【正文】 含量（%）3天強度(MPa) 圖312 A線熟料SO3含量與其3天強度SO3含量（%）3天強度(MPa)SO3含量（%）圖313 B線熟料SO3含量與其3天強度SO3含量（%）28天強度(MPa)圖314 A線熟料SO3含量與其28天強度SO3含量（%）28天強度(MPa) 圖315 B線熟料SO3與其28天強度圖312中，～，A線窯3天強度隨三氧化硫含量增加而逐漸下降。從表31和表32中選取數(shù)據(jù)列表于表39中。 煤粉的細度反應(yīng)了是在相同的粉磨條件下煤的易磨性能或者是粉磨設(shè)備對煤粉顆粒的研磨程度，通常由某一孔徑篩的篩余來表示，有時還可以通過顆粒級配的分析結(jié)果來表示。煤在新型干法水泥生產(chǎn)過程中既有原料的作用，又有燃料的作用。煤粉細度(%)SO3百分含量(%)圖310 A線窯煤粉細度與熟料中SO3含量SO3百分含量(%) 煤粉細度(%)圖311 B線窯煤粉細度與熟料中SO3含量從圖310和圖311中可以看出，熟料中三氧化硫的含量隨煤粉細度的增大有呈上升的趨勢。、熟料三氧化硫含量及強度間關(guān)系分別從表31和表 32中選取數(shù)據(jù)列于表38中。通常在實際的生產(chǎn)過程中，所指的游離氧化鈣主要就是指“死燒狀態(tài)”下的一次游離氧化鈣，是影響水泥安定性的最主要因素。這種游離氧化鈣也經(jīng)過了高溫的煅燒，并分散在熟料礦物中，水化速度較慢。　　(3)二次的fCaO 此種fCaO形成的原因是熟料在還原氣氛或慢冷條件下，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的硅酸三鈣分解而形成的氧化鈣，以及在熟料中堿取代硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣中的氧化鈣而形成的。當(dāng)這種游離氧化鈣與水作用生成氫氧化鈣時，%，在已水化水泥石的內(nèi)部造成局部的膨脹應(yīng)力。 　　(2)一次fCaO 因生料過粗、配料不當(dāng)(高KH)、煅燒不良、混合不均，尚有與酸性氧化物未反應(yīng)而殘留的CaO，經(jīng)過1400～1450℃高溫煅燒后呈“死燒狀態(tài)”，即所謂的一次游離氧化鈣。其特點是fCaO結(jié)構(gòu)疏松多孔，遇水反應(yīng)快，但是并不影響水泥安定性。游離氧化鈣種類、形成原因及其影響：(1)欠燒的fCaO 因欠燒、生料過粗、煅燒不良、漏生，即在1100～1200℃低溫下形成的fCaO。鋁率的高低，在一定程度上反映了水泥熟料在高溫煅燒過程中液相的粘度。鋁率和礦物組成關(guān)系的表達式是： SM值fCaO百分含量(%)圖39 A窖KH值、SM值基本相同時IM與fCaO 值關(guān)系式中C3A、C4AF——分別是熟料中各該礦物的質(zhì)量百分數(shù)（%）。表37 A線fCaO與IMfCaO(%)IM根據(jù)表37做出折線圖，如圖39。 為方便起見，從表31中選取硅率和石灰飽和系數(shù)基本相同時的鋁率和游離氧化鈣含量，列于表37 中。用轉(zhuǎn)爐渣配料，升重低,fCaO也低是明顯的，但是與飛砂料不同點是飛砂不大，熟料顏色較輕并且發(fā)綠，相同的是物料發(fā)散、發(fā)粘、fCaO含量低、升重低，處理辦法是按照轉(zhuǎn)爐渣：砂巖=1：1配料。在這種情況下，熟料的升重一般比正常熟料要低100～200克/升，處理的方法是改變煅燒參數(shù)配料方案和，并使之合理?！炝现杏坞x氧化鈣含量有下降的現(xiàn)象。此時形成的礦物組成為鋁酸三鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣，而沒有硅酸三鈣生成。石灰飽和系數(shù)KH值為熟料中全部二氧化硅生成硅酸鈣最大含量的比值，也即表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度。石灰飽和系數(shù)，可簡寫為KH是由蘇聯(lián)學(xué)者容克和金德根據(jù)杰耳與古特曼的石灰理論極限含量提出的?！