【正文】 巖相分析，以指導(dǎo)生產(chǎn)。它反映了熟料冷卻至 1000℃以下之前的冷卻速率。這種顯微結(jié)構(gòu)的 B 礦只可能在燒成溫度高、而且是急冷的熟料中見到。 C、慢冷在水泥熟料顯微結(jié)構(gòu)中的顯現(xiàn)。這種 B 礦是由幾組結(jié)晶方位彼此不同的薄片層平行連生而成。 ?圖中可見巨形黑色中間體晶出。 P 高形成的熔劑礦物C3AF 多，此時(shí)液相粘度小，有利于 C3S 的形成。一般爐出口溫度控制 850900℃。從理論上認(rèn)為生料越細(xì)對(duì)煅燒越有利，但生料細(xì)度過細(xì)會(huì)使磨機(jī)產(chǎn)量降低，同時(shí)電耗增加。因?yàn)榻Y(jié)晶型 SiO2 在加熱過程中只發(fā)生晶型的轉(zhuǎn)變，晶體未受到破壞，晶體內(nèi)分子很難離開 晶體而參加反應(yīng)，所以固相反應(yīng)的速度明顯降低，特別是原料中含有粗顆粒石英時(shí)，影響更大。 ⑤其它因素。適量的礦化劑與其他微量元素等可以降低最低共熔點(diǎn)，使熟料燒結(jié)所需的液相提前出現(xiàn)（約 1250℃），但含量過多時(shí)，會(huì)對(duì)熟料質(zhì)量造成影響，對(duì)其含量要有一定限制。對(duì) C3S 生成有利。 2液相粘度對(duì)硅酸三鈣的形成影響？ 液相粘度對(duì)硅酸三鈣的形成影響較大。 提高溫度，離子動(dòng)能增加，減弱了相互間的作用力，因而降低了液相的粘度，有利于硅酸三鈣的形成，但煅燒溫度過高，物料易在窯內(nèi)結(jié)大塊、結(jié)圈等，同時(shí)會(huì)引起熱耗增加，并影響窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。 2影響熟料燒結(jié)過程的因素有哪些？ 最低共熔溫度，液相量，液相粘度 ，液相的表面張力，氧化鈣和硅酸二鈣溶于液相的速率，煅燒溫度。黃心料其化學(xué)成分上 最突出的變化就是隨黃心程度的增加其中FeO含量也增加 ,而總的鐵含量卻沒有明顯變化 。 Cr2O3主要來自窯中的鉻質(zhì)耐火材料 ,含 MnO的熟料呈綠色的主要原因是β C2S和 MnO形成固溶體 ,在 C2SMn2S 系統(tǒng)中形成綠色橄欖石 (CaO178。 3 熟料立升重與 f－ CaO 含量的關(guān)系？ 窯熟料的質(zhì)量，除根據(jù)其外觀特征鑒別外，還可測(cè)定熟料的立升重和 fCaO 含量來鑒別。 2）熟料的燒結(jié)過程及冷卻過程。 3 為何要正確認(rèn)識(shí)熟料中游離氧化鈣含量的影響 ？ 熟料游離氧化鈣是關(guān)系到水泥質(zhì)量的重要指標(biāo)，它表示生料煅燒中氧化鈣與氧化硅、氧化鋁、氧化鐵結(jié)合后剩余的程度，它的高低直接影響水泥的安定性及熟料強(qiáng)度。 2） 對(duì)預(yù)分解窯而言，不應(yīng)縱容中控操作員一味追求游離氧化鈣合格率及絕對(duì)含量，而不顧其他指標(biāo)；更不應(yīng)不惜提高熱耗，而無止境地壓低熟料游離氧化鈣的含量。當(dāng)剛燒成的熟料冷卻速度較慢或還原氣氛下， C3S 又分解成為氧化鈣及C2S（此反應(yīng)在 1100℃ 左右分解速度最快，但由于熟料冷卻較快，所以通常很少發(fā)生），或熟料中堿等取代出 C3S 、 C3A 中氧化鈣。 3 游離氧化鈣（ fCaO）控制目的 ？ 游離氧化鈣是熟 料中沒有參加化學(xué)反應(yīng)而以游離狀態(tài)存在的氧化鈣。一般回轉(zhuǎn)窯 1300~1500g/L，立窯 850~1000g/L 3 熟料的燒失量控制目的 ？ 燒失量是衡量熟料質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)之一。由于影響升重的因素不只是煅燒一方面，而與配料中各率值的選擇、礦物組成的比例、熔媒成分的含量、物料預(yù)燒及冷卻好環(huán)、煤管位置、火焰長(zhǎng)短、窯速快慢等諸因素均有直按的關(guān)系，所以各廠規(guī)定的升重合格范圍不一，但原則是不變的。在不影響質(zhì)量的情況下，升重控制得愈低，對(duì)節(jié)煤愈有利，并可提高窯襯周期及快轉(zhuǎn)率，合格率為 83％以上。 3 熟料中游離氧化鈣含量過低有何不利之處 ？ 