第一篇水泥工艺学复习讲义.ppt

(5) 熟料的冷却 减少C3S分解；防止β-C2S向γ-C2S转化，提高熟料质量；防止方镁石晶体长大，有利于水泥安定性；急冷熟料晶粒小，活性高；C3A主要呈玻璃体，抗硫酸盐性能提高；易磨性好等。 目的：回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率；改善熟料质量与易磨性；便于熟料运输、贮存与粉磨。 过程：液相的凝固和相变两个过程. 熟料为何要急冷？ 温度（℃） 反应 热效应 数值 100~150 游离水蒸发 吸热 2249kJ/kg水 450 粘土结合水逸出 吸热 932kJ/kg-kao 600 MgCO3分解 吸热 1421kJ/kg-MC 900 粘土无定形脱水产物结晶 放热 259-284kJ/kg-meta-kao 900 碳酸钙分解 吸热 1655kJ/kg-CC 900-1200 固相反应 放热 418-502kJ/kg-cl 1250-1280 形成液相 吸热 105kJ/kg-cl 130-1450 硅酸三钙形成 微吸热 8.6kJ/kg-cl 5.2 熟料形成的热化学 生料在加热过程中所发生的物理化学变化有吸热和放热反应 水泥熟料形成各反应的热效应 经计算，熟料的理论形成热：1630-1800kJ/kg-熟料 5.3 矿化剂及微量元素的作用 5.3.1 矿化剂 矿化剂的宏观作用　改善生料易烧性，加速熟料矿物的形成，提高熟料质量，降低能耗等。 矿化剂的种类 含氟化合物：萤石、NaF、Na2SiF6、CaSiF6、MgSiF6 硫酸盐：石膏、工业付产品石膏、重晶石等 其它工业废渣：各种冶金工业废渣 不提倡，对环境有污染 　萤石的矿化作用 氟离子破坏原料的晶格，提高生料的反应活性，促进碳酸盐分解，加速固相反应；降低液相生成温度（掺1~3%萤石，液相形成温度可降低50~100℃）；通过形成中间产物，可使C3S能在低于1200 ℃形成。 　硫酸盐 硫对熟料形成有强化作用：SO3降低液相粘度，增加液相量，有利于C3S的形成；能形成2C2S·CaSO4及C4A3?。 2C2S·CaSO4为中间产物，1300℃左右时分解。 C4A3?在1400 ℃以上大量分解。 　氟－硫复合矿化剂 该复合矿化剂的掺入，与熟料组成、F/?比、烧成温度等有关。在900~950 ℃形成3C2S·3CaSO4·CaF2生成，该四元过渡相消失时，出现液相。降低了液相出现温度和粘度，使A矿形成温度降低150~200 ℃，促进其形成。氟硫比在0.4~0.6。 5.3.2 微量元素的影响 碱 碱的来源 碱对操作的影响 碱对熟料烧成的作用　可降低最低共熔温度，增加液相量，降低粘度，降低烧成温度。但碱太高，能形成含碱矿物和固溶体KC23S12和NC8A3，使C3S难以形成，增加f-CaO。当有硫存在时，能缓和碱的不利影响，因其能生成钾石膏，导致水泥快凝或结块。制成混凝土时，能引起“碱－集料反应”。 MgO 少量的MgO有利于熟料的形成，且改善水泥色泽。 P2O5 少量P2O5存在，能提高熟料强度，这与能和C2S形成固溶体，阻止其晶型转变有关。但其含量较高时，会导致C3S的分解。 据研究：每增加1% P2O5，将减少9.9%C3S，增加10.9%的C2S，当P2O5达7%时，C3S将减为0。氟可以抵消部分P2O5的不良影响。 TiO2 少量TiO2可作为C2S的稳定剂，对熟料质量有利，但过多会形成钙钛矿，减少C3S含量。应＜1%。 其他微量元素 6.1 原料的开采与破碎 生产1t硅酸盐水泥熟料约消耗1.6t左右的干原料，其中干石灰质原料约占80％左右，干粘土质原料约10％~15％。 6 物料制备与均化 破碎比:物料破碎前后的粒度之比。 破碎的目的：便于运输、储存、烘干、配料和粉磨。 破碎的方法： 压碎　　折碎　　冲击破碎　　劈碎　　磨碎 破碎比及破碎的工艺流程 均化　采用一定的工艺措施，达到降低物料的化学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀一致的过程。 作用　是保证熟料质量、产量及降低消耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。 标准偏差 6.2　物料的均化 6.2.1 均化与预均化的基本概念 xi-物料中某成分的各次测量值； 　－各次测量值算术平均值； n－测量的次数。 变异系数：是指标准偏差(S)与各次测量值算术平均值(　)的比值，通常用符号Cv来表示。 均化效果（H）　均化效果亦称均化倍数或均化系数，通常它指的是均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比值。 6.2.2 原、燃料的预均化 基本原理 　　原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之前所进行的均化。 　　“平铺直取”：堆放时，尽可能地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度的料层构成料堆；取料时，按垂直于料层方向的截面对所有料层切取一定厚度的物料。 作用 降低原燃料成