１?36 A線KH值與fCaOfCaOKH 根據(jù)表36做折線圖，如圖 38 。因此根據(jù)所做折線圖中表顯示。如果硅率過低，則熟料中硅酸鹽礦物含量太少，從而影響到熟料的強度，并且由于煅燒過程中的液相（即熔劑礦物）過多，容易結(jié)球、結(jié)圈，導(dǎo)致窯內(nèi)的通風(fēng)不好，造成窯況的不穩(wěn)，從而也造成游離氧化偏高[6]。硅率表示的是熟料中氧化硅含量與氧化鐵、氧化鋁之和的質(zhì)量比，同時也表示熟料中的硅酸鹽礦物與熔劑礦物質(zhì)的比例。SM值fCaO百分含量(%)圖 37 SM與fCaO關(guān)系在鋁率和石灰飽和系數(shù)相同時，～，超出此范圍后游離氧化鈣含量開始上升。表35 A線fCaO與SMfCaOSM當(dāng)KH與IM分別基本相同時，隨著SM ，所得熟料的游離鈣含量測定結(jié)果見圖37。從表31中選取KH值與IM值基本相等時的SM值與fCaO含量數(shù)據(jù)，列于表35中。%以下，%以下。游離氧化鈣發(fā)生水化反應(yīng)生成氫氧化鈣時，%，從而在硬化水泥石的內(nèi)部造成局部膨脹應(yīng)力[8]。開始時其強度隨游離氧化鈣含量增加也增加，達到一最大值后強度隨游離氧化鈣含量增加而下降，即游離氧化鈣含量有一最適宜的范圍，在此范圍內(nèi)可使熟料強度達最大值。圖36中，～?！?，B線28天強度也呈上升走向。從上述四個圖中，可以看出熟料強度基本上在游離氧化鈣含量較高時均有下降的趨勢。根據(jù)表34可做折線圖，如圖33，圖34，圖35，圖36。當(dāng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)熟料中游離氧化鈣偏高時，一定要進行分析研究（可采用比較和排除的方法）明確其產(chǎn)生的原因，之后采取適當(dāng)?shù)拇胧┚湍軌蚪鉀Q這個問題[6]。故生產(chǎn)上宜使物料的顆粒分布控制在較窄的范圍內(nèi)。在實際生產(chǎn)中，往往不可能控制均等的物料粒徑。因此，生料的粉磨細度具有極其重要的意義。而粉磨的生料細度是影響生料易燒性的一個重要因素。生產(chǎn)易燒性愈好，生料煅燒的溫度愈低；易燒性愈差，煅燒溫度愈高。經(jīng)過規(guī)定時間后，在某已知溫度下測量的游離氧化鈣的含量，游離氧化鈣的降低數(shù)值與生料易燒性的改善相對應(yīng)；%的時間，時間的減少數(shù)值與易燒性的改善相對應(yīng)。當(dāng)生產(chǎn)水泥的原料中含有隧石、石英、方解石等結(jié)晶粗大、難以假燒的成分時，％，％左右。所以，用管磨機生產(chǎn)時，生料粉磨細度，％左右，％為宜。但是細度過細，其粉磨電耗就越高，在經(jīng)濟上不合理。若生料顆粒粒度不均勻，特別是含粗顆粒較多并含有一些粗大的方解石和石英晶體時，反應(yīng)活性低，影響對熟料游離鈣的吸收，不利于窯質(zhì)量和產(chǎn)量的提高。生料磨得越細．其比表面積越大。在燒成溫度下，死燒的游離氧化鈣因結(jié)構(gòu)比較致密，水化很慢，通常加水3天以后反應(yīng)才比較明顯[5]。它在偏光鏡下為有明顯解理，無色圓形顆粒，有時有反常干涉色。fCaO百分含量(%)生料細度(%)圖31 A線窯熟料中fCaO含量隨生料細度的變化趨勢生料細度(%)fCaO百分含量(%) 圖32 B線窯熟料中fCaO含量隨生料細度的變化趨勢由圖31和圖32中可以看出，無論是在哪種熱工制度條件下，熟料中游離氧化鈣的百分含量與入窯生料的細度都基本成正相關(guān)量的關(guān)系，熟料中游離氧化鈣含量都隨生料細度的增大而增多。表33 A線與B線生料細度與熟料中游離氧化鈣百分含量A線B線生料細度fCaO(%)生料細度fCaO(%)從表33中可以看出，B線窯生料細度要普遍高于A線，且對應(yīng)生料細度的熟料中游離氧化鈣的百分含量B線也要高于A線?，F(xiàn)將冀東水泥公司4500t/d新型干法預(yù)分解窯A、B兩線生料、燃料和熟料物理化學(xué)分析結(jié)果及熟料三天和二十八天強度分別列于表31和表32。