煅烧对熟料的影响
回转窑煅烧对熟料煅烧质量的影响
2011-1-16 作者:
研究表明，回转窑的煅烧操纵热工轨
制对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重
要影响，优质熟料主要特征是C3S+C2S
矿物含量高，碱含量低，矿物晶粒粒径
较细小平均，发育良好，当生料工艺质
量参数和粉磨细度、颗粒粒径分布、化
学成分、有害成分、率值等保持不乱不
变的情况下，回转窑煅烧操纵热工轨制
和煅烧温度、升温速率、峰值温度、保
温时间、窑速和冷却速率等就决定了熟料硅酸盐矿物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶体尺寸发育大小，主要决定于水泥生料的易烧性和窑的煅烧操纵热工轨制的不乱。因此，以下结合煤质，火焰外形和温度，熟料和煅烧温度，烧成带长度，窑型规格，窑速、升温速率和冷却速率等对熟料煅烧质量的影响作一初步探讨。
一、煤质的影响
一般回转窑煅烧用煤质量要求灰分A≤30%，挥发分V在18%～30%，发烧量
QDW≥5000kcal/kg，煤粉细度要求控制在8%～15%，实际上，我国当前因为优质煤炭供给紧张且价格较高，很多厂家实际达不到这一要求，因为煤粉燃烧后灰分全部沉落在烧成带的熟料颗粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，从而改变熟料表层矿物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，从而影响熟料质量，当前相应的对策措施，一是适度调整增加干法窑尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解炉中煤灰分与灼烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降差劲质煤对窑头熟料质量的不利影响。
二、火焰外形和温度的影响
火焰外形的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和机能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧成带停留时间，火焰外形和长度影响到熟料中C3S矿物的晶粒发育大小和活性。因此，在烧高强优质熟料时，必需调整火焰长度适中，既不拉长火焰使烧成带温度降低，也不缩短火焰使高温部门过于集中，从而烧垮窑皮和耐火砖而不利于窑的安全运转，回转窑内火焰外形粗细必需与窑断面积相适应，要求比较布满近料而不触料，正常外形保持其纵断面为正柳叶外形。
当烧灰分高、热值低的劣质煤时，其一次风风速应适度加大，对于使用多通道喷煤管的窑应增加内、外净风风速和风量，使其火焰外形尽量控制不发散而形成正常火焰。
干法窑窑头火焰温度控制，视窑型大小而异，对于2000t/d以下的窑型一般控制在1650～1850℃之间，对于大型窑如5000t/d以上窑型，火焰温度控制在1750～1950℃的较高范围内比较有利，预分解窑内火焰温度取决于两部门因素：一是煤粉热值、灰分和细度，二是取决于二次风温大小，对于烧劣质煤的厂家进步二次风温尤其重要。对于易烧性差的生料和含碱高的生料，适当进步火焰温度，采用高温烧成有利于熟料质量的进步和碱分的充分挥发可获得低碱熟料。
三、熟料煅烧温度的影响
一般情况下控制熟料煅烧温度在1300～1450～1300℃可确保熟料质量和烧结，对于当前我国相称部门厂家因为采用双高配料（高KH、高SM）出产高强熟料，其生料易烧性变差，相应熟料煅烧温度应适度偏高控制，控制在1300～1500～1300℃左右比较有利。
四、烧成带长度的影响
对于双高（高KH、高SM）熟料配料的厂家，要求控制烧成带长度比正常情况偏长一些，煅烧温度高一些，即高温长带煅烧，有利于熟料烧结和熟料质量的进步，一般控制烧成带长度在4.5～5.5Di左右为最好。
五、窑型规格的影响
窑的长径比对熟料煅烧质量有较大影响，如日产2000吨预分解窑的L/D当前趋向于较短一些设计控制，以设计控制在10～11左右的厂家较多，这样有利于熟料质量的进步，主要因为低长径比短窑相应缩短了过渡带的长度，有利于熟料升温速率的进步，也缩短了预分解系统入窑灼热生料的低温陈化时间，有利于熟料C2S和f-CaO及时溶入熟料液相和C3S 的形成和结晶，对优质熟料的形成较为有利。
窑的直径大小也对熟料煅烧质量有一定影响，一般以为大直径窑比小直径窑有利于熟料煅烧质量的进步，一方面是由于大窑在配料时采用高SM、高KH配料，SM控制在2.8～3.2，KH控制在0.88～0.92，而大直径窑窑头喷入燃煤量大，火焰温度高，有的甚至红星2000℃以上，仍旧可以将以上双高配料的熟料煅烧充分，质量良好。
六、窑速的影响
对于短小型预分解窑，因为其长度比大型窑短，窑速应偏低控制较好，如：Φ3×48m、Φ4×43m预分解，窑速控制在3.0～3.2转/分。对熟料质量比较有利，主要是由于其窑长较短，为确保熟料在短窑内的高温停留时间，窑速偏低控制较为有利。
七、窑气氛的影响
八、升温速率和冷却速率的影响
优质熟料形成要求预热器分解炉气固换热效率高，传热快，在窑内过渡带升温阶段要求快速升温，主要操纵要求就是要适度进步窑速、加大灼烧生料翻腾频次，缩短过渡带长度，延长烧成带长度，促进熟料的矿物形成和烧结，烧高强优质熟料要求快烧急冷，窑头篦冷机
操纵要求强化一室、二室高压风风量迅速，强化冷风对高温熟料的冷却效果，这样有利于熟料质量的进步
回转窑内燃煤燃烧过剩空气系数一般要控制在1.10～1.15左右，以窑尾废气中氧浓度控制在2%～3%左右为较好，即保持微氧化气氛操纵，若过剩空气系数控制过低，二次风不足，易导致还原气氛产生，窑内泛起还原气氛，会产生CO气体，且熟料中Fe2O3成分被CO还原成FeO，影响熟料液相成分和黏度，影响熟料烧结，易产生大量黄心熟料，也铺张热量和燃煤消耗量，从而影响到熟料质量的进步。
煅烧对熟料的影响