1） 在游離氧化鈣低于 %時(shí)，熟料往往呈過燒狀態(tài)，甚至是死燒。根據(jù)本廠工藝線的特點(diǎn)，制定出不影響熟料強(qiáng)度和水泥安定性的最高游離氧化鈣上限及最大節(jié)約熱耗的下限。如上述兩種情況同時(shí)存在時(shí)，就無法保證熟料的質(zhì)量及維持正常的生產(chǎn)和設(shè)備的長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。 進(jìn)廠煤的灰分波動(dòng)大于177。各種經(jīng)過加工的原燃材料必須利用一定的儲(chǔ)存設(shè)施進(jìn)行儲(chǔ)存并 使物料具有一定的儲(chǔ)存期。 ? 長(zhǎng)形預(yù)均化堆場(chǎng)可以向兩端延伸、擴(kuò)建，此時(shí)輸送設(shè)備要改造。硅鋁質(zhì)原料塑性指數(shù)高、濕度大、物料發(fā)黏，需要采用預(yù)配料方案，通過兩種以上物料同時(shí)入破碎機(jī)，以防堵塞時(shí)； ? 進(jìn)廠原燃料成分穩(wěn)定程度：不穩(wěn)定而又無 法控制時(shí)，就應(yīng)該選用均化堆場(chǎng)。按質(zhì)量控制要求，分批搭配采取平鋪直取，鏟車混合或多倉搭配等預(yù)均化措施，確保使用相對(duì)穩(wěn)定煤質(zhì)，以穩(wěn)定燒成煤的灰分、揮發(fā)分和熱值。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是庫底邊形成漏斗形，中部有一錐體，庫壁與中心錐之間的環(huán)形區(qū)，設(shè)有若干個(gè)充氣區(qū)，每個(gè)充氣區(qū)設(shè)有一定數(shù)量的充氣箱，每個(gè)區(qū)有一條卸料口與充氣生料小倉相通。利用不同的流化空氣，使庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨 中國聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司南陽分公司 水泥工藝煅燒基礎(chǔ)學(xué)習(xí)參考題匯 18 脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。石灰質(zhì)原料主要提供成分是氧化鈣；黏土質(zhì)原料主要提供二氧化硅、氧化鋁、少量的氧化鐵；硅質(zhì)校正原料主要提供二氧化硅；鐵質(zhì)校正原料主要提供氧化鐵；鋁質(zhì)校正原料主要提供氧化鋁；石灰質(zhì)原料主要的種類有石灰石、石灰?guī)r、白堊、貝殼、電石渣等；黏土質(zhì)原料種類有粘土、黃土、頁巖、粉煤灰、爐渣等；硅質(zhì)校正料有砂巖、粉砂巖等；鐵質(zhì)校正料有鐵粉、低品位鐵礦石等；鋁質(zhì)校正料有鋁礬土等。 ? 原料成分波動(dòng)或含水量：在下列情況時(shí)，應(yīng)該考慮選擇均化堆場(chǎng)。長(zhǎng)形預(yù)均化堆場(chǎng)的 堆取料機(jī)需從一個(gè)料堆移動(dòng)到另一個(gè)料堆。當(dāng)采用干法粉磨時(shí)，物料水分過高會(huì)降低磨機(jī)的粉磨效率甚至影響磨機(jī)生產(chǎn)，同時(shí)不利于粉狀物料的輸送、儲(chǔ)存和均化，濕法生產(chǎn)中煤和混合材也需烘干，這樣才能保證粉磨作業(yè)的正常進(jìn)行。當(dāng) Cv ＞ 10 ％時(shí)，原料的均勻性很差，成分波動(dòng)大，必須進(jìn)行預(yù)均化。 （ 4）為工廠提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的原料，也 可以在堆場(chǎng)內(nèi)對(duì)不同 4為什么要進(jìn)行原燃料的預(yù)均化？是否進(jìn)行預(yù)均化的判斷標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 原燃材料的化學(xué)成分、灰分及熱值常常在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，有時(shí)波動(dòng)比較大。合理的熟料游離氧化鈣控制范圍應(yīng)當(dāng)在 %～ %，加權(quán)平均值在 %左右。 