生料質(zhì)量對(duì)煅燒的影響

1、一、專題生料質(zhì)量對(duì)窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響。熟料煅燒是水泥生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)，能否做到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，對(duì)一個(gè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)能力，都是一個(gè)舉足輕重的問(wèn)題。然而要做到熟料煅燒的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，與生產(chǎn)過(guò)程控制和窯的工藝管理及操作技術(shù)有關(guān)外，保證生料的質(zhì)量就更為重要。生料的質(zhì)量包括很多內(nèi)容主要有：生料的三率值飽和比（KH），硅酸率（SM），鋁氧率（IM），生料水份，生料細(xì)度，生料的化學(xué)成份及有害成份，均勻性等，下面對(duì)影響熟料煅燒及質(zhì)量因素分別進(jìn)行闡述。生料的三率值飽和比（KH），硅酸率（SM），鋁氧率（IM）對(duì)窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響石灰飽和比：熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣（C3S+C2S）所需的氧化

2、鈣含量與全部二氧化硅理論上生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值，表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成的硅酸三鈣程度。CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3KH= 2.80SiO2KH過(guò)高，熟料煅燒困難，必須延長(zhǎng)煅燒時(shí)間，否則會(huì)出現(xiàn)f-CaO,同時(shí)窯的產(chǎn)量低，熱耗高。KH過(guò)低，熟料煅燒容易，但熟料強(qiáng)度也低。硅酸率：表示熟料中而SiO2的百分含量與AI2O3和Fe2O3百分含量之比。SiO2SM=Al2O3+Fe2O3硅率隨硅酸鹽礦物與溶劑礦物之比而增減。如果熟料中硅率過(guò)高時(shí)，則煅燒時(shí)由于液相量顯著減少，熟料煅燒困難，特別當(dāng)氧化鈣含量低，硅酸二鈣含量高時(shí)，熟料易于粉化。硅率過(guò)低則熟料中硅酸鹽礦物

3、太少而影響水泥強(qiáng)度，且由于液相過(guò)多，易出現(xiàn)結(jié)大塊，結(jié)圈等，影響窯的操作。鋁氧率：又稱鋁率或鋁氧率，是表示熟料中氧化鋁和氧化鐵含量的質(zhì)量比，也表示熟料熔劑礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的比例。Al2O3IM=Fe2O3鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，相應(yīng)鐵鋁酸四鈣就較少，則液相粘度大，物料難燒。鋁率過(guò)低，雖然液相粘度較小，液相中質(zhì)點(diǎn)易于擴(kuò)散，對(duì)硅酸三鈣形成有利，但燒結(jié)范圍變窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操作。生料的水份和細(xì)度對(duì)窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響水份：出磨生料水份偏高，熱耗上升，另外水份大，生料粉的流動(dòng)性變差，流速變慢，導(dǎo)致生料均化效果變差，易產(chǎn)生結(jié)庫(kù)現(xiàn)象。生料細(xì)度偏粗：（1）細(xì)度大，特別是0.20mm篩

4、余大，顆粒表面積減少了煅燒過(guò)程中顆粒之間的接觸，同時(shí)顆粒表面積小，自由能減少，不易參加反應(yīng)，致使生料中碳酸鈣分解不完全，易造成f-CaO增加，熟料質(zhì)量下降。（2）熟料礦物主要通過(guò)固相反應(yīng)形成的。固相反應(yīng)的速度除與原料的礦物性質(zhì)有關(guān)外，在均化程度、煅燒溫度和時(shí)間相同的前提下，與生料的細(xì)度成正比關(guān)系，細(xì)度愈細(xì)，反應(yīng)速度愈快，反應(yīng)過(guò)程愈易完全。生料的均勻性對(duì)窯煅燒及熟料質(zhì)量的影響生料的均勻性差，生料成分波動(dòng)大，影響燃燒的穩(wěn)定性，熱耗增加；窯內(nèi)熱工紊亂，降低窯磚使用壽命，降低窯產(chǎn)量，加劇SO3揮發(fā)；熟料質(zhì)量下降。造成生料均勻性差，生料成分波動(dòng)大的因素：礦山開采造成石灰石波動(dòng)大，石灰石及輔料的預(yù)均化效果

5、，配料倉(cāng)堵料，分析儀器故障，出磨生料質(zhì)量的波動(dòng)，生料磨配料稱計(jì)量的準(zhǔn)確性，均化庫(kù)的均化效果及窯灰的處理等。各氧化物對(duì)窯煅燒及熟料的影響(1) 氧化鈣(CaO)：它是熟料中最重要的化學(xué)成份，它與生料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3在12601450高溫下煅燒生成C3S、C2S、C3A、C4AF。一般說(shuō)來(lái)，增加生料中CaO含量，當(dāng)煅燒溫度正常時(shí)，能得到較多的C3S、C2S，水泥熟料質(zhì)量好，強(qiáng)度高，但煅燒溫度低時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生大量游離CaO，易引起水泥安定性不良。所以氧化鈣含量最高的生料一般需要高溫煅燒而且較難煅燒。(2) 二氧化硅(SiO2)：SiO2也是熟料中的主要成份之一，在高溫下，它能與Ca