回转窑煅烧对熟料煅烧质量的影响 2011-1-16 作者: 研究表明，回转窑的煅烧操纵热工轨 制对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重 要影响，优质熟料主要特征是C3S+C2S 矿物含量高，碱含量低，矿物晶粒粒径 较细小平均，发育良好，当生料工艺质 量参数和粉磨细度、颗粒粒径分布、化 学成分、有害成分、率值等保持不乱不 变的情况下，回转窑煅烧操纵热工轨制 和煅烧温度、升温速率、峰值温度、保 温时间、窑速和冷却速率等就决定了熟料硅酸盐矿物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶体尺寸发育大小，主要决定于水泥生料的易烧性和窑的煅烧操纵热工轨制的不乱。因此，以下结合煤质，火焰外形和温度，熟料和煅烧温度，烧成带长度，窑型规格，窑速、升温速率和冷却速率等对熟料煅烧质量的影响作一初步探讨。 一、煤质的影响 一般回转窑煅烧用煤质量要求灰分A≤30%，挥发分V在18%～30%，发烧量 QDW≥5000kcal/kg，煤粉细度要求控制在8%～15%，实际上，我国当前因为优质煤炭供给紧张且价格较高，很多厂家实际达不到这一要求，因为煤粉燃烧后灰分全部沉落在烧成带的熟料颗粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，从而改变熟料表层矿物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，从而影响熟料质量，当前相应的对策措施，一是适度调整增加干法窑尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解炉中煤灰分与灼烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降差劲质煤对窑头熟料质量的不利影响。 二、火焰外形和温度的影响 火焰外形的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和机能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧成带停留时间，火焰外形和长度影响到熟料中C3S矿物的晶粒发育大小和活性。因此，在烧高强优质熟料时，必需调整火焰长度适中，既不拉长火焰使烧成带温度降低，也不缩短火焰使高温部门过于集中，从而烧垮窑皮和耐火砖而不利于窑的安全运转，回转窑内火焰外形粗细必需与窑断面积相适应，要求比较布满近料而不触料，正常外形保持其纵断面为正柳叶外形。
新型干法水泥熟料煅烧过程
1 新型干法水泥熟料煅烧工艺过程 1.1 水泥熟料的形成过程 水泥熟料的形成过程，是对合格的水泥生料进行煅烧，使其连续被加热， 经过一系列的物理化学反应，形成熟料，再进行冷却的过程。 生料在加热过程中，依次发生干燥、粘土矿物脱水、碳酸盐分解、固相 反应、熟料烧结及熟料冷却结晶等重要的物理化学反应。这些反应过程的反 应温度、反应速度及反应产物不仅受原料的化学成分和矿物组成的影响，还 受反应时的物理因素诸如生料粒径、均化程度、气固相接触程度等的影响。 1.1.1 干燥 排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥。 生料都含有一定量的自由水分，随着温度的升高，物料中的水分被蒸发， 当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水分全部被排除，这一过程称为 干燥过程。新型干法水泥生料水分小于1%，在预热器内瞬间完成。 1.1.2 脱水 脱水是指粘土矿物分解放出化合水。 粘土矿物的化合水有两种：一种是以OH 一离子状态存在于晶体结构中， 称为晶体配位水(也称结构水)；另一种是以水分子状态吸附于晶层结构间， 称为晶层间水或层间吸附水。所有的粘土都含有配位水；多水高岭土、蒙脱 石还含有层间水；伊利石的层间水因风化程度而异。层间水在100℃左右即 可排除，而配位水则必须高达400～600℃以上才能脱去。 粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式所示： Al2O3 2SiO2 2H20 Al203 2SiO2 + 2H2O↑ 高岭土无水铝硅酸盐(偏高岭土) 水蒸气 Al203 2SiO2 Al203 + 2SiO2 高岭土进行脱水分解反应属吸热过程。高岭土在失去化合水的同时，本身 晶体结构遭受破坏，生成了非晶质的无定形偏高岭土(脱水高岭土)，由于偏高岭 土中存在着因 OH 一基跑出后留下的空位，故可以把它看成是无定型的SiO2 和 Al2O3，这些无定形物具有较高活性。 1.1.3 碳酸盐分解 生料中的碳酸钙和夹杂的少量碳酸镁在煅烧过程中分解并放出CO2 的过程称 碳酸盐分解。 碳酸镁的分解温度始于402～480℃左右，最高分解温度700℃左右；碳酸钙 在600℃时就有微弱分解发生，但快速分解温度在812～928℃之间变化。MgCO3 在590 ℃、CaCO3 在890℃时的分解反应式如下： MgC03 MgO + CO2↑－(1047～1 214)J/g
三率值对熟料的影响
三率值对熟料的影响公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
水泥率值：硅酸率（硅率，SM），铝酸率（铝率，IM），饱和比（KH或LSF） 硅率（SM）：熟料中SiO2含量与Al2O3、Fe2O3之和的比。SM值越高，表示硅酸盐矿物多，铁、铝等熔剂矿物少，对熟料强度有利。但SM值过高时，熟料较难烧成，煅烧时液相量较少，不易挂窑皮；随SM值的降低，液相量增加，对熟料的易烧性和操作有利，但SM值过低，熟料强度低，窑内易结圈，结大块，操作困难。一般控制在左右。 铝率（IM）：熟料中Al2O3含量Fe2O3含量之比。反映煅烧过程中液相的性质。IM过大，液相粘度大，不利于A矿的形成，易引起熟料快凝；IM 过低，液相粘度小，对A矿的形成有利，但窑内烧结范围窄，易使窑内结大块，对煅烧不利，不易掌握煅烧操作。一般控制在左右。 饱和比：有两种叫法，一般KH叫饱和比，LSF叫石灰饱和系数。国内用KH的较多（注意，这个不能按英文字母念，KH来自原苏联）。 KH表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成A矿的程度。KH越大熟料强度越高，越难烧。一般控制在左右。 KH、SM、IM对煅烧的影响在实际生产中KH过高，工艺条件难以满足需要，f-CaO会明显上升，熟料质量反而下降，KH过低，C3S过少熟料质量也会差，SM过高，硅酸盐矿物多，对熟料的强度有利，但意味着熔剂矿物较少，液相量少，将给煅烧造成困难，SM过低，则对熟料温度不利，且熔
