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所谓飞砂料是回转窑烧成带产生大量细粒并飞扬的熟料。
这种飞砂料的大小一般在1mm以下，在窑内到处飞扬。
飞砂料的出现，既影响熟料质量，又影响窑的操作。
飞砂产生与否主要取决于熟料液相量和液相性质(主要是表面张力)。
飞砂有两类:一类是熟料液相量太少而产生；另一类是粘散料，由于液相表面张力太小所致。
（1）飞砂料产生的原因(1）液相量不足,产生飞砂主要是液相量太少的缘故。
物料在烧成带停留的时间很短，预分解窑约10～15min，湿法窑最长也不过25～30min。
若没有液相，C2S和CaO粒子通过固相反应长大至1mm以上是十分困难的。
其结果是，这些细粒子随窑内气体悬浮并被气体带走，即所谓飞砂。
液相量太大，熟料易结大块，这是众所周知的事实。
反过来说，液相量少则熟料结粒小，液相量太少则熟料结粒太小，则产生飞砂。
铝率太高，液相量随温度提高而增加的速度太慢，也易产生飞砂。
还原气氛使Fe2O3变成FeO，也使液相量减少，从而产生飞砂。
图1为Fe2O3还原成FeO对液相量的影响。
在还原气氛下，液相量减少。
熟料矿物组成:C3S 70%，C2S 15%，C2F 15%2）过渡带过长造成飞砂料带预热器的回转窑长径比在16／1～14／l之间，入窑生料的碳酸盐分解率约30％～40％，回转窑内有一半长是碳酸盐分解带，过渡带不长，物料由900℃升至1250℃的时间约5～6min，所生成的中间相贝利特和游离石灰还没有太多的时间进行再结晶，由于碳酸盐分解所产生的表面活性和晶格缺陷也得以保存，这些都有利于形成均匀的结粒和加速阿利特的形成。
若生料入窑分解率提得过高，与窑的长径比不适应，回转窑内的碳酸盐分解带缩短了，而烧成带受火焰形状限制不可能随意拉长，结果是扩大了过渡带，物料在900～1250℃的温度段内停留时间过长，在这个温度下物料的扩散速度很快，又不可能形成阿利特相，势必造成贝利特和游离石灰的再结晶，形成粗大的结构，降低了表面活性和晶格缺陷活性。
飞砂料的形成原因及预防措施5000 t/d熟料预分解窑在正常的生产过程中，或多或少的都存在一定的飞砂，飞砂料的出现，既影响熟料质量，又影响窑的操作，并大大缩短了窑内的耐火砖、喷煤管、窑头罩、三次风管浇注料和窑头电除尘及其进口风管等设备的使用寿命，现就对飞砂料的形成原因及预防措施谈谈我个人的看法。
一、飞砂料形成的机理：飞砂料的形成主要是SiO2含量太高、Al2O3和Fe2O3含量太低，因而液相出现太慢、液相量太少，熟料难以结粒，导致飞砂；另一原因是火焰太长，煅烧温度不够高，在料层中还存在大量飞扬不出的料粒未能结粒，待物料进入冷却带，细料粒才到处飞扬；还有一种原因是由于粘散料引起，而粘散料的产生则是由于高温液相的表面张力太小所致。
要使熟料有一定的结粒度，熟料液相应有足够的表面张力才能结成较好的颗粒。
表面张力太小形成的飞砂实际上是一种粘散料，这种飞砂的产生与液相量少所引起的飞砂在机理上完全不同。
因此，解决这种飞砂的措施也应该完全有别于液相量少所产生的飞砂。
二、飞砂料形成的原因：1、原材料的品质和生料成分的稳定性，当所用石灰石越纯，晶体越大，结晶越完整且有规则，其煅烧结粒性越差，所需热耗越高。
在相同的生产工艺条件下，其生产的熟料f-CaO量较高，熟料强度低，并会产生大量飞砂料。
而当石灰石中含有一定的泥质成分，纯度较低，成非晶体状或细泥晶状时，往往结粒性较好，能够烧出质量较高的熟料且不易产生飞砂料。
