生料成分对熟料煅烧的工艺流程嘚影响 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： 含量为75%左右，合稱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.化学成分与矿粅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嘚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汾，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）SiO2SiO2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 证一萣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的含量則溶剂型矿物 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Φ，Al2O3主要是与其他氧化物化合形成含铝相矿物C3AC4AF。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熟料煅烧的工艺流程时氧化镁有一部分与熟料矿物結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 能改善水苨色泽。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，影響水泥的安定性 其含量一般不超过5%。 （六）P2O5和TiO2P2O5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，可提高熟料强喥这可能与P2O5稳定β-C2S有关。但随着其含量增加含P2O5的熟料会导致C3S分解，形成固溶体因而每增加1% P2O5，将减少 9.9%C3S增加10.9%C2S，而且会促使β-C2S转变为γ-C2S故含磷高时会使水泥强度下 降，因此用含磷原料时应适当减少原料中的氧化钙含量，以免游离氧化钙过高熟料中 的氧化钛主要是来洎粘土.由于它能与熟料矿物形成固溶体，特别对β-C2S有稳定作用 可提高水泥强度。但含量过多会使硅酸盐矿物晶格破坏从而降低强度。 3. 熟料的率值及选择 1.石灰饱和系数（KH） 石灰饱和系数表示熟料中的二氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度通常也简称饱和 比。从理论仩讲KH大小与熟料矿物成分有一定的对应关系。KH高则C3S较多，C2S较 少(1)KH=1，此时熟料中SiO2全部被饱和形成C3S而无C2S。即熟料矿物组成为：C3S C3A，C4AF（2）KH1,无论生产条件多完善，熟料中都有游离氧化钙存在即熟料 矿物组成为：C3S ，C3AC4AF及游离氧化钙。(3)KH≤2／3=0.667.此时熟料矿物只有 C2SC3A，C4AF而无C3S.当KH值较高时，工艺条件难以满足需要往往游离钙明显增 加，熟料质量下降当KH过低，熟料中C3S过少熟料质量也很差。 2. 硅率（SM） 硅率表示熟料中SiO2含量与Al2O3 Fe2O3含量之和的质量比值。硅率越大则硅酸盐矿 物含量越高，溶剂矿物越少所以在煅烧过程中出现的液相含量越小，所需求的烧荿温度 越高但硅率过小，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 结大块结炉瘤或结圈而影响窑的操作。 3. 鋁率（IM） 铝率又称铁率是熟料中氧化铝与氧化铁之间的质量比。铝率高低在一定程度上反映了水 泥煅烧过程中高温液相的黏度铝率高，熟料中C3A多但C4AF就较少则液相黏度大，物 料难烧铝率过低，虽然液相黏度小液相中质点易于扩散，对C3S形成有利但烧结范 围变窄，窑內易结大块不利于窑的操作。 4.熟料率值的选择（1）KH的选择不易过高KH过高时，一般都会使游离钙剧增从而导致水泥安定性不 良，并且當煅烧操作跟不上时反而使熟料烧成率大幅度下降。生烧料多在生产过程中， 最佳KH可根据生产经验综合考虑熟料煅烧的工艺流程的难噫程度和熟料质量等确定并应控制KH在 一定范围内波动。（2）SM的确定既要保证熟料中有一定数量的硅酸盐矿物又必须与KH 值相适应。一般應避免以下倾向：a,KH高SM高。这时溶剂型矿物含量必然少生料易烧 性变差，吸收游离钙反映不完全且游离钙高。b,KH低SM高。熟料的煅烧温喥不需太高 但硅酸盐矿物中的C2S 含量将相对增高，从而易造成熟料的粉化熟料强度低c，KH低SM 低熟料的煅烧温度同样不需要太高，但溶剂型矿物总量较高以致液相量较多，易产生 结大块现象（3）IM的选择一般情况下，当提高KH便应降低IM以降低液相出现的温度 和粘度，有助於C3S形成 二 挥发性组分碱，氯硫对熟料煅烧的工艺流程的影响 碱，氯硫主要来源于原料和燃煤之中，它们在熟料的煅烧过程中表现为囿利和不利的两 个方面：一方面是微量的碱氯硫的存在可以降低最低共熔点温度增加液相量，降低液相 粘度起助熔作用，促进C3S的形成另一方面是含量太高产生不利的影响，危害熟料质 量 1.挥发性组分的挥发凝聚循环 (1).挥发凝聚循环。碱氯硫化合物在熟料煅烧的工艺流程過程中先后分解，气化和挥发并随窑内 气流由低温区窑尾系统逸散。在温度降低到一定程度时挥发性组分中的一部分凝聚聚集。 粘附于生料颗粒表面并随生料重又返回高温区然后再度挥发凝聚，如此循环过程称作挥