剂矿物过多，易结大块炉瘤，结圈等，也不利于煅烧。IM的高低也应视具体情况而定。在C3A+C4AF含量一定时，IM高，意味着C3A量多，C4AF量少，液相粘度增加，C3S形成困难，且熟料的后期强度，抗干缩等影响，相反，IM过低，则C3A量少，C4AF量多，液相粘度降低，这对保护好窑的窑皮不利
生料成分对熟料煅烧的影响
生料成分对熟料煅烧的影响 一硅酸盐水泥熟料的组成 1. 化学组成及矿物组成 硅酸盐水泥熟料中的主要化学成分是CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3四种氧化物，其总和通常占熟料总量的95%以上。此外还有少量的其他氧化物，如：MgO,SO3,Na2O,K2O,TiO2,P2O5等，它们的总量通常占熟料的5%以下。硅酸盐水泥熟料中各主要氧化物的波动范围一般为：CaO(62%~67%),SiO2(20%~24), Al2O3(4%~7%), Fe2O3(2.5%~6%).硅酸盐水泥熟料中的四种主要矿物： C3S(45%~65%), C2S(15%~32%), C3A(4%~11%),C4AF(10%~18%)。另外，还有少量的游离氧化钙，方镁石，含碱矿物以及玻璃体等。通常，熟料中硅酸三钙和硅酸二钙的含量为75%左右，合称为硅酸盐矿物，它们是熟料中的主要组分，铝酸三钙和铁铝酸四钙含量占22%左右。在煅烧过程中，它们与氧化镁，碱等在1250~1280度开始，会逐渐熔融成液相以促进硅酸三钙的顺利形成，因而把它们称之为溶剂型矿物。硅酸盐矿物和溶剂型矿物在熟料中占总量的95%左右。 2.化学成分与矿物组成间的关系 熟料中的主要矿物均由各主要氧化物经高温煅烧化合而成，熟料矿物组成取决于化学组成，控制合适的熟料化学成分是获得优质水泥熟料的中心环节，根据熟料的化学成分也可以推测出熟料中各种矿物的相对含量高低。 （一）CaO CaO是水泥熟料中的最重要的化学成分，它能与SiO2,Al2O3,Fe2O3经过一系列复杂的反应过程生成C3S, C2S, C3A C4AF等矿物，适量增加熟料氧化钙含量有利于提高硅酸三钙含量。但并不是说氧化钙越高越好，因氧化钙过多易造成反应不完全而增加未化合的氧化钙（即游离氧化钙）的含量，从而影响水泥的安定性如果熟料中氧化钙过低，则生成硅酸三钙太少，硅酸二钙却相应增加。会降低水泥的胶凝性。 （二）SiO2 SiO2主要在高温作用下与CaO化合形成硅酸盐矿物，因此，熟料中的SiO2必须保证一定的量。当熟料中氧化钙含量一定时，SiO2含量高，易造成未饱和的硅酸二钙，硅酸三钙含量相应减少，同时由于SiO2含量高，必然降低Al2O3,Fe2O3的含量，则溶剂型矿物减少，不利于硅酸三钙的形成。相反，当SiO2含量低时，则硅酸盐矿物相应减少，熟料中的溶剂型矿物相应增多。 （三）Al2O3 在熟料中，Al2O3主要是与其他氧化物化合形成含铝相矿物C3A，C4AF。当Fe2O3一定时，增加Al2O3主要是使熟料中的C3A含量提高，相反，则降低C3A含量。 （四）Fe2O3 增加Fe2O3有助于C4AF的提高，但是过高的Fe2O3会使熟料液相量增大，粘度较低，易结大块影响窑的操作。 （五）MgO 熟料煅烧时，氧化镁有一部分与熟料矿物结合成固溶体并溶于玻璃相中，故熟料中含有少量的MgO能降低熟料的烧成温度，增加液相量，降低液相粘度，有利于熟料的形成还能改善水泥色泽。硅酸盐水泥熟料中，其固溶量与溶解于玻璃相中的总MgO含量约为2%左右，多余的MgO呈游离状态，以方镁石存在。因此，MgO含量过高时，影响水泥的安定性，其含量一般不超过5%。 （六）P2O5和TiO2 P2O5含量一般在熟料中极少，一般不超过0.2%。TiO2一般不超过0.3%。当熟料中的P2O5含量在0.1~0.3%时，可提高熟料强度，这可能与P2O5稳定β-C2S有关。但随着其含
熟料煅烧质量的影响因素
熟料煅烧质量的影响因素 优质熟料主要特征是C3S+C2S矿物含量高，碱含量低，矿物晶粒粒径较细小均匀，发育良好，当生料工艺质量参数和粉磨细度、颗粒粒径分布、化学成分、有害成分、率值等保持稳定不变的情况下，回转窑煅烧操作热工制度和煅烧温度、升温速率、峰值温度、保温时间、窑速和冷却速率等就决定了熟料硅酸盐矿物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶体尺寸发育大小，主要决定于水泥生料的易烧性和窑的煅烧操作热工制度的稳定。因此，回转窑的煅烧操作热工制度对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重要影响，以下结合煤质，火焰形状和温度，熟料和煅烧温度，烧成带长度，窑型规格，窑速、升温速率和冷却速率等对熟料煅烧质量的影响作一初步探讨。 一、煤质的影响 一般回转窑煅烧用煤质量要求灰分A≤30%，挥发分V在18%～30%，发热量QDW≥5000kcal/kg，煤粉细度要求控制在8%～15%，实际上，我国当前由于优质煤炭供应紧张且价格较高，许多厂家实际达不到这一要求，由于煤粉燃烧后灰分全部沉落在烧成带的熟料颗粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，从而改变熟料表层矿物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，从而影响熟料质量，当前相应的对策措施，一是适度调整增加干法窑尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解炉中煤灰分与灼烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降低劣质煤对窑头熟料质量的不利影响。 二、火焰形状和温度的影响 火焰形状的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和性能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧成带停留时间，火焰形状和长度影响到熟料中C3S矿物的晶粒发育大小和活性。因此，在烧高强优质熟料时，必须调整火焰长度适中，既不拉长火焰使烧成带温度降低，也不缩短火焰使高温部分过于集中，从而烧垮窑皮和耐火砖而不利于窑的安全运转，回转窑内火焰形状粗细必须与窑断面积相适应，要求比较充满近料而不触料，正常形状保持其纵断面为正柳叶形状。 当烧灰分高、热值低的劣质煤时，其一次风风速应适度加大，对于使用多通道喷煤管的窑应增加内、外净风风速和风量，使其火焰形状尽量控制不发散而形成正常火焰。 干法窑窑头火焰温度控制，视窑型大小而异，对于2000t/d以下的窑型一般控制在1650～1850℃之间，对于大型窑如5000t/d以上窑型，火焰温度控制在1750～1950℃的较高范围内比较有利，预分解窑内火焰温度取决于两部分因素：一是煤粉热值、灰分和细度，二是取决于二次风温大小，对于烧劣质煤的厂家提高二次风温尤其重要。对于易烧性差的生料和含碱高的生料，适当提高火焰温度，采用高温烧成有利于熟料质量的提高和碱分的充分挥发可获得低碱熟料。
