示出了根據(jù)式（1)計(jì)算出的游離石灰量（預(yù)想f.CaO)與實(shí)際測(cè)定的 游尚石灰量（f.CaO)之間的關(guān)系。
[0049] 如表1所示，根據(jù)式（1)計(jì)算出的游離石灰量（f.CaO)與實(shí)際測(cè)定的游離石灰 量（f.CaO)的差較小，如圖1所示限制在狹窄的范圍內(nèi)。因此，表示熟料中的游離石灰量 (f.CaO)的式（1)具有高的可靠性，從而能夠根據(jù)式（1)可靠地控制熟料中的游離石灰量 (f. CaO) 〇
[0050] [實(shí)施例2]
[0051] 在分別以13001：、13501：、14501：對(duì)水硬系數(shù)腿為1.9、2.1、2.3的熟料原料進(jìn)行 燒成時(shí)，根據(jù)式（1)在各燒成溫度下，游尚石灰量（f. CaO)處于0. 5 < f. CaO < 1. 0的范圍 內(nèi)，將此時(shí)的S03量與氟量之間的關(guān)系示于圖2?圖3。圖中的斜線部分表示0. 5 < f. CaO < 1. 0的范圍，調(diào)整S03量與氟量，從而能夠?qū)⒂坞x石灰量限制在0. 5 < f. CaO < 1. 0的范 圍內(nèi)。
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 一種控制水泥熟料中的游離石灰量的方法，其特征在于，根據(jù)式（1)?式（3)調(diào)整熟 料中的游尚石灰量，即f. CaO， f. CaO = 0. 29Xe0 65XA (1) a = 0· 0001XF+9. 2Xt-0. 18XHM-9. 2 (2) b = -0. 0005XF-32. 8Xt-2. 9XHM+28. 4 (3) 在式（1)中，A = aXS03+b，f. CaO是游離石灰量，S03是熟料中的三氧化硫量，S03的單 位是wt %，a是滿足式（2)的系數(shù)，b是滿足式（3)的系數(shù)，F(xiàn)是熟料中的氟量，F(xiàn)的單位是 mg/kg，t是以1450°C為基準(zhǔn)的系數(shù)，燒成溫度為X°C時(shí)，t = X/1450, HM是水硬系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制水泥熟料中的游離石灰量的方法，其中， 通過(guò)調(diào)整熟料中作為氟源的用作礦化劑的螢石或含氟廢棄物的添加量以及熟料中成 為303源的燃料的使用量或廢石膏的添加量，并根據(jù)上述式（1)?式（3)控制熟料中的游 尚石灰量，即f. CaO。
【文檔編號(hào)】C04B7/38GK104203862SQ201380016612
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月29日
【發(fā)明者】二宮祐希, 田中久順, 山下牧生, 中西陽(yáng)一郎 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社