表29 熟料的化學(xué)成分原料配合比（%）SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼燒生料煤灰熟料100熟料的率值計算如下：計算的率值KH=,SM=,IM=，所以配比合適。表28 生料的化學(xué)成分原料配合比（%）燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石砂巖7轉(zhuǎn)爐渣粉煤灰生料100灼燒生料———— 熟料的化學(xué)成分%，則灼燒生料配合比為100%%=%。根據(jù)原燃料的化學(xué)成分全分析，設(shè)定干燥物料的配合比為：%、砂巖7%、%、%，以此計算生料的化學(xué)成分。作為組成熟料主體的這些礦物，它們與熟料的率值有如下關(guān)系： KH= ① SM= ② IM=+ ③將式① ② (③ +1)整理，得： L=圖21 熟料28d抗壓強度與L值相關(guān)圖冀東水泥廠生產(chǎn)原料及燃料化學(xué)成分全分析列于表25，表26，表27和表28。眾所周知，水泥熟料是由三氧化二鋁、二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鐵等主要氧化物， 按照一定比例化合而成的多礦物集合體。但工廠不能等到28天強度的結(jié)果出來后再決定粉磨細度、混合材摻量等生產(chǎn)的控制指標(biāo)。IM=177。綜上所述，最終率值的確定如下：KH=177。KH=177。），中硅酸率值（SM=～）、高硅酸率（SM=～）、低硅酸率值（SM=～），低鋁氧率（IM=～）、高鋁氧率（IM=～）。表23國內(nèi)外預(yù)分解窯熟料率值、礦物組成范圍生產(chǎn)統(tǒng)計率值范圍礦物組成國內(nèi)國外率值國內(nèi)設(shè)計規(guī)范新型干法水泥技術(shù)C3S/%54～6165KH～～～C2S/%17～2313SM～～～C3A/%7～98IM～～～C4AF/%9～1110我國硅酸鹽工業(yè)一般采用“兩高一中”的配料方案注：習(xí)慣提法，中飽和比（KH=177。）的配料方案。177。上世紀(jì)70年代，預(yù)分解窯之崛起及與之相配套的各種新技術(shù)、新工藝和新裝備的相繼問世，使水泥熟料技術(shù)控制條件及煅燒條件發(fā)生了重大的變化。177。針對中國過去大中型水泥企業(yè)大多為老式干法、濕法和半干法生產(chǎn)的特點，采用“高飽和比、高鐵、低硅酸率”（177。長期以來，我國水泥企業(yè)在生產(chǎn)實踐的過程中，對配料方案的設(shè)計積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗。因此，無論是國內(nèi)還是國外的水泥生產(chǎn)企業(yè)對配料方案的優(yōu)化設(shè)計都是非常重視的。最優(yōu)的配料方案設(shè)計，可以獲得品質(zhì)優(yōu)良的熟料，取得安全穩(wěn)定生產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的滿意效果。同時對于水泥生產(chǎn)全過程，特別是作為熟料煅燒裝備水泥窯的能源消耗、生產(chǎn)效率、安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)、耐火材料壽命、環(huán)境保護條件以及經(jīng)濟效益和生產(chǎn)成本等各種經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，都有著重大影響。結(jié)合《水泥廠設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求后，綜合考慮確定熱耗為3350kJ/kg熟料。而國外水泥廠家通過采用多通道噴煤管和新型篦式冷卻機，以及高效低阻的多級預(yù)熱器系統(tǒng)等先進工藝，從而降低了水泥生產(chǎn)的熟料的熱耗。