硅酸盐水泥熟料的煅烧
硅酸盐水泥熟料的煅烧 §5-1 生料在煅烧过程中的物理化学变化 §5-2 熟料形成的热化学 §5-3 矿化剂、晶种对熟料煅烧和质量的影响 §5-4 挥发性组分及其他微量元素的作用 §5-5 水泥熟料的煅烧方法及设备 【掌握内容】 1、硅酸盐水泥熟料的形成过程：名称、反应特点、影响反应速度的因素； 2、熟料的形成热、热耗的定义、一般数值、影响因素 3、挥发性组分对新型干法水泥生产的影响 4、悬浮预热器窑及预分解窑的组成、工作过程 5、影响窑产、质量及消耗的因素 【理解内容】 1、C3S的形成机理，形成条件； 2、影响熟料形成热的因素，形成热与实际热耗的区别，降低热耗的措施； 3、回转窑的结构、组成、及工作过程； 4、回转窑内“带”的划分方法，预分解窑内“带”的划分。 【了解内容】 1、水泥熟料的煅烧方法及设备类型； 2、矿化剂、晶种：定义、类型、作用、使用； 3、湿法窑的组成，工作过程 合格生料在水泥窑内经过连续加热，高温煅烧至部分熔融，经过一系列的物理化学反应，得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料的工艺过程叫硅酸盐水泥熟料的煅烧，简称煅烧。 结合目前生产现状及学生的就业去向，主要介绍与回转窑尤其是新型干法回转窑有关的知识，立窑有关知识留给学生自学。 第一节生料在煅烧过程中的物理化学变化生料在加热过程中，依次进行如下物理化学变化： 一、干燥与脱水 （一）干燥 入窑物料当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水全部被排除，特别是湿法生产，料浆中含水量为32～40%，此过程较为重要。而干法生产中生料的含水率一般不超过1.0%。 （二）脱水 当入窑物料的温度升高到450℃，粘土中的主要组成高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）发
镁MgO对水泥熟料煅烧的影响
MgO镁对水泥熟料煅烧的影响 (2011-01-04 00:00:00) Mg镁对水泥熟料煅烧的影响 水泥熟料主要成份是CaO、SiO 2、Al 2 O 3 、Fe 2 O 3 等四种化合物，次要成份为MgO、 R 2O、SO 3 等化合物，而其中MgO含量允许达到5%，是次要成份中含量最多的一 种。通常人们认为MgO影响水泥产品的安定性，规定了限制值，但实际上MgO 在一定程度影响着熟料的煅烧，这种情况往往被忽视。现根据国内外的研究成果及工厂生产实践，讨论MgO对熟料煅烧及其产品性能的影响，供有关技术人员参考。 1、水泥原料中镁MgO 水泥生产中，生料中的MgO主要来源于石灰石中的镁质矿物，这些矿物主要以硅酸镁、白云石、菱镁矿、铁白云石等不同类型存在。当石灰石中MgO以硅酸镁形式存在时，可获得均匀分布和细小（1～5μm）的方镁石晶体，而以白云石或菱镁矿形式存在时，易生成粗大（25～30μm）的方镁石晶体。我院曾对不同年代所形成的石灰石中MgO含量对熟料强度的影响进行了测试，发现石灰石中MgO的含量对熟料强度有一定的影响，总的趋势是石灰石中MgO含量越高，则熟料强度越低。根据试验研究，镁质矿物中MgCO 3 的分解温度为660～700℃， 白云石Mg（CO 3） 2 的分解温度为800℃，而石灰石中CaCO 3 分解温度接近900℃。 在水泥熟料生产过程中，MgO较CaO先形成。 2、Mg镁对熟料煅烧的影响 熟料煅烧时，约有2%的MgO和熟料矿物结合成固熔体，此类固熔体甚多，例如 CaO·MgO·SiO 2、2CaO·MgO·SiO 2 、2CaO·MgO·2SiO 2 、3CaO·MgO·2SiO、 7CaO·MgO·2Al 2O 3 、3CaO·MgO·2Al 2 O 3 、MgO·Al 2 O 3 、MgO·Fe 2 O 3 以及C 3 MS 2 等， 此类化合物的稳定温度在1200～1350℃，同时它还可能含有一些微量元素。在温度超过1400℃以上时，MgO的化合物会分解，且从熔融物中结晶出来。当熟料中含有少量细小方镁石晶格的MgO时，它能降低熟料液相生成温度，增加液相数量，降低液相粘度，增加液相表面张力，有利于熟料形成和结粒，也有利于C 3 S的生成，还能改善熟料色泽。粗大方镁石晶体的MgO超过2%时，则易形成方镁石晶体，导致熟料安定性不良。而当氧化镁含量过高时，则易生成大块、结圈和结厚窑皮，以及表面呈液相的熟料颗粒，此类熟料易损坏篦冷机篦板。 3、Mg镁对熟料结粒的影响 3.1 影响熟料结粒的因素 窑内熟料颗粒是在液相（有些资料称熔体）作用下形成的，液相在晶体外形成毛细管桥。液相毛细管桥起到两个作用：一是使颗粒结合在一起，另一作用是
煅烧温度和时间对熟料质量的影响
. 煅烧温度和时间对熟料质量的影响作者：刘天振纯阅读 单位：淮海中联水泥有限公司发布日期：2013-08-15来源： 影响熟料质量方面因素很多，但熟料在窑内煅烧是最重要环节之一。熟料矿物形成实际上是在液相量出现以后进行的。 影响熟料质量方面因素很多，但熟料在窑内煅烧是最重要环节之一。熟料矿物形成实际上是在液相量出现以后进行的。液相主要有氧化铁、氧化铝、氧化钙所组成（包括其他次要组分氧化镁、氧化钾、氧化钠等），在高温液相作用下，CS逐渐溶解于液相中与f-cao化合成CS，32随着温度升高和时间延长，CS晶核不断形成，小晶体逐3渐长大，最终形成阿里特晶体。完成熟料的烧结过程。 实践证明，CS的生成，如果熟料配料时三率值KH、3N、P 适当，生料成分稳定的条件下，主要取决于熟料煅烧温度、液相量、液相性质以及形成晶体反应时间。本文重点介绍熟料煅烧温