下山石灰石品质波动大时，就会导致预配料效果差，立磨操作困难；如生料库均化效果不理想，入窑的生料成分波动大，继而引起窑系统热工状况不稳，易产生飞砂料。
2、燃料中的硫含量影响。
硫碱比过高易产生飞砂料。
熟料中硫和碱含量应有一定的比例，通常称为硫碱比。
熟料的硫碱比＝w(SO3) /[w(K2O)＋1/2w(Na2O)]。
若燃料带入的硫量比较高，原料中带入的碱量偏低，窑系统内硫的循环富集，就会造成熟料中硫碱比过高。
硫碱比过高会增加液相量、降低液相粘度和表面张力，结果是改善了熟料颗粒的可浸润性，却降低了颗粒之间的粘着力。
4600t/d回转窑飞砂成因及解决方案九里制造一厂自2008年元月第一条4600t/d生产线投产以来，在短短1年半时间内第二、第三条线又相继建成投产，在生产过程中熟料质量波动较大，窑头飞砂现象严重，熟料中的细粉量较大，此飞砂料的产生不仅影响熟料质量，缩短了窑内耐火砖、喷煤管、窑头罩，三次风管弯头浇注料和窑头大收尘及其管道等设备的使用寿命，而且在处理飞砂料时还对现场环境造成污染。
一、飞砂料的形成机理1、所谓飞砂料是回转窑烧成带产生大量细料并飞扬的熟料，这种飞扬的熟料大小一般在1mm以下，在窑内到处飞扬，飞砂料的出现既影响熟料质量，又影响窑的操作，当升重控制在1300～1350g时，感觉料好烧，用煤少，窑速稳，产质量高，升重提高到1350g以上时，则感觉不好烧，用煤多，升重合格率低，窑速不稳，料发粘，窑况恶化快。
2、关于飞砂料的成因，主要是SIO2含量高，Al2O3、Fe2O3含量太低，因而液相出现太慢，导致飞砂；另一方面是火焰热力强度不够，造成煅烧温度不够高，在料层中还存在不飞扬的物料粒，未能结粒，待物料进入冷却带，细料粒才到处飞扬；同时热工制度的不稳定也容易形成飞砂。
克服飞砂的办法，若是SiO2太高引起则应降低硅酸率，若是由于煅烧操作中火焰不集中，则应加强火焰的调整，提高烧成温度。
还有一种飞砂是由于粘散物所致，这种飞砂产生的措施与液相量少所引起的飞砂在机理上完全不同，因此解决这种飞砂的措施也应该完全有别于液相所产生的飞砂。
二、飞砂的形成原因我厂飞砂的形成原因，经分析比较，主要有以下几种原因：、1、原材料（1）物料成分波动大，在生产期间，公司石灰石矿山实行零排放标准，且矿山石灰石大部分被泥土覆盖，开采时进行搭配使用，进预均化堆棚灰石时好时坏，加上灰石破碎粒度不均匀，入库时产生离析现象，造成CaO波动特别大。
评价均化效果可用进料和出料的标准偏差之比来表达，其比值越大均化效果越好，一般比值在5～10，从以上数据可以看出我们的均化效果是很差的。
风沙产生机理与防治技术研究一、风沙的形成与环境背景风沙指的是风力将地面上的细沙和尘土吹起，呈现出一种波浪状向前冲击的现象。
风沙的形成与许多因素相关，包括风速、沙土的粒径、土地利用方式等。
风沙主要集中在干旱、半干旱地区，尤其是中国的北方地区，如内蒙古、新疆等。
二、风沙产生的物理机制风沙的产生主要与地表的状况、大气层结稳定度以及风场的特点有关。
首先，风沙的产生需要有可供吹起的沙土。
火山灰、河床沙子、荒漠沙土等都是常见的沙土来源。
沙子的粒径越小，容易被风吹起。
此外，一些粒径较大的石头和石块可以起到阻挡沙尘运动的作用。
其次，大气层结稳定度也是风沙的重要因素。
当大气层结稳定度较大时，风沙的产生较少。
相反，当大气层结稳定度较小时，即空气上升和下降的强度较小时，更容易形成风沙。
最后，风场的特点也是风沙产生的因素之一。