6、O生成具有水硬性的硅酸鈣(C3S、C2S)，當(dāng)生料中的CaO含量一定時(shí)，SiO2含量越多，高溫下生成的硅酸鈣越多，但形成的C3S較少，C2S較多，煅燒的熟料早期強(qiáng)度低、且增長(zhǎng)變慢，而且SiO2高時(shí)Al2O3及Fe2O3相對(duì)含量降低，造成熟料煅燒困難。如果SiO2低時(shí)，相應(yīng)的Al2O3和Fe2O3的含量就增加，這樣相應(yīng)的硅酸鹽礦物減少，而降低熟料強(qiáng)度，且窯內(nèi)易結(jié)圈、結(jié)大塊不利于窯的煅燒。(3) 三氧化二鋁(Al2O3)：在煅燒過(guò)程中Al2O3與CaO、Fe2O3作用生成C3A和C4AF，并熔融為液相，促使C3S形成。但Al2O3含量高時(shí)C3A生成量增多，熟料早期強(qiáng)度高，凝結(jié)時(shí)間快，且液相粘度大，

7、不利于C3S形成。窯內(nèi)容易結(jié)大塊，不利于窯的煅燒。(4) 三氧化二鐵(Fe2O3)：在煅燒過(guò)程中與CaO、Al2O3生成C4AF并熔融成液相，且液相粘度小，F(xiàn)e2O3過(guò)多時(shí)，熟料燒結(jié)溫度范圍變窄，尤其是在窯還原所氛嚴(yán)重時(shí)，F(xiàn)e2O3被還原成FeO，物料過(guò)早出現(xiàn)低熔液相，易結(jié)大塊，甚至結(jié)圈，且煅燒的熟料凝結(jié)的速度慢，強(qiáng)度絕對(duì)值不高。(5)其它氧化物：其它氧化物的帶入，可以降低熟料燒成溫度，對(duì)C3S形成有利。但過(guò)多會(huì)引起窯內(nèi)結(jié)大塊，使煅燒氣氛惡化，除此之外，氧化鎂過(guò)多，則使水泥安定性不良。硫、堿成分對(duì)煅燒存在不利的影響1)影響煅燒過(guò)程的正常進(jìn)行。 堿與硫的單獨(dú)影響是，當(dāng)熟料中堿的總含硫量或SO3超

8、過(guò)熟料重量的1%時(shí)，過(guò)量的堿（K、Na）會(huì)影響窯尾煙室的結(jié)皮；過(guò)量的硫會(huì)引起窯內(nèi)結(jié)圈。當(dāng)熟料中SO3含量在1%左右時(shí)，會(huì)有利于改善生料易燒性，并提高熟料強(qiáng)度，但要以硫的含量增加不降低飽和比為前提。 考慮硫堿比對(duì)生產(chǎn)的影響就更為復(fù)雜。在預(yù)分解窯中，保持硫堿比值的恒定是動(dòng)態(tài)的。由于物料在窯內(nèi)停留時(shí)間特別短，熱負(fù)荷又小，堿（K、Na)很容易隨熟料帶走，而硫化物仍在窯內(nèi)揮發(fā)循環(huán)，此時(shí)由于堿的缺乏，在窯的后部會(huì)形成結(jié)皮的惡性循環(huán)，如果窯的煅燒溫度過(guò)高，或火焰直掃到物料上，這種循環(huán)更會(huì)加劇，直到結(jié)皮或預(yù)熱器堵塞發(fā)生。而一旦在窯的低溫區(qū)域，這些硫化物還要釋放出來(lái)，使生成的熟料中SO3變高。 硫在窯內(nèi)的循環(huán)與

9、富集機(jī)理是：窯內(nèi)的硫化物主要形式是SO2，它在窯內(nèi)的來(lái)源是燃料中硫的氧化及硫酸鹽的分解，理論上SO2低溫下可氧化成SO3，但實(shí)際上99%的氣態(tài)硫化物將是SO2,這樣形成區(qū)域再度揮發(fā)，并在窯尾和四、五級(jí)預(yù)熱器形成硫循環(huán)結(jié)皮時(shí)，堿性硫酸鹽的揮發(fā)性將使它們存在于熟料中，這樣循環(huán)嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)預(yù)熱器結(jié)瘤和堵塞出現(xiàn)。2）不合理的硫堿比值會(huì)影響熟料質(zhì)量及易燒性。熟料中因SO3過(guò)量會(huì)阻止C3S的形成。 成為形成黃心料的另一種原因。熟料的褐色核心一般都認(rèn)為是由窯內(nèi)的還原氣氛所致，但是由于形成高貝利特和硫酸鹽濃縮減少了熟料的滲透性，阻止了冷卻區(qū)亞鐵(Fe2)氧化成三價(jià)鐵（Fe3),這就成為黃心料出現(xiàn)的另一條途徑，這本身又是由喂料的化學(xué)成分變化和硫化物在窯內(nèi)的低揮發(fā)性造成的。