度和晶体反应时间对熟料强度的影响。 淮海中联水泥(287.08元/吨，0%)有限公司2#窑是由南京凯盛水泥设计院设计，2005年3月投产的5000t/d资料Word . 熟料生产线，2007年8月公司利用现有1条日产5000t/d熟料生产线的窑尾、窑头废气余热，配套建设了1*9MW的纯低温余热发电系统。 该厂3、6、7月份窑系统工艺参数平均台帐（一） 6月与3月份工艺参数对比。CO平均值下降-44.12ppm。二次风温上升+25.2℃. f-cao合格率上升+5.81%，在同等喂料量情况下窑速降低-0.3rpm，主窑皮长度增加+3.10m；由于窑皮厚度较3月份降低（见表五）。窑内填充率下降窑功率同比降低-120A。其它参数无明显变化。熟料3天、7天、28天强度分别增加+1.38 Mpa、+5.59 Mpa、+4.19Mpa,液相量略有增加+0.1%。通过参数对比分析：CO平均值下降和二次风温以及f-cao合格率上升，都能说明窑系统通风状况较好，二、三次风比例合适，窑内煅烧
三率值对熟料的影响
水泥率值：硅酸率（硅率，SM），铝酸率（铝率，IM），饱和比（KH或LSF） 硅率（SM）：熟料中SiO2含量与Al2O3、Fe2O3之和的比。SM值越高，表示硅酸盐矿物多，铁、铝等熔剂矿物少，对熟料强度有利。但SM值过高时，熟料较难烧成，煅烧时液相量较少，不易挂窑皮；随SM值的降低，液相量增加，对熟料的易烧性和操作有利，但SM值过低，熟料强度低，窑内易结圈，结大块，操作困难。一般控制在左右。 铝率（IM）：熟料中Al2O3含量Fe2O3含量之比。反映煅烧过程中液相的性质。IM过大，液相粘度大，不利于A矿的形成，易引起熟料快凝；IM过低，液相粘度小，对A矿的形成有利，但窑内烧结范围窄，易使窑内结大块，对煅烧不利，不易掌握煅烧操作。一般控制在左右。 饱和比：有两种叫法，一般KH叫饱和比，LSF叫石灰饱和系数。国内用KH的较多（注意，这个不能按英文字母念，KH来自原苏联）。 KH表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成A矿的程度。KH越大熟料强度越高，越难烧。一般控制在左右。 KH、SM、IM对煅烧的影响在实际生产中KH过高，工艺条件难以满足需要，f-CaO会明显上升，熟料质量反而下降，KH过低，C3S 过少熟料质量也会差，SM过高，硅酸盐矿物多，对熟料的强度有利，但意味着熔剂矿物较少，液相量少，将给煅烧造成困难，SM过低，则对熟料温度不利，且熔剂矿物过多，易结大块炉瘤，结圈等，也不利于煅烧。IM的高低也应视具体情况而定。在C3A+C4AF含量一定时，IM 高，意味着C3A量多，C4AF量少，液相粘度增加，C3S形成困难，且熟料的后期强度，抗干缩等影响，相反，IM过低，则C3A量少，C4AF量多，液相粘度降低，这对保护好窑的窑皮不利
生料质量对煅烧的影响
一、专题——生料质量对窑煅烧及熟料质量的影响。 熟料煅烧是水泥生产的中心环节，能否做到优质、高产、低耗，对一个企业的经济效益和竞争能力，都是一个举足轻重的问题。然而要做到熟料煅烧的优质、高产、低耗，与生产过程控制和窑的工艺管理及操作技术有关外，保证生料的质量就更为重要。生料的质量包括很多内容．主要有：生料的三率值饱和比（KH），硅酸率（SM），铝氧率（IM），生料水份，生料细度，生料的化学成份及有害成份，均匀性等，下面对影响熟料煅烧及质量因素分别进行阐述。 生料的三率值饱和比（KH），硅酸率（SM），铝氧率（IM）对窑煅烧及熟料质量的影响 石灰饱和比：熟料中全部氧化硅生成硅酸钙（C 3S+C 2 S）所需的氧化钙含量与 全部二氧化硅理论上生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值，表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成的硅酸三钙程度。 CaO-1.65Al 2O 3 -0.35Fe 2 O 3 KH= 2.80SiO 2 KH过高，熟料煅烧困难，必须延长煅烧时间，否则会出现f-CaO,同时窑的产量低，热耗高。KH过低，熟料煅烧容易，但熟料强度也低。 硅酸率：表示熟料中而SiO2的百分含量与AI2O3和Fe2O3百分含量之比。 SiO2 SM= Al2O3+Fe2O3 硅率随硅酸盐矿物与溶剂矿物之比而增减。如果熟料中硅率过高时，则煅烧时由于液相量显著减少，熟料煅烧困难，特别当氧化钙含量低，硅酸二钙含量高时，熟料易于粉化。硅率过低则熟料中硅酸盐矿物太少而影响水泥强度，且由于液相过多，易出现结大块，结圈等，影响窑的操作。 铝氧率：又称铝率或铝氧率，是表示熟料中氧化铝和氧化铁含量的质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 Al 2O 3 IM= Fe 2O 3 铝率高，熟料中铝酸三钙多，相应铁铝酸四钙就较少，则液相粘度大，物料难烧。铝率过低，虽然液相粘度较小，液相中质点易于扩散，对硅酸三钙形成有利，但烧结范围变窄，窑内易结大块，不利于窑的操作。 生料的水份和细度对窑煅烧及熟料质量的影响
水泥熟料生产线熟料煅烧的基本知识
熟料生产线热工设备基础知识 1.1新型干法水泥回转窑系统概述 水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能在空气中硬化，又能在水中硬化（硬化后要达到一定的强度），并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的而且具有其他一些性能的水硬性胶凝材料。 水泥生产要经过“二磨一烧”（即生料磨、水泥窑和水泥磨），其中，水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为水泥熟料的热工设备，是水泥生产中一个极为重要的关键环节。 新型干法水泥回转窑系统是以悬浮预热技术和窑外分解技术为核心，以NSP窑（或称：PC窑）为主导的水泥熟料烧成系统。 没有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做SP窑，有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做NSP窑，在一些欧美国家也将NSP窑称为PC窑，即预分解窑。 窑外分解窑的工作原理为：（分别从料、煤、风的角度论述） 第一，生料粉从第1级旋风筒和第2级旋风筒之间的联接管道加入，加入的生料进入联接管道内后马上被分散在上升气流中，从而被携带到第1级旋风筒（简称C1）内，在旋风筒内利用离心力的作用进行气固分离后，废气被排走，而生料粉被再一次加到C2和C3之间的联接管道内，然后再一次被携带到C2内进行气固分离。 这样依次类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。生料
