摘要:
运用二次正交及对比实验法,详细研究了各种配比对熟料速烧性能的影响,得出了熟料fCaO含量与各种影响因素的回归方程。结果表明:KH和SM是影响熟料速烧的主要因素;高温带停留时间的长短也直接影响KH和SM的选择。欲实现熟料速烧,必须要有合适的熟料组成。
1、引言
熟料速烧是水泥工业节能降耗的有效途径,国内外众多学者〔1～4〕的研究都主要集中在高热力梯度上,一般要求热力梯度在600～1500℃/min,甚至更高。现有的工业条件显然无法满足。本文旨在探讨如何利用现有水泥工艺设备,从调整熟料配方的角度出发实现熟料的快速烧成。
2、熟料速烧回归方程的建立
2.1 因素及位级表
采用二次正交回归设计。因素及位级见表1。
表1 因素及位级
2.2 试验方案及结果
根据表1的因素及位级,选用五因子二次回归正交表〔5〕安排试验方案。采用分析纯化学试剂配料,配好的生料混匀后,压成Φ5cm×5mm的生料片。在400℃温度下先将料片预热30min,然后送入已升温至1450℃的高温炉内,经8min炉温重新升至1450℃,在该温度下保温10min后取出急冷并测定其fCaO含量。试验方案及结果见表2所示。
2.3 回归方程
由表2结果计算得到熟料fCaO与熟料率值及矿化剂掺量的二次回归方程如下:
fCaO=-37.50KH 2-0.033SM 2-1.44IM
2-1.94CaF22-0.39SO32+29.97KH ·SM -1.00KH ·IM +7.50KH
·CaF2-2.00KH ·SO3+2.13SM ·IM-1.08SM ·CaF2-0.22SM ·SO3+1.10IM
·CaF2+0.32IM ·SO3+21.73KH -24.94SM -1.23IM
-3.34CaF2+2.7SO3+6.49
表2 二次回归正交试验方案及结果
为了能直观地得出在速烧条件下,熟料的最佳配比方案以及熟料KH、SM、IM对fCaO的影响,利用上述回归公式绘制成fCaO等高线图,结果如图1和图2所示。