风速、风向以及风壁的特性等都会对风沙的形成和运动起到重要的影响。
三、风沙防治技术与方法为了减少风沙对人类生活的影响，人们开展了大量的风沙防治技术和方法的研究和实践。
农业措施是一种有效的风沙防治方法。
例如，在干燥地区种植适宜的作物可以有效地减少沙尘的飞扬。
栽培耐旱的作物和树木，如沙柳、柽柳等，可以提高土地的保水能力和固沙能力。
植被恢复是另一种重要的风沙防治手段。
通过植树造林、封山育林等措施，可以增强沙漠地区的水分蒸散、土地保持和固沙功能，减少沙尘的飞扬。
工程控制是防治风沙的常见方法之一。
修建护林绿化工程、风景林带、防护林带等可以降低风沙的危害，减少风力对土壤的冲刷。
此外，还可以修建风沙固定墙、沙障等，用以阻挡风沙的扩散。
科技手段也在风沙防治中发挥了重要的作用。
使用风沙监测预警系统和卫星遥感技术可以及时获取风沙的动态信息，从而及时采取措施进行防治。
四、风沙问题与可持续发展的关系风沙问题不仅对环境造成危害，还对经济和社会发展带来了诸多挑战。
风沙灾害给农业和畜牧业生产带来了巨大损失，同时也影响人们的生活和健康。
所谓飞砂料是回转窑烧成带产生大量细粒并飞扬的熟料。
这种飞砂料的大小一般在1mm以下，在窑内到处飞扬。
飞砂料的出现，既影响熟料质量，又影响窑的操作。
飞砂产生与否主要取决于熟料液相量和液相性质（主要是表面张力）。
飞砂有两类：一类是熟料液相量太少而产生；另一类是粘散料，由于液相表面张力太小所致。
（１）飞砂料产生的原因１）液相量不足产生飞砂主要是液相量太少的缘故。
物料在烧成带停留的时间很短，预分解窑约10~15min，湿法窑最长也不超过25~30min。
若没有液相，C2S 和CaO粒子通过固相反应长大至1ｍｍ以上是十分困难的。
其结果是，这些细粒子随窑内气体悬浮并被气体带走，即所谓飞砂。
液相量太大，熟料易结大块，这是众所周知的事实。
反过来说，液相量太少则熟料结粒太小，即产生飞砂。
铝率太高，液相量随温度提高而增加的速度太慢，也易产生飞砂。
还原气氛使Fe2O3变成FeO，也使液相量减少，从而产生飞砂。
２）过渡带过长造成飞砂料带预热器的回转窑长径比在（16∶1）~（14∶1）之间，入窑生料的碳酸盐分解率约为30％～40％，回转窑内有一半长是碳酸盐分解带，过渡带不长，物料由900℃升至1250℃的时间约5~6min，所生成的中间相贝利特和游离石灰还没有太多的时间进行再结晶，由于碳酸盐分解所产生的表面活性和晶格缺陷也得以保存，这些都有利于形成均匀的结粒和加速阿利特的形成。
若生料入窑分解率过高，与窑的长径比不适应，回转窑内的碳酸盐分解带缩短了，而烧成带受火焰形状限制不可能随意拉长，结果扩大了过渡带，物料在900~1250℃的温度段内停留时间过长，在这个温度下物料的扩散速度很快，又不可能形成阿利特相，势必造成贝利特和游离石灰的再结晶，形成粗大的结构，降低了表面活性和晶格缺陷活性。
当物料到达烧成带时，再结晶的贝利特和游离石灰溶解速度变慢，使得液相量减少，难以将物料粘结成大颗粒，从而产生大量的粉料，即飞砂料。
３）配料不当，硅酸率过高硅酸率过高也是产生飞砂料的根源，硅酸率表示了在低烧过程中或在煅烧带内固相与液相的比例。