粉每与上升的气流接触一次，就经过一次剧烈的热交换，从而生料粉被一次一次地预热升温，废气则被一次一次地冷却降温，从而达到回收废气余热来预热生料。当生料达到一定温度，会发生一定程度的碳酸盐分解（小部分分解，因为废气的热焓不足以使其发生大量分解）。 出C4的预热生料进入分解炉，在分解炉内完成大部分碳酸钙的分解，分解反应所需热量来自于分解炉内的燃料燃烧。分解后的生料与废气再一起进入C5内，经C5完成气固分离后，生料入回转窑内煅烧，再经过一系列物理化学反应后，最终烧成为水泥熟料。出窑后熟料再经过冷却机冷却后被送到熟料库内。熟料、石膏、混合材按一定比例在水泥磨内混合粉磨后就成为水泥。 第二，来自煤磨的煤粉被分成二部分，小部分煤粉（大约45%-30%）被送到窑头喷入回转窑内燃烧，燃烧后产生的高温烟气供给回转窑内煅烧水泥熟料所用；大部分煤粉（大约55%-70%）被气力输送到分解炉内燃烧，以供给预热生料中碳酸钙分解所需的大量热量。 第三，燃料燃烧所需的助燃空气被分成三部分，第一部分来自窑头的鼓风机，称为一次风。一次风主要作用是：携带从窑头煤粉仓下来的煤粉经喷煤管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出火焰有一 定的“刚度”（平、顺、直）；另外两个部分助燃空气来自熟料冷却机内的预热空气，分别称为二次风和三次风。二次风从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧的主要助燃空气（另外少量的助燃空气是一次风）。三次风通过专门设立的三次风管进入分解炉成为分解炉内煤粉燃烧所需的主要助燃空气。
熟料煅烧作业指导书
熟料煅烧系统操作规程 文件编号： 版本号： 生效日期：
熟料煅烧作业指导书 1.质量标准 1.1普通硅酸盐水泥熟料f-CaO%≤1.5% 1.2普通硅酸盐水泥熟料28天抗压强度≥57MPa。 1.3 KH：K±0.02合格率≦70%；n±0.1合格率≦85%；P：K±0.1合格率≦85%。 2.工艺要求 2.1保护好窑皮，统一操作，窑炉燃料匹配控制在头（40-45%）、尾（60-55%）。 2.2控制入窑物料分解率88%-95%，C 进口温度850-890℃，高温风机进口温度≤350℃，入 5 收尘CO%≤0.2%，保证窑内煅烧温度。 2.3保证烧成带长度16-20m，控制窑速 3.0±0.3r/min，薄料快烧，尽量提高快转率。2.4保持风、煤、料三平衡，注意窑速与投料量的对应关系。 2.5密闭堵漏，提高热效率，尽量减低系统循环负荷。 2.6熟料煤耗低于200Kg/t,即热耗1100Cal/t。 3.正常开停机顺序,严格按中央控制程序执行。 4.作业要求 4.1烘窑前准备工作 在点火烘窑之前，操作员在岗位工的配合下，检查各设备是否处于可运行状态，经过试车，确认机械、电气和工艺方面都没问题，方可点火。 4.1.1喂煤系统检查 a.确认煤粉仓内煤粉充足，送煤管道畅通。 b.确认罗茨风机负荷端高压风阀已打开，风压适宜，进口端风阀已打开。 c.确认送煤系统两路阀开启方向与中控一致。 d.确认窑头、分解炉喂煤计量系统中闸阀现场手动打开，绞刀观察孔关闭。 4.1.2窑头系统检查 a．确认窑、篦冷机、沉降室、三次风管以及喷煤管的耐火材料已全部检修完，浇注料养护时间充足，需拆摸的地方已拆除。 b．确认窑、篦冷机、沉降室内杂物已清理完毕。 c．确认窑头、窑中沉降室入孔门已密封，窑中卸灰闸板关闭，篦冷机检修入孔门关闭。
煅烧对水泥熟料质量的八大影响
回转窑煅烧对熟料质量的八大影响 (发布日期：2011-11-15 11:05:17)浏览人数：1837 鼠标双击自动滚屏 研究表明回转窑的煅烧操作热工制度对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重要影响，优质熟料主要特征是C3S+C2S矿物含量高，碱含量低，矿物晶粒粒径较细小均匀，发育良好，当生料工艺质量参数和粉磨细度、颗粒粒径分布、化学成分、有害成分、率值等保持稳定不变的情况下，回转窑煅烧操作热工制度和煅烧温度、升温速率、峰值温度、保温时间、窑速和冷却速率等就决定了熟料硅酸盐矿物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶体尺寸发育大小，主要决定于水泥生料的易烧性和窑的煅烧操作热工制度的稳定。因此，以下结合煤质，火焰形状和温度，熟料和煅烧温度，烧成带长度，窑型规格，窑速、升温速率和冷却速率等对熟料煅烧质量的影响作一初步探讨。 一、煤质的影响 一般回转窑煅烧用煤质量要求灰分A≤30%，挥发分V在18%～30%，发热量 QDW≥5000kcal/kg，煤粉细度要求控制在8%～15%，实际上，我国当前由于优质煤炭供应紧张且价格较高，许多厂家实际达不到这一要求，由于煤粉燃烧后灰分全部沉落在烧成带的熟料颗粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，从而改变熟料表层矿物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，从而影响熟料质量，当前相应的对策措施，一是适度调整增加干法窑 尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解炉中煤灰分与灼 烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降低劣质煤对窑头熟料质量的不利影响。 二、火焰形状和温度的影响 火焰形状的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和性能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧成带停留时间，火焰形状和长度影响到熟料中C3S矿物的晶粒发育大小和活性。因此，在烧高强优质熟料时，必须调整火焰长度适中，既不拉长火焰使烧成带温度降低，也不缩短火焰使高温部分过于集中，从而烧垮窑皮和耐火砖而不利于窑的安全运转，回转窑内火焰形状粗细必须与窑断面积相适应，要求比较充满近料而不触料，正常形状保持其纵断面为正柳叶形状。 当烧灰分高、热值低的劣质煤时，其一次风风速应适度加大，对于使用多通道喷煤管的窑应增加内、外净风风速和风量，使其火焰形状尽量控制不发散而形成正常火焰。干法窑窑头火焰温度控制，视窑型大小而异，对于2000t/d以下的窑型一般控制在1650～1850℃之间，对于大型窑如5000t/d以上窑型，火焰温度控制在1750～1950℃的较高范围内比较 有利，预分解窑内火焰温度取决于两部分因素：一是煤粉热值、灰分和细度，二是取决于二次风温大小，对于烧劣质煤的厂家提高二次风温尤其重要。对于易烧性差的生料和含碱高的生料，适当提高火焰温度，采用高温烧成有利于熟料质量的提高和碱分的充分挥发可获得低碱熟料。