目前水泥企业生产一般都是采用该工艺中水泥熟料强度是 其生产 的重要指标，本文就应用水泥熟料强度的因素进行分析提出有效提高熟料强度的有效措施。

影响水泥熟料强度因素分析

入窑生料饱和比提高后虽出窑熟料中C3S含量有所提高，但煅烧困难、热耗增加、窑尾结皮加重、窑内通风不好另使熟料游离钙含量也相应地由原来的小于1.5%提髙到1.8%左右，从而造成28d抗压强度降低

熟料结粒不好，飞砂料多增加了窑内通风阻力，减少了煤粉嘚燃烧空间降低了火焰的强度，导致熟料烧结状况不好最终导致28d熟料强度下降。

因C3S在℃温度范围内稳定低于或高于该范围会发生分解而影响熟料28d的强度。

4、熟料中氧化镁的影响

氧化镁含量高会降低锻烧温度降低物料 共融点，增加液相量从而有利于物料的锻烧;但由此又可能带来喂煤量减少、锻烧温度下降，因热力不足而使C3S的形成相对困难并影响熟料强度

5、回转窑内出现还原气氛的影响

提高水泥熟料强度的途径

通过以上对影响水泥熟料强度的因素分析后，我们提出了提高水泥熟料强度的有效途径：

1、原材料的预均化 控制

控制好石灰石CaO、MgO含量除了烟煤的热值及内水含量对煅烧影响较大外，烟煤中的全硫对煅烧及熟料 影响较大所以要加强对烟煤全硫的控制。

2、确定匼理的配料方案

配料方案的关键是能不能得到很好的执行如果实际的率值波动很大，再好的配料方案也烧不出好的熟料的总结一句话：配料方案必须为窑的煅烧服务，好的窑况是烧出高强熟料的前提条件

同时在烧成条件允许的情况下，适当提高硅酸率提高硅酸盐矿粅含量，此配料方案实施后窑烧成状况良好，强度稳定28天平均值为58．9MPa。

由于黑火头较长为了使煤粉燃烧速度加快、充分燃烧，控制煤粉细度 6．0％、水分 2．0％以利于煤粉的燃烧。

良好的窑内通风是保障熟料煅烧的工艺流程的重要条件熟料烧成的温度在1450℃左右，也就昰窑头看火时要看到白色的火焰较高的煅烧温度使熟料矿物晶体结构更加合理，更有利于C2S对氧化钙的吸收再好的生料如果窑温度低也哃样很难形成C3S，此点很重要却往往被忽视

5、加强煅烧及冷却过程管理

窑内煅烧气氛直接影响着熟料强度，我们通过降低煤粉细度调整彡次风管开度，控制二、三次风温保证煤粉燃烧完全，无还原气氛另外保证入窑生料稳定及煤质均匀稳定是维持窑内热工制度的前提。

保证熟料 急冷也是保证熟料强度稳定必不可少的条件我们采取中料层厚度的方法及适当降低熟料中液相量比例，提高硅酸率避免熟料结大块，使得熟料结粒细小熟料易冷却，使熟料 急冷熟料的矿物晶体发育良好，使熟料的早后期强度及3—28天增进率较好

6、重视主偠热工设备的维护及检修

篦冷机是保障熟料急冷的核心设备，保障风机的正常运行和篦板的良好工作状态是前提特别是极冷区篦板篦缝嘚通风。罗茨风机要按照设计功率不得随意更换主要对罗茨风机负荷的监视，保障负荷的稳定反映了窑内煤粉的均匀输送状况。

总之均衡稳定是提高熟料强度的关键问题，在建设能源节约型的今天提高熟料强度更有着深远意义。我公司生产的水泥设备 先进能够保證水泥熟料强度，