熟料煅烧质量的影响因素
生料质量对水泥熟料煅烧的影响
２２ 影 响 易 烧 性 的 因 素 ．
影 响生 料 易烧性 的主 要 因素有 如 下几 点 ： （ ）生 料 的 矿 物 组 成 ； １ （）生 料 的化 学组 成 ； ２
解 石 晶体 的 大小 。随 着 方 解 石 晶体 尺 寸 的减 小 ， 分 解 出 的 Ｃ Ｏ 缺 陷 结 构 密 度 增 大 ，Ｃａ ａ ＣＯ。 体 愈 晶
小 ， 分 解 出 的 Ｃ Ｏ 颗 粒 也 愈 小 ， 分 散 度 愈 大 ，在 ａ
易烧 性降 低 。
等 量 熔 体 条 件 下 ．Ｃ Ｏ 颗 粒 与 熔 体 的 接 触 面 愈 大 ， ａ
测 定 ｆ ｃ ０来 衡 量 其 易 烧 性 ， 即 ： ｆｃ ０： （ ： ） ＿ａ ． ａ ，Ｑ Ｔ ， 当 温 度 超 过 １ ３ Ｏ【时 ， 熔 融 相 形 成 ， 易 烧 性 随 ０ｃ ＝ ｆ Ｃ ０ 的增 大 而 降 低 。 － ａ
易烧性 通 常用 下 列两 个 量 中的一 个 表示 。
定 的 温度 （ 条 件 下 经 过 一 定 时 间 （ 煅 烧 后 ，通 过 Ｔ） Ｑ）
仅 计 算 出 生 料 的 化 学 组 成 和 熟 料 的 相 组 成 ， 而 对
生 料 的矿 物 组 成 和 颗 粒 组 成 则 基 本 没 有 论 述 。 从 反 应 动 力 学 观 点 来 看 ， 生 料 的 化 学 组 成 固 然 重 要 。但 矿 物 组 成 更 为 重 要 ， 生 料 中 碳 酸 盐 分 解 的 动 力 学 与 碳 酸 盐 的 种 类 和 晶 体 大 小 有 关 。 文
如何提高熟料煅烧质量
二 日常操作中的调整
烧成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ温度：
窑前火焰发浑 熟料呈滑落状态 窑主电机持续降低 细粉料结粒较少 熟料外观发白，并疏 松多孔 立升重偏低 可以判断熟料温度偏 低，应立即调整
二 日常操作中的调整
熟料煅烧时间:
在三率值不变，喂料料不变的情况下 1、C3S形成不仅需要温度，还需要一定时间，提高熟料煅
2、熟料急冷效果较差，会造成C3S分解成C2S+f-CaO，造 成熟料游离钙升高，造成出篦冷机熟料温度过高
二 日常操作中的调整
熟料急冷效果：
熟料快速冷却，有助 于提高二次风温、三次 风温 在保持篦冷机料层 500mm-700mm的情 况下，加大一二室风量、 适度使用三四室风量、 尽量减少五六室的风量 尽量保证熟料既可以 吹透，但不可吹穿
吸收形成C3S的能力，提高熟料强度 2、窑内温度低，物料黏散，结粒困难，熟料不密实，烧成
不充分，造成熟料强度下降 操作中应多关注窑头摄像头，根据情况调整，可增加窑头
看火次数，确认熟料结粒情况
二 日常操作中的调整
烧成带温度：
窑前火焰白亮 熟料带起高度较高 窑主电机电流高 熟料结粒均齐，细粉 料结粒较少 熟料外观发黑并有光 泽，结构致密 立升重较高 可以判断熟料煅烧较 好
质量总结会 ——窑操作经验交流
主要内容
一 熟料煅烧中影响强度的因素 二 日常操作中的调整
一 熟料煅烧中影响强度的因素
因素：
1、分解炉温度 2、烧成带温度 3、熟料煅烧时间 4、熟料急冷效果 5、煤粉质量和
窑内通风的影响
影响熟料强度
二 日常操作中的调整
分解炉温度：
1、适当提高分解炉温度可提高窑尾温度，提高入窑分解率， 减少窑内温度的损耗
煅烧温度和时间对熟料质量的影响
３７５．３ ３８５．０ ３７７．０
９４０ ８２０ ８３７
３．７ ２．３
２．２
１８５．４ １４１．ｏ １４０．２
１０２０
ｌ
１７６
ｌ
—３４８ —３１３ —３ＩＩ
９４．２
８．２
３．９
２３．Ｏ
３０．４
５６．４ ６０．６
５８．７
２６．３ ２６．４
２６．３
１０４５ 】０３０
１９９ １９８
３２８ ３３３—４８８５来自—４７９１ —９４６月与７月相比，ＣＯ平均值持平，二次风温高 出１５℃，ｆＣａＯ合格率高出９．２％。在同等喂料量情况 下，窑速相同，主窑皮长度多出０．８ｍ；窑皮厚度值持 平，其它参数无明显变化。熟料３ｄ和２８ｄ强度分别高 出１．２ＭＰａ和１．９ＭＰａ，液相量略有增加（０．１％）。以上 参数也说明，６月份窑系统各项参数较好，通过适当延 长主窑皮长度，来延长熟料在窑内煅烧时间，熟料强 度会有所改善。
≤６０
卜窑转速，ｒ／ｍｉｎ；
Ｄ广一窑衬内径，ｍ；
｜ｓ——窑斜度，（ｏ）。