水泥熟料煅烧
水泥煅烧 回转窑结构、各部分的作用、要求、特点及其安装。 1.筒体：由钢板卷制而成，物料在其中进行热交换和化学反应，同时还具有混合和 运输物料的作用，因而是回转窑的基体。 2.轮带：筒体、窑衬物料等所有回转部分的重量，都通过轮带传到支承装置上。是 回转窑最重要的零件。 3.支承装置：支承装置承受回转部分的全部重量，每档支承装置由一对拖轮‘四个 轴承和一个大底座组成。两托轮对称、稳定的支承着筒体上的轮带，并向基础传递 巨大的负荷。 4.传动装置：传动装置的作用是筒体回转。由于安全和检修的需要，一般较大的窑 还设有极慢的辅助传动装置。 5.密封装置：由于回转窑是在负压下进行操作的，所以在窑头、窑尾和窑中喂料处， 均设有密封装置，以防止周围的冷空气进入窑内，影响窑的抽风。同时，也避免在 出现偶然的正压时，窑头和窑中处冒灰，影响环境和机器维护。 6.物料从窑尾（筒体的高端）进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用， 物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向（从高端向低端）移动，继续完成其工艺过程， 最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却 该窑在结构方面有下列主要特点： 1.简体采用保证五项机械性能（σa、σb、σ%、αk和冷弯试验）的20g及Q235－B钢板卷制，通常采用自动焊焊接。筒体壁厚：一般为25mm，烧成带为32mm,轮带下为65mm，由轮带下到跨间有38mm厚的过渡段节，从而使筒体的设计更为合理，既保证横截面的刚性又改善了支承装置的受力状态。 2.在筒体出料端有耐高温、耐磨损的窑口护板，筒体窑尾端由一米长1Cr18Ni9Ti钢板制作。其中窑头护板与冷风套组成分格的套筒空间，从喇叭口向筒内吹冷风冷却窑头护板的非工作面，以有利该部分的长期安全工作，在筒体上套有三个矩形实心轮带。轮带与筒体垫板间的间隙由热膨胀量决定，当窑正常运转时，轮带能适度套在筒体上，以减少筒体径向变形。 3.传动系统用单传动，由变频电动机驱动硬齿面三级圆柱齿轮减速器，再带动窑的开式齿轮副，该传动装置采用胶块联轴器，以增加传动的平稳性，设有连接保安电源的辅助传动装置，可保证主电源中断时仍能盘窑操作，防止筒体弯曲并便利检修。 4.窑头密封采用罩壳气封、迷宫加弹簧刚片双层柔性密封装置。通过喇叭口吹入适量的冷空气冷却护板，冷空气受热后从顶部排走；通过交迭的耐热弹簧钢片下柔性密封板压紧冷风套筒体，保证在窑头筒体稍有偏摆时仍能保持密封作用。 5.窑尾密封采用钢片加石墨柔性密封。该装置安装简单方便，使用安全可靠。 二、回转窑的工作原理。 燃料由窑头喷入窑内，燃烧产生的废气与物料进行交换后，由窑尾导出。预分解窑的流程图，及其物料和气体流程。 四、预分解窑的原理及操作。
煅烧温度和时间对熟料质量的影响
煅烧温度和时间对熟料质量的影响 纯阅读作者：刘天振 单位：淮海中联水泥有限公司 来源：发布日期：2013-08-15 影响熟料质量方面因素很多，但熟料在窑内煅烧是最重要环节之一。熟料矿物形成实际上是在液相量出现以后进行的。 影响熟料质量方面因素很多，但熟料在窑内煅烧是最重要环节之一。熟料矿物形成实际上是在液相量出现以后进行的。液相主要有氧化铁、氧化铝、氧化钙所组成（包括其他次要组分氧化镁、氧化钾、氧化钠等），在高温液相作用下，C2S逐渐溶解于液相中与f-cao化合成C3S，随着温度升高和时间延长，C3S晶核不断形成，小晶体逐渐长大，最终形成阿里特晶体。完成熟料的烧结过程。 实践证明，C3S的生成，如果熟料配料时三率值KH、N、P适当，生料成分稳定的条件下，主要取决于熟料煅烧温度、液相量、液相性质以及形成晶体反应时间。本文重点介绍熟料煅烧温度和晶体反应时间对熟料强度的影响。 淮海中联水泥(287.08元/吨，0%)有限公司2#窑是由南京凯盛水泥设计院设计，2005年3月投产的5000t/d
熟料生产线，2007年8月公司利用现有1条日产5000t/d 熟料生产线的窑尾、窑头废气余热，配套建设了1*9MW 的纯低温余热发电系统。 该厂3、6、7月份窑系统工艺参数平均台帐（一） 6月与3月份工艺参数对比。CO平均值下降 -44.12ppm。二次风温上升+25.2℃. f-cao合格率上升 +5.81%，在同等喂料量情况下窑速降低-0.3rpm，主窑皮长度增加+3.10m；由于窑皮厚度较3月份降低（见表五）。窑内填充率下降窑功率同比降低-120A。其它参数无明显变化。熟料3天、7天、28天强度分别增加+1.38 Mpa、+5.59 Mpa、+4.19Mpa,液相量略有增加+0.1%。通过参数对比分析：CO平均值下降和二次风温以及f-cao合格率上升，都能说明窑系统通风状况较好，二、三次风比例合适，窑内煅烧温度同比较高；在同等喂料量情况下由于窑速降低和主窑皮长度增加，延长了熟料在窑内煅烧时间，使熟料矿物结晶更加完全，熟料强度提高明显。 6月与7月份工艺参数对比。CO平均值持平。二次风温分别上升+15.0℃. f-cao合格率上升+9.23%，在同
64、熟料煅烧过程的物理化学变化
