新型干法水泥生产中的原料、燃料

新型干法水泥生产中的原料、燃料

制造硅酸盐水泥熟料的主要原料是石灰石质原料，黏土原料，铁质校正原料。当黏土中氧化硅含量不足时可用高硅原料如砂岩，河沙进行校正；当黏土中氧化铝含量不足时，可掺高铝原料如粉煤灰，煤渣，煤矸石，铝矾土，等。

石灰石原料

常用天然石灰质原料有：石灰石，泥灰岩，白垩，贝壳等。我国大部分厂使用石灰岩和泥灰岩。

石灰岩--由主要矿物是方解石，并含白云石，硅质，铁质和黏土质杂质。纯方解石含有56%CaO和44%CO2，色白。因为含有杂质，石灰石一般呈灰白，淡黄，红褐色，块状无层理，结构致密，性脆，密度是2。6 - 2。8g/cm3,水分通常小于2%。制造硅酸盐水泥用的石灰石中CaO含量应不低于45%48%，以免配料发生困难。

泥灰岩是有碳酸钙和黏土物质同时沉积而形成的均匀混合沉积岩。他是一种有石灰石向黏土过渡的岩石。当泥灰岩中氧化钙含量超过45%，称为高钙泥灰岩；当氧化钙含量低于43。5%时称为低钙泥灰岩。低钙泥灰岩通常应与石灰石搭配使用。

黏土原料

天然黏土原料有黄泥，黏土，页岩，泥灰岩等。其中黄土，黏土用的最广泛。

黄土和黏土均是由花岗岩，**岩等经风化分解后，再经搬运或沉积而成。衡量黄土和黏土的质量主要看其化学成分，含沙量，含碱量等。黏土中一般都含碱-----是由云母，长石带入的。所以风化程度越高，淋容作用越快，含碱量就越底。

注意：碱含量过高会给熟料生产带来困难，又会影响熟料质量。所以一定要控制熟料中的碱含量-----（小于1。3%），因此黏土中碱含量必须------（小于4%）。

页岩----是黏土受地壳压力胶结而成的黏土岩，层理明显，颜色一般为灰色，褐色或黑色。化学成分和黏土相似

校正原料

石灰质原料和黏土远料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时，必须根据所缺的组分，掺加校正原料。常用的校正原料有---铁质校正原料，硅质校正原料和铝质校正原料。

当氧化铁含量不足时，应掺加氧化铁含量大于40%的铁质校正原料。常用的铁质校正原料有-----硫酸渣（硫酸厂的工业废渣），铜矿渣（工业废渣），低品位的铁矿石。-----而硫酸渣主要成分Fe2O3,含量大于50%，红褐色粉末，含水量较大，对储存，卸料均有影响。

当氧化硅含量不足时，须掺加硅质校正原料。常用的有砂岩，河沙，粉砂岩等。砂岩中的矿物主要是石英，其次是长石。石英的化学成分是SiO2.。一般要求硅质校正原料中氧化硅的含量70%~90%。大于90%时由于石英含量过高，难于粉磨和煅烧，很少采用。-----而河沙的的石英结晶更为完整粗大，所以石有在无砂岩矿时才采用。当然最好采用风化砂岩或粉砂岩，它的氧化硅含量不低，且易于粉磨和煅烧。

当氧化铝含量不足时，需掺加铝质校正原料。一般有：粉煤灰、煤渣、煤矸石、铝矾土等。

燃料

我国水泥工业一般使用煤作为燃料。回转窑水泥厂一般用烟煤。近年来也有用无烟煤做燃料的窑外分解窑。如：**院、和天津院均已开发了无烟煤窑尾预分解系统，并成功应用于诸多水泥厂。由于无烟煤灰分较高，挥发分较底，所以着火温度较高、燃烧时间较长，为提高无烟煤在窑系统的燃烧速度，就要控制入窑煤粉细度达到：80um方孔筛筛余3%左右。

无烟煤和烟煤的区分是以煤中的挥发分来划分的。水泥厂使用的原煤品质以煤的工业分

析来表示。因为工业分析程序简单并能很好的反映出煤在窑炉系统中的燃烧情况。在工业分析中有煤的水分、挥发分、灰分、固定碳和热值。其中挥发分对煤的着火温度、燃烧时间及煤粉细度影响较大，而灰分、热值对配料和熟料成分有更大影响。我国水泥厂使用原煤品质要求见表。实际上达不到表中品位要求的煤也常有应用，但对热耗等有一定影响。

石膏及混合材料

石膏

水泥熟料是块状物料，粒度大多〈 25mm。因此水泥厂生产中最后成品水泥还要经过再一次的粉磨。在粉磨过程中要加入石膏和各种相应的混合材。

石膏作为水泥的缓凝剂是生产水泥的重要辅助原料，主要用于调节和控制水泥凝结时间。同时加入石膏还可以提高水泥的早期强度及改善耐蚀抗渗性等。水泥厂一般用天然二水石膏或无水石膏（硬石膏），或它们的混合物。二水石膏化学式为CaSO4-2H2O,无水石膏为CaSO4。

一般生产过程中依据国家标准控制水泥中SO3含量不超过3。5 %。在实际生产中，应进行石膏适应掺加量实验，选择凝结时间能满足其他性能要求的SO3掺加量作为最佳石膏掺加量，通常水泥中SO3含量波动在1。5%~2。5%之间。因此二水石膏掺加量约为3%~5%。如果水泥中石膏掺加量不足时会加快水泥凝结时间，造成通常所说的---快凝、急凝、闪凝，现象，使施工难以进行，这就是国标规定水泥初凝不得早于一定时间的原因。当水泥中石膏掺加量过多时，不但对水泥缓凝不再有好的作用，还会对已硬化的水泥石产生消弱强度的膨胀应力，甚至造成安定性不良。还有一种是假凝现象：他是一种水泥拌水后的早期快速固化现象，原因是：水泥在粉磨时遇到高温后使二水石膏脱水为半水石膏，水泥中的半水石膏在水泥加水之后又成为二水石膏并析出晶体成为石膏结构网使浆体固化，继续搅拌后水泥凝结会正常。所以水泥磨要降温。

混合材料

为改善水泥质量、提高水泥产量，降低成本，改善水泥的某种性能，在水泥的粉磨环节通常还加入混合材料。常用的混合材有粒状高炉矿渣、分煤灰、火山灰等工业废渣或天然火山质混合材料。根据生产的水泥产品品种不同，混合材的掺加量不同，掺加量可以从0~70%。混合材分为活性混合材料和非活性混合材料。

活性混合材有：（1）粒化高炉矿渣（GB/T203），粒化高炉铬铁渣（JC417）、粒化高炉钛矿渣（JC418）。

（2）：粉煤灰（GB/T1596）。

（3）：火山会质混合材（GB/T2847）。

非活性混合材有：包括其活性指标不符合以上技术标准要求的粉煤灰、火山灰质混合材和粒化高炉矿渣以及石灰石和砂岩等。