由于疏松性黃心料是含有未燒透的生料，所以，顆粒內(nèi) 部物料的 fCaO 含量高，燒結(jié)情況不好，料較疏散。l00 克／升，如果升重實(shí)在燒不上去， fCaO 含量又不超過范圍，升重控制范圍也可定為 1350177。 熟料升重的控制，是在節(jié)煤及窯皮允許的溫度下進(jìn)行的。如窯內(nèi)物料化學(xué)反應(yīng)不完全，熟料顆粒小的多，而且其中還帶有細(xì)粉，立升重就低，說明窯內(nèi)溫度低。當(dāng)熟料游離氧化鈣高影響到水泥安定性時(shí)，除降低熟料游離氧化鈣含量外，也可以通過提高混合材摻量、提高水泥粉磨細(xì)度等工藝措施解決。這些氧化鈣經(jīng)高溫煅燒呈 “ 死燒狀態(tài) ” ，結(jié)構(gòu)致密，晶體較大，遇水后形成 Ca(OH)2很慢，通常需要 3 天才反應(yīng)明顯，至水泥硬化之后又發(fā)生固相體積膨脹，在水泥石的內(nèi)部 形成局部膨脹應(yīng)力，使其變形或開裂崩潰。 1） 游離氧化鈣含量只是水泥使用的過程指標(biāo)，不是最終指標(biāo)。所以立升重只能反映熟料質(zhì)量的一個(gè)方面，而不能說明熟料質(zhì)量的整個(gè)實(shí)質(zhì)。這是因?yàn)椋⑸刂荒芊从呈炝系臒Y(jié)情況，而不能反映熟料 fCaO 吸收反應(yīng)的完善程度。 （ 3） 析鐵料， 當(dāng)窯內(nèi)通風(fēng)不良 ,燃料在缺氧條件下燃燒 ,則出現(xiàn)強(qiáng)烈的還原氣氛 ,這時(shí)熟料中的高價(jià)鐵化合物被還原成低價(jià)鐵化合物 ,甚至金 屬鐵 ,其反應(yīng)過程為 :2C4AF→ C6A2F+C2F C6A2F+CO→ 2C3A+2FeO+CO2↑ FeO+CO→ Fe+CO2金屬鐵在高溫下為液相 ,由于表面張力而呈球形圓粒 ,冷卻后保留下來 ,因?yàn)樗恼凵渎时裙杷猁}礦物高得多 ,所以在巖相顯微鏡下 呈很亮的小圓粒。 中國聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司南陽分公司 水泥工藝煅燒基礎(chǔ)學(xué)習(xí)參考題匯 13 （ 2）綠心料， 有時(shí)遇到外觀與普通熟料相同 ,但中間呈嫩綠色的熟料 ,化學(xué)分析表明 ,此種熟料中含較多 Cr2O MnO。 （ 1） 窯外分解窯產(chǎn)生的黃心料 ,可分為 :疏松性黃心料和致密性黃心料 ,疏松性黃心料結(jié)構(gòu)疏松 ,熟料燒失量高 , fCaO 也高 ,后期強(qiáng)度明顯降低 ,它是在窯頭溫度低 ,窯尾存在還原氣氛下產(chǎn)生的。如果液相量多，黏度小，有利于 C3S 的生成，因?yàn)橐合嗔慷鄷r(shí)， CaO 和 C2S 在其中的溶解量也多；黏度小時(shí)，液相中CaO 和 C2S 分子擴(kuò)散速度大，相互接觸的機(jī)會(huì)多，故反應(yīng)進(jìn)行得充分。從燒成的角度看，鋁率高對(duì)燒成不利，使 C3S 不易生成；但從水泥熟 料性能角度看 ， C3A 含量高的熟料強(qiáng)度發(fā)揮快 ， 早期強(qiáng)度 高，而且 C3A 的存在對(duì) C3S 強(qiáng)度的發(fā)揮也有利，同時(shí)有適當(dāng) 含量的 C3A， 使水泥熟料的凝結(jié)時(shí)間也能正常 。 從上述可知影響液相量的主要成分是 Al2O Fe2O MgO 和 R2O， 后兩者在含量較多時(shí)為有害成分 ， 只有通過增加 Al2O3和 Fe2O3的含量增加液相量 ， 以利于 C３ S 的生成。 C3S－ C2S－ C3A－ Na2O－ Fe2O3－ MgO 最低共熔溫度 1280℃。組分?jǐn)?shù)愈多最低共熔溫度愈低。能加速結(jié)晶化合物的形成，使水泥生料易燒的少量外加劑稱為礦化劑。 ②原料物理性質(zhì)對(duì)固相反應(yīng)的影響。 2固相反應(yīng)速度的主要影響因素？ ①生料細(xì)度及其均勻程度。溫度升高分解速度加快。 另外，還有少量的游離氧化鈣（ f－ CaO）、方鎂石（結(jié)晶氧化鎂）、含堿礦物和玻璃體等。 圖 9為集還原氣氛與慢冷共同作用形成的水泥熟料，其顯微結(jié)構(gòu)如圖 9 所示。 