熟料煅烧过程的物理化学变化 生料经高温煅烧发生一系列的物理化学变化形成熟料。普通配料烧制历程为： （1）150～550℃，粘土干燥脱水与分解。干燥即物料中自由水的蒸发。脱水则是矿物分解放出的结构水。以粘土矿物中的高岭石为例，其脱水及分解反应如下： O H SiO O Al O H SiO O Al 223255022322(222+???→???偏高岭石）℃ 2326002322SiO O Al SiO O Al +??→??℃（为高活性、高分散度、无定形的A 、S ） （2）600～900℃，碳酸盐分解。生料中的碳酸镁与碳酸钙在煅烧过程中分解，放出二氧化碳，伴有低钙矿物出现： ↑+??→←26003CO MgO MgCO ℃ ↑+??→←28943CO CaO CaCO ℃ 3232O Al CaO O Al CaO ?→+ 3232O Fe CaO O Fe CaO ?→+ （3）900～1100～1300℃，固相反应。石灰质与粘土质组分间，通过质点的相互扩散，进行固相反应，矿物形成温度是交叉的，其过程大致为： 900～1100℃ 2CaO ＋SiO 2→2CaO ·SiO 2 CaO ·Fe 2O 3＋CaO →2CaO ·Fe 2O 3 7(CaO ·Al 2O 3)＋5CaO →12CaO ·7Al 2O 3 2CaO ＋Al 2O 3＋SiO 2→CaO ·Al 2O 3·SiO 2形成后又分解。 1100～1300℃ 3CaO ＋Al 2O 3→3CaO ·Al 2O 3 4CaO ＋Al 2O 3＋Fe 2O 3→4CaO ·A12O 3·Fe 2O 3 （4）熟料烧结（烧成）。反应式为： 1350～1450℃～1350℃ C 2S ＋CaO →C 3S （5）熟料冷却。当熟料慢冷时，会发生分解或晶型转变。例如： fCaO S C S C +???→?212503℃＜ S C S C 25002-??→?-γβ℃ γ－C 2S 无水硬性，使熟料粉化，降低熟料活性。
碱对熟料煅烧和水泥性能的影响
碱对熟料煅烧和水泥性能的影响 水泥熟料中的碱主要是指钾和钠这两种元素(以R表示)，它们主要来源于原料。黏土和石灰石中的长石、云母等杂质都是含碱的铝酸盐。在使用煤作燃料时，也有少量碱。物料在煅烧过程中，苛性碱、氯碱首先挥发，碱的碳酸盐和硫酸盐次之，而存在于长石、云母、伊利石中的碱要在较高的温度下才能挥发。挥发的碱只有少量排入大气，其余部分随窑内烟气向窑低温区域运动时，会凝结在温度较低的生料上。对带预热器的窑，通常在最低二级预热器内就冷凝，然后又和生料一起进入窑内，温度升高时又挥发，这样就产生了碱循环。当碱循环富集到一定程度时，就会引起氯化碱(RCl)和硫酸碱(R2SO4)等化合物粘附在最低二级预热器锥体部分或卸料溜子上，形成结皮，严重时会出现堵塞现象，影响正常生产。因此，原料含碱量高时，对带旋风预热器的窑应采取旁路放风排碱。 含碱氧化物能降低熟料液相出现的温度和降低液相的粘度，起矿化剂的作用。当含碱量较少时，它可促使C2S吸收CaO生成C3S，而降低f-CaO。但含碱量高时，对熟料煅烧不利。1)由于K2O和Na2O的碱性比CaO的碱性强，当熟料中含硫量少时，碱主要取代CaO而与C2S和C3A起反应生成KC23S12和NaC8A3，从而阻止C2S吸收CaO，并促使C3S、C3A分解，析出f-CaO，使熟料f-CaO增加。 2)当熟料中存在含硫化合物时，碱与硫化合生成碱的硫酸盐，它可以是独立的稳定相存在于熟料中，亦可以钾一钠硫酸盐固溶体的形式(Na2O·3K2SO4)存在，可以缓和碱的不利影响。当SO3不足时，剩下的碱氧化物会生成钾硅酸钙与钠铝酸钙，从而破坏熟料主要矿物C3S、C2S、C3A的形成，并产生二次f-CaO，使熟料质量大为降低。 3)生料含有的云母和长石，分解时需要较高的温度，因而煅烧中要延长生料的分解时间，从而压缩物料的烧成带，给煅烧操作带来困难。 4)在立窑煅烧过程中，碱所稳定的C2S容易在还原气氛下发生β→γ型转变。 碱对水泥性能的影响可表现在： l)水泥中碱溶出快，能增加液相的碱度，可加速水化速度及激发水泥中混合材的活性，从而提高水泥的早期强度。 2)熟料含碱量较高时，会使水泥发生快凝、结块及需水量增加，其原因是水泥水化时产生的KOH和NaOH会消耗石膏，从而破坏石膏的缓凝作用。 3)水泥中的碱能和活性骨料发生碱骨料反应，产生局部膨胀，引起构筑物开裂变形，甚至崩溃。 4)水泥中含碱量高，由于碱易生成钾石膏(K2SO4·CaSO4·H20)，使水泥库结块和造成水泥快凝。碱还能使混凝土表面起霜(白斑)。 通常，熟料碱含量以Na20计应小于1.3%;生产低热水泥用于水工建筑时，应小于0.6%;对旋风预热器窑和预分解窑，生料中碱含量(K20+Na20)应小于1%。为了尽量提高碱的挥发率，在生产中要提高煅烧温度，延长煅烧时间，降低生料细度，以及在生料中加入有利于煅烧和促使碱挥发的氟化物。
煅烧基本原理和工艺设备.doc
煅烧基本原理 水泥生料经过连续升温,达到相应的高温时，其煅烧会发生一系列物理化学变化，最后形成熟料。硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）等矿物所组成。 煅烧过程物理化学变化 水泥生料在加热煅烧过程中所发生的主要变化。 一、自由水的蒸发 二、粘土脱水与分解 三、石灰石的分解 四、固相反应 五、熟料的烧成和熟料的冷却 下面具体分述： 一、自由水的蒸发 无论是干法生产还是湿法生产，入窑生料都带有一定量的自由水分，由于加热，物料温度逐渐升高，物料中的水分首先蒸发，物料逐渐被烘干，其温度逐渐上升，温度升到100~150℃时，生料自由水分全部被排除，这一过程也称为干燥过程。 二、粘土质原料脱水和分解 粘土主要由含水硅酸铝所组成，其中二氧化硅和氧化铝的比例（波动于2∶1~4∶1之间）。当生料烘干后，被继续加热，温度上升较快，当温度升到450℃时，粘土中的主要组成高岭土
（Al2O3·2SiO2·2H2O）失去结构水，变为偏高岭石（2SiO2·Al2O3）。 Al2O3·2SiO2·2H2O →Al2O3+2SiO2+2H2O↑ (无定形) (无定形) 高岭土进行脱水分解反应时，在失去化学结合水的同时，本身结构也受到破坏，变成游离的无定形的三氧化二铝和二氧化硅。其具有较高的化学活性，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。在900℃~950℃，由无定形物质转变为晶体，同时放出热量。 三、石灰石的分解 脱水后的物料，温度继续升至600℃以上时，生料中的碳酸盐开始分解，主要是石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳酸镁进行分解，并放出二氧化碳，其反应式如下： 600℃ MgCO3 → MgO+CO2↑ 900℃ CaCO3→ CaO+CO2↑ 实验表明：碳酸钙和碳酸镁的分解速度随着温度升高而加快，在600℃~700℃时碳酸镁已开始分解，加热到750℃分解剧烈进行。碳酸钙分解温度较高，在900℃时才快速分解。 CaCO3是生料中主要成分，分解时需要吸收大量的热量，是熟料形成过程中消耗热量约占干法窑热耗的一半以上，分解时间和分解率都将影响熟料的烧成，因此CaCO3的分解是水泥熟料生产中重要的一