表１中３种情况下物料在烧成带停留时间与窑 速、窑皮长度之间关系见表５。
表５物料在烧成带停留时间、窑速及窑皮长度和厚度
时间
３月 ６月 ７月
投料量
／（ｔ／ｈ） ３７５．３ ３８５．０ ３７７．０
窑速 ／（ｄｍｉｎｌ
３．９
窑皮长度
／ｍ
节，尽量将每一个部位都恢复到初始状态；对设备进 行定期、定人巡检，保证系统风量与风压的均衡、稳 定；定期检查与检修设备，确保收尘系统的密封良好， 脉冲正常。 ２）中控操作时，一定要稳定选粉机操作。在系统
万方数据
２０１０．Ｎｏ．２
季良平，等：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
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。
生料成分对熟料煅烧的影响
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）CaOCaO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。
矿化剂对熟料煅烧和质量的影响
矿化剂的分类：矿化剂：能改善水泥生料的易烧性，加速熟料矿物形成的少量外加剂。
助熔剂：能降低液相出现温度的少量外加剂。
氟化钙的影响:其它组分的影响：萤石、石膏复合矿化剂：掺氟硫复合矿化剂，形成熟料矿物的影响因素较多：熟料组成、CaF2/SO3的比值、烧成温度的高低。
（1）多采用高饱和系数、低硅率和高铝率配料。
（2）石膏掺量，以熟料中SO3＝1.0～1.5％为宜；萤石掺量，以熟料中CaF2＝0.4～0.8％为宜；CaF2/SO3＝0.35～0.6％为宜。
（3）降低液相出现的温度，降低液相粘度，使A矿形成温度降低150～200℃，促进A矿形成。
有时出现不正常凝结现象：CaF2/SO3比偏高，煅烧温度偏低，KH偏低，IM偏高，窑内出现还原气氛，形成较多的C11A7·CaF2，若所加石膏不足以阻止其迅速水化，就会发生闪凝。
CaF2/SO3比偏高，煅烧温度过高，KH偏高，IM偏低，形成C6AF2，C3A少；C6AF2和氟固溶在C3S中，减缓C3S的水化，从而慢凝。
碱:（1）降低液相出现的温度，增加液相量，起助熔作用；（2）增加液相粘度，液相中质点扩散困难,烧结后料散；当有矿化剂时，R2O转变为R2SO4，液相粘度下降；（3）粘附在旋风预热器上形成结皮，严重时堵塞卸料管，影响窑正常生产；（4）取代CaO形成KC23S12、NC8A3等无胶凝性含碱化合物，析出CaO，使C2S难以再吸收CaO形成C3S，增加fCaO含量，C3S发育差，影响28天强度；当有矿化剂时，可促使含碱矿物分解；（5）水泥中含碱量高，易生成钾石膏（K2SO4·CaSO4·H2O），使水泥快凝；（6）在混凝土中，水泥中的碱能与活性集料发生“碱集料反应” ，使混凝土膨胀破坏；（7）碱还能使混凝土表面起霜（白斑）。
氧化钙:（1）降低熟料烧成温度，增加液相量，降低液相粘度，具有助熔作用；（2）主要固溶于铁相，能改善水泥色泽；（3）MgO过多，形成游离方镁石结晶，影响水泥的安定性。
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。
粘土和石灰石中的长石、云母等杂质都是含碱的铝酸盐。
在用煤作燃料时，也会带入少量碱。
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。
对预热器窑，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，它可以独立的稳定相存在于熟料中，亦可以钾-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，剩下的碱的氧化物反应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。
碱对水泥性能的影响可表现在：①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。
熟料质量控制及煅烧方面的影响因素
培训材料熟之三料质量控制及煅烧方面的影响因素一、熟料质量控制的重要性1、熟料质量是确保水泥质量的核心，熟料质量达不到要求，难以磨制优质的水泥产品。
其中配料和煅烧是决定熟料质量的关键。
2、从生料到熟料，是一个化学反应过程。