D、欠燒與慢冷共同作用在水泥熟料顯微結(jié)構(gòu)中的顯現(xiàn)。 當(dāng)石灰石中存在結(jié)晶發(fā)育很好的大顆粒方解石時(shí)，這些方解石即使分解為氧化鈣，活性也很低，在熟料煅燒過程中以游離氧化鈣巢 的形式殘存下來。m 左右； ? A 礦、 B 礦均勻分布，其間基本上被白色、黑色中間相隔開； ?不見有白色中間相、黑色中間相晶出； ? 不見游離氧化鈣、方鎂石等晶體。較長(zhǎng)的滯留好，其晶體長(zhǎng)度 2540ｕ m，而短的滯留時(shí)間才 510ｕ m。但當(dāng) Al2O3 含量比較高時(shí)， KH 不能正確反映，熟料中石灰的真正飽和程度， 也 不能反映出生料的煅燒性能。 1熟料 KH 和 LSF 在概念上有何不同？ KH 為什么不能大于 1 而 LSF 可以大于 1 ？ KH 表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度；而 LSF 表示熟料中 CaO 含量與全部酸性組分需要結(jié)合的 CaO 含量之比。方鎂石膨脹的嚴(yán)重程度與其含量、晶體尺寸有關(guān)，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，熟料中氧化鎂含量應(yīng)小于 5%，但如水泥經(jīng)壓蒸安定性檢驗(yàn)合格，熟料中氧化鎂含量可允許放寬到 6%。（ 2）還可能由于熟料慢冷或在還原氣氛下使 C3S 分解出氧化鈣，以及熟料中的堿等取代 C3S、 C2S、 C3A中的氧化鈣，形成二次游離氧化鈣。 C 4 AF ：ａ . 水化速度在早期介于鋁酸三鈣與硅酸三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣。在反光鏡下由于它反射能力強(qiáng)，呈亮白色，并填充在 A 礦和 B 礦間，故通常又把它稱作為白色中間相。貝利特晶體多數(shù)呈圓形或橢圓形，表面光滑 或有雙晶紋。 （ 5）水硬系數(shù) (HM): HM= CaO / SiO2+Al2O3+Fe2O3 水硬系數(shù)是氧化鈣與酸性氧化物 SiO2， A12O3，和 Fe2O3 之比。 （ 2）硅率：又稱硅酸率，是水泥生料或熟料中二氧化硅與氧化鋁、氧化鐵重量百分?jǐn)?shù)之比，同時(shí)，也表示了硅酸鹽礦物（ C3S＋ C2S）與熔劑礦物（ C3A＋ C4AF）的比值。 氧化鈦（ TiO2）： 少量 TiO2對(duì)能提高熟料強(qiáng)度，過高時(shí)則會(huì)降低水泥強(qiáng)度 氧化磷（ P2O5）： 少量 P2O5對(duì)β－ C2S 有穩(wěn)定作用，可提高熟料強(qiáng)度，但過高時(shí)會(huì)導(dǎo)致C3S 分解，使強(qiáng)度降低，硬化過程變慢。但會(huì)導(dǎo)致水泥水化和硬化速度變慢。如果熟料中 SiO2 含量低，生成的硅酸鹽礦物量就減少 ，從而影響水泥的強(qiáng)度。 通常這四種氧化物總量在熟料中占 95％以上。 冷卻速度慢熟料質(zhì)量差，易使 C3S分解為 C2S和二次游離氧化鈣。 從以上化學(xué)反應(yīng)的溫度發(fā)現(xiàn)，這些反應(yīng)溫度都小于反應(yīng)物和生成物的熔點(diǎn) (如 CaO、 SiO2???? ?? 2C6003 COM g OM g CO ????? ?? 2C9003 COCa OCa CO ? 中國聯(lián)合水泥集團(tuán)有限公司南陽分公司 水泥工藝煅燒基礎(chǔ)學(xué)習(xí)參考題匯 4 與 2CaO178。 Fe2O3)， C２ S（ 2CaO178。 2H2O ??? ?? C600~400 ? 2SiO2178。層間水在 100℃左右即可除去，而配位水則必須高達(dá) 400～ 600℃以上才能脫去，具體溫度范圍取決于粘土的礦物組成。 生料中都有一定量的自由水，干法窯生料含水量一般不超過 %，立窯、立波爾窯生料需加水 12～ 14%成球，濕法生產(chǎn)的料漿水分在 30～ 40%。止料后注意高溫風(fēng)機(jī)出口負(fù)壓控制在 100~150pa。做到 五穩(wěn)保一穩(wěn) ，即生料、煤粉成分的穩(wěn)定、喂料量和喂 煤量 的 穩(wěn)定、 用風(fēng)量 穩(wěn)定、 窯速和 篦壓 穩(wěn)定、設(shè)備 安全