機械立窯是機械卸料和加料；普通立窯是人工加料和人工卸料或機械加料，人工卸料；由于機械立窯是連續(xù)操作的，它的質(zhì)量和產(chǎn)量及勞動生產(chǎn)率都要比普通立窯高。濕法回轉(zhuǎn)窯與干法回轉(zhuǎn)窯相比優(yōu)缺點正好相反，由于制備成的泥漿具有流動性，所以各種原料之間混合均勻，生料成分穩(wěn)定，因而使燒成的熟料質(zhì)量高，這是濕法生產(chǎn)中突出的優(yōu)點，但是它比干法增多了蒸發(fā)水分所需的熱量[3]。干法生產(chǎn)將生料制成干粉，其流動性比泥漿差，因此原料混合不好，成分不均勻。根據(jù)窯尾熱交換裝置不同，也可分為幾種不同類型的窯。2 研究內(nèi)容目前水泥窯主要有兩種，一種是窯筒體臥放（稍帶斜度），且能作回轉(zhuǎn)運動的窯稱為回轉(zhuǎn)窯（也稱之旋窯）；另一種窯筒體是豎立放置而不轉(zhuǎn)動的稱之為立窯。新型干法水泥生產(chǎn)工藝是國際上目前公認最先進的水泥生產(chǎn)方法，代表國際水泥工業(yè)發(fā)展最新水平，同時也代表了我國水泥發(fā)展的方向。據(jù)統(tǒng)計2011年，%。其中，%，%，%，%，%，%； 2009年全國已有498條2000t/d以上新型干法生產(chǎn)線安裝了余熱發(fā)電，總裝機容量3316MW，年發(fā)電能力222億度，減排2000萬噸CO2，節(jié)能800多萬噸標(biāo)煤。節(jié)能減排稍見成效，%；2009年水泥產(chǎn)品綜合能耗大大降低，%。　　 (5) 滿足各種建設(shè)的需要,具有良好的使用性能，生態(tài)水泥從設(shè)計材料、制備材料、應(yīng)用材料，直至廢棄物的處理，全過程都應(yīng)以促進社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，都應(yīng)與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)。 (3) 產(chǎn)品設(shè)計以提高生活質(zhì)量、改善生活環(huán)境為宗旨,即產(chǎn)品不僅不損害人體健康,而且還有益于人體健康,使產(chǎn)品具有多功能化,如防火、阻燃、調(diào)濕、調(diào)溫、防射線、消聲等。 工業(yè)廢棄物用于新型干法水泥生產(chǎn)可以歸納出以下五方面基本特征: (1) 使用和生產(chǎn)過程中有利于保護、改造自然環(huán)境和治理污染。消費大量的工業(yè)固體廢料,并逐步過度到消耗大量生活垃圾,使水泥窯從“能源老虎”變成處理垃圾的城市環(huán)境的“清潔工” [2]。國內(nèi)、國外的實踐證明，工業(yè)廢棄物在建筑材料領(lǐng)域中尤其是水泥的建材化、資源化應(yīng)用具有十分巨大的潛力和經(jīng)濟效益。水泥工業(yè)集約化方向的發(fā)展，使工藝設(shè)備大型化；生料制備的全過程普遍采用現(xiàn)代化預(yù)均化技術(shù)；優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、清潔生產(chǎn)、高效、有害物排放量低和節(jié)約能源；采用預(yù)分解及懸浮預(yù)熱技術(shù)；廣泛采用新型耐火材料等；新型干法水泥生產(chǎn)使水泥生產(chǎn)更加的均質(zhì)穩(wěn)定，也更加的“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低消耗” [1]。經(jīng)過數(shù)代人近半個世紀(jì)的努力，國內(nèi)新型干法水泥生產(chǎn)裝備和技術(shù)的先進水平已接近國際先進水平，但是我們的整體水平還與其有一段距離。在消化吸收的基礎(chǔ)上，多年來，科研設(shè)計單位對從原料開采到水泥成品出廠的整個生產(chǎn)過程的工藝技術(shù)進行了優(yōu)化和對成套裝備進行了不斷的改進，從而使生產(chǎn)線的先進性可