化学反应，最基本的核心就是要求参预化学反应的物质间的比例要满足理论要求。
参预化学反应的某一物质的量，不得过剩或者不足，否则，化学反应形成的结果，不是当初设计的结果。
因此，熟料生产过程实际上要求是很精细的，不是表面上的那种粗糙现象。
3、设计合理的熟料率值，通过良好的煅烧，才干生产出优质的水泥熟料。
1、原料磨工艺变化现代水泥企业，以节能高效为主要导向，装备和工艺流程日益简化和高效。
2、原料磨由过去的球磨机改为现代立磨，原料磨工艺装备的改变，对产品质量的影响。
3、球磨机的工艺特点，决定了生料细度更加均匀，900 孔细度小，只在 3.0%以内， 1800 孔细度在 12%以内。
立磨的生料细度粗， 900 孔细度在 6.0-8.0%， 1800 孔细度在 22%摆布。
由上看出，现代水泥工业改成立磨后，生料的颗粒级配产生了较大的变化，立磨的生料粗大颗粒占比例明显上升，中等颗粒的比例，也较球磨机增加了一倍。
4、现代水泥工业、细度标准的变化。
80 年代，国家旋窑管理规程对细度有控制要求，最开始的标准规定生料细度小于等于 10%，作为一次水泥工艺管理的标准来执行，其后更改为 12%。
后来随着先进水泥工艺发展，生料细度作为一次过程控制指标，再也不强制执行，由企业根据自身生产需要自行控制。
质量体系认证，也将细度标准作为企业自行制定来审核，细度标准被企业自身不断放松标准。
按照现行立磨的生产工艺，生料细度按 10%、12%、16% 等等标准，已经无法满足当前立磨工艺的要求，根据立磨的特点及与窑的产能关系，细度只能控制在 20-22%之间,即使控制较好的工厂细度也在 8 摆布。
但是 , 目前的细度控制指标，不表示细度粗对煅烧没有影响。
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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。
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，对于当前我国相当部分厂家由于采用双高配料（高KH、高SM）生产高强熟料，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提高，一般控制烧成带长度在～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提高，主要由于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提高，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，一般认为大直径窑比小直径窑有利于熟料煅烧质量的提高，一方面是因为大窑在配料时采用高SM、高KH配料，SM控制在～，KH控制在～，而大直径窑窑头喷入燃煤量大，火焰温度高，有的甚至高达2000℃以上，仍然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，由于其长度比大型窑短，窑速应偏低控制较好，如：Φ3×48m、Φ4×43m预分解，窑速控制在～转/分。
对熟料质量比较有利，主要是因为其窑长较短，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、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，主要操作要求就是要适度提高窑速、加大灼烧生料翻滚频次，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，窑头篦冷机操作要求强化一室、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提高。
八、窑气氛的影响
回转窑内燃煤燃烧过剩空气系数一般要控制在～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作，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，窑内出现还原气氛，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，也浪费热量和燃煤消耗量，从而影响到熟料质量的提高。