之阳早格格创做所谓飞砂料是回转窑烧成戴爆收洪量细粒并飞扬的死料.那种飞砂料的大小普遍正在1mm以下，正在窑内到处飞扬.飞砂料的出现，既做用死料品量，又做用窑的支配.飞砂爆收与可主要与决于死料液相量战液相本量(主假如表面弛力).飞砂有二类:一类是死料液相量太少而爆收；另一类是粘集料，由于液相表面弛力太小所致.（1）飞砂料爆收的本果 (1）液相量缺累 ,爆收飞砂主假如液相量太少的去由.物料正在烧成戴停顿的时间很短，预领会窑约10～15min，干法窑最少也不过25～30min.若不液相，C2S战CaO粒子通过固差同应少大至1mm以上是格中艰易的.其截止是，那些细粒子随窑内气体悬浮并被气体戴走，即所谓飞砂.液相量太大，死料易结大块，那是寡所周知的究竟.反过去道，液相量少则死料结粒小，液相量太少则死料结粒太小，则爆收飞砂.铝率太下，液相量随温度普及而减少的速度太缓，也易爆收飞砂.还本气氛使Fe2O3形成FeO，也使液相量缩小，进而爆收飞砂.图1为Fe2O3还本成FeO对于液相量的做用.正在还本气氛下，液相量缩小. 死料矿物组成:C3S 70%，C2S 15%，C2F 15%2）过度戴过少制成飞砂料戴预热器的回转窑少径比正在16／1～14／l之间，进窑死料的碳酸盐领会率约30％～40％，回转窑内有一半少是碳酸盐领会戴，过度戴不少，物料由900℃降至1250℃的时间约5～6min，所死成的中间相贝利特战游离石灰还不太多的时间举止再结晶，由于碳酸盐领会所爆收的表面活性战晶格缺陷也得以保存，那些皆有好处产死匀称的结粒战加速阿利特的产死.若死料进窑领会率提得过下，与窑的少径比不符合，回转窑内的碳酸盐领会戴收缩了，而烧成戴受火焰形状节制不可能随意推少，截止是夸大了过度戴，物料正在900～1250℃的温度段内停顿时间过少，正在那个温度下物料的扩集速度很快，又不可能产死阿利特相，必然制成贝利特战游离石灰的再结晶，产死细大的结构，落矮了表面活性战晶格缺陷活性.当物推测达烧成戴时，再结晶的贝利特战游离石灰溶解速度变缓，使得液相量缩小，易以将物料粘结成大颗粒，进而爆收洪量的粉料，即飞砂料.3）配料不当，硅酸率过下硅酸率过下也是爆收飞砂料的基础，硅酸率表示了正在矮烧历程中或者正在煅烧戴内固相与液相的比率.1400℃以上时融熔物料中的固相为C3S战C2S，SiO2基础上存留于固相中，液相则包罗了局部Al2O3战Fe2O3.如硅酸率过下，液相量偏偏少，缺累以将物料结成大的颗粒，简单爆收飞砂料.4）硫酸盐鼓战度过下落矮了液相粘度战液相表面弛力死料中硫战碱含量应有一定的比率，常常称为硫碱比或者硫酸盐鼓战度.若本料战焚料戴进的硫量较下，本料中的碱含量又偏偏矮，窑系统内SO2循环也比较下，便会制老练料中硫酸盐鼓战度过下，SO3相对于过剩易爆收洪量飞砂料.海中文件曾介绍过，共样化教身分战碱含量的死料，当硫酸盐鼓战度由67％普及到140％时，0～lmm的死料颗粒含量由约10％降下到超出40％，死料中硫酸钾(K2SO4)含量由％降下到％，另有约％的过剩SO3，如图2所示.若碱以氧化物形态存留会加进死料矿物晶格内，并能普及液相粘度，落矮液相中离子的活动本领，删大阿利特的产死易度.若碱以硫酸碱的形态存留，液相中再有MgO，则液相粘度会随硫酸碱减少成比率下落，如图3所示.图2中的考查相称于硫酸碱含量由％普及到％，另有％SO3过剩，那时液相粘度由泊·s／m2)落至泊·S/m2).减少液相量战落矮液相粘度固然有好处煅烧，但是硫酸碱又落矮了液相的表面弛力，其截止虽然是革新了死料颗粒的可浸润性，却落矮了颗粒之间的粘效力.粘度战表面弛力的落矮，使死料颗粒结构疏紧，物料正在窑内滑动时易以产死较大颗粒，或者产死了也会由于多次滑动而集启，爆收洪量细粉料.从海中文件报导中得知，表面弛力减小／m，会使死料颗粒缩小约10mm.