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1　引言

　　湖北省松木坪水泥厂原材料的Al₂O₃含量较高，粘土Al₂O₃含量为16％；煤灰为39％；石灰石为3％。在配料时，总是铝率较高，在1.6以上。因此，烧成时，粘土发粘，结块，十分难烧。为了降低fCaO含量，不得不降低石灰饱和系数，致使熟料强度标号上不去，强度增长率较低。

    道路水泥在机立窑上烧制成功特别是高铝道路水泥烧制成功，给人们很大启发。道路水泥除了具有普通硅酸盐水泥所具有的性能外，还有耐磨、干缩值小、抗冻融性能高等特点。而且，其烧成温度低，熟料液相量高、粘度低、石灰吸收快又多，C₃S形成量多而快，从而提高窑的台时产量和熟料标号。因此，在本厂的高铝配料中，增加铁质含量以提高其C₄AF生成量，使之达到高铝高铁配料方案，来提高熟料强度和强度增长率是可能的。

2　试验

　　试验是在原配料KH=0.92，n=1.6～1.8，P=1.6～1.8基础上，有目的地增加铁质含量，使其P=1.14～1.23，KH=0.91～0.92，n=1.6～1.8。在Φ2m×8m和Φ2.5m×10m塔式机立窑上煅烧。采用全黑生料，生料细度<10％。T_CaCO3=68％±0.5％，合格率>70％；Fe₂O₃控制值3.5％±0.2％，合格率>50％。成球加水量控制在14％。煅烧时，由于熟料中铁质和铝质高，液相量多，要做到三勤：“勤加料，勤卸料，勤打碎融块”。采用“大风、大料、浅暗火”的操作规程。料层厚度不能太厚，控制在40cm左右。烧成表明，该料起火快，易烧，底火也容易稳定。熟料多呈结核块状，透风好，产量比普通硅酸盐熟料高。同时，根据熟料的Al₂O₃和Fe₂O₃的百分含量，计算C₃A和C₄AF的生成量。在磨制水泥时，一律掺3％石膏。细度控制在0.080mm筛筛余<8％。按GB177-85〈水泥胶砂强度检验方法〉进行水泥抗压强度试验。试验结果如表1。

表1　高铝高铁硅酸盐熟料强度增长率

　　从表1得知，在高铝配料生料中，随着铁质含量的增加其28d强度亦在增加。同时，十分明显地看出，在一定范围内，熟料中C₄AF不断增加，或者说C₄AF/C₃A值逐渐增加，其3d→28d的熟料强度增长率亦在增加。而且3d强度始终保持较高的势头。因此，我们说，在高铝配料方案中，增加铁质含量，从原来的低铁配料方案改为高铁配料方案，对提高熟料28d强度、强度增长率和确保525R型硅酸盐水泥的稳定生产是经济而有效的好方法。

3　讨论与分析

3.1　高铝高铁配料定义

　　本配料是属于高铝还是高铁配料方案，还是高铝高铁配料方案呢?如果仅从铝率P<1为高铁配料定义来确定，该配料算不上高铁方案；但是，就其熟料的Fe₂O₃含量>5％和铁铝酸盐矿相组分C₄AF>16％来看，该配料实属高铁配料方案；另一方面，就其熟料中Al₂O₃>6.5％，其铝酸盐矿相组分C₃A>8％来看，该配料又实属于高铝配料方案。所以说，该配料应属于高铝高铁配料方案比较合适。而且，所谓高铝高铁配料方案应以熟料中氧化铁含量和氧化铝含量为准为好。因为它直接决定熟料中的C₃A和C₄AF含量之多少，从而，决定水泥的特殊性能。例如，高铁配料方案生产的是以耐磨为特点的水泥；高铝配料方案生产的是以快硬早强为特点的水泥；而本文高铝高铁配料方案生产的高铝高铁硅酸盐水泥是以快硬早强、耐磨、抗渗、抗冻融、带有微膨胀补缩为特点的水泥。

3.2　高铝高铁配料提高水泥强度的原由

　　在高铝配料方案中，增加铁质含量，提高水泥28d强度的原因，是由于C₄AF矿相对水泥28d强度的贡献远比C₃A大。有人曾做过水泥中C₃S、β-C₂S、C₃A和C₄AF等4大单矿物的强度性能(如表2)。　

表2 　水泥单矿物强度(MPa)

　　从表2来看，通过熟料的铁质增加来提高其C₄AF含量，从而提高水泥的28d强度是合理的，也是可信的。同时，从表2还可看出，C₄AF不仅对水泥的后期强度有较大贡献，对早期强度也有较大贡献。过去，由于烧成难等原因，把提高C₄AF这个矿相的作用给忽略了。随着道路硅酸盐水泥和高铁硅酸盐水泥的开发使用及其烧成技术的提高，C₄AF在水泥中的作用，必将被人们越来越有所重视。

3.3　高铝高铁配料方案带来的经济效益

　　用高铝高铁配料方案生产出的水泥，具有低能耗、高产量、高质量和高强度等。因此，带来的经济效益十分可观。就本厂而言：(1)原配料方案的生料配煤量14％，熟料烧成热耗为4598kJ/kg熟料；现在用高铝高铁配料方案，生料配煤量12％，熟料热耗为3971kJ/kg熟料。熟料烧成温度约降低50～100℃，耗标煤可减少14％。(2)熟料的易烧性好，产量提高。该厂原配料方案的每个月熟料产量为8000t，而改用高铝高铁配料方案后，每个月熟料产量可提高到8900t，熟料产量提高11.25％。(3)熟料28d抗压强度提高5MPa，平均可多掺混合材5％。按5个月生产的高铝高铁水泥6.5万t计算，可获利润35万元。年获利润84万元。

4　结论

　　(1)在机立窑的高铝配料方案中，通过铁质的增加使之达到高铝高铁配料方案，以提高水泥熟料强度的方法是十分有效的。

　　(2)本文所谓高铝高铁配料方案是以熟料中的Al₂O₃>6.5％，Fe₂O₃>5％为准。它决定C₃A和C₄AF的生成量。从而，决定水泥的特殊性能。