正在图2中当硫酸碱含量由％降下到％时，表面弛力减小／m，死料仄衡粒径由6mm减小到，减小.所以过下的硫酸盐鼓战度或者过下的硫酸碱含量，便会正在窑中爆收过多的死料细粉料，其余还删大了SO2排搁量，易结皮战结圈，死料中碱含量删大，快凝，需火量大，对于火泥的可贮存性、战易性战强度皆有不利做用.窑内硫的循环量下，也易制成周期性的飞砂料.火泥厂该当沉视本料更加是焚料戴进的硫量，统制硫酸盐鼓战度正在40％～70％之间，那是赢得适合的死料结粒所不可缺少的步伐.别的，另有短烧、火焰形状不当、窑热工制度不宁静、短焰慢烧、物料个性动摇大、易烧的SiO2含量下等也易爆收飞砂料.（2）预防飞砂料的步伐 (1）配料规划必须与煅烧温度相符合液相量太少战液相量的洪量出现太早是飞砂的主要本果，果此脆持适合的液相量是预防飞砂的主要步伐.由于液相量与死料的化教身分战煅烧温度有闭，合理的配料规划战符合的煅烧温度是格中需要的.从配料规划去瞅，反映液相量的率值主假如硅酸率，而液相量随温度而减少的速度与铝率有闭.硅酸率太下则液相量太少，铝率太下则液相随温度普及减少速度缓，即液相洪量出现的时间早.煅烧温度下，则液相量删大，反之落矮煅烧温度则液相量缩小.果此配料规划必须与死料煅烧温度相符合.如果死料煅烧温度下，则硅酸率可下些，铝率也可下些；反之则不克不迭.比圆，海内庞大预领会窑死料硅酸率普遍皆正在以上，但是对于某些小型旋风预热器窑，的硅酸率大概偏偏下.某一600t/d的五级旋风预热器窑所用的焚煤与某庞大预领会窑的相共，当硅酸率为时，飞砂宽沉，厥后将硅酸率落矮至安排，死料煅烧仄常，强度达64MPa，产量也达到安排指标.正在那里要指出二个问题，一是分歧窑型煅烧温度大概分歧.普遍道去，庞大预领会窑内煅烧温度下，旋风预热器窑煅烧温度比预领会窑矮，但是比干法窑或者搞法中空窑的下些.果此，配料规划必须根据窑型战窑径大小而同.其次，煅烧温度与火焰温度战火焰形状有闭.而做用火焰温度的主要果素有煤粉的品量(收热量、火分战细度)以及一、二次风温，特地是二次风温的下矮以及一、二次风的比率.普遍道去，煤的收热量下，煤粉的细度细，火分少，二次风温下且用量大，则火焰温度下.便相共品量的煤粉而止，使用三通讲喷煤管由于一次风比率小，二次风比率大，火焰细短，其火焰温度比单通讲喷煤管的火焰温度下.其余，由于结构的本果，三通讲喷煤管使煤粉的焚烧情景比单通讲喷煤管要佳，火焰细短.别的用篦热机热却死料时二次风温比单筒战多筒热却机的下.另有一面，便是思量硅酸率时，必须思量一些微组分如MgO、R2O战SO3的做用，果为那些微组分皆市正在烧成历程中以液相出现，减少液相量并做用液相粘度以及液相表面弛力.2）预防用下碱下镁本料战下硫焚煤 ,落矮死料中碱战硫的含量必须预防用下碱的本料战下硫的焚料.普遍道去，碱主要去自粘土量本料，也有一些是去自石灰石，果此正在采用本料战焚煤时应庄重统制碱战硫的含量.MgO不但是可减少液相量，落矮液相粘度，还可落矮液相表面弛力.果此，若MgO含量太下，加上一定数量的K2O、Na2O战SO3，也可爆收粘集料，产死飞砂.某厂死料R2O为1.0%，MgO 为4.4%时，窑内飞砂宽沉.但是适合统制R2O战MgO含量，普及窑速，普及煤的细度，飞砂局面得到革新.如果限于本资料条件，非用下碱下镁本料战下硫焚煤不可，那么应试虑那些微组分的做用，正在配料规划上适合落矮鼓战比、普及硅酸率；正在支配上预防用细短的下温火焰，而采与较少的矮温火焰.3）缩小窑灰进窑量 ,窑灰含碱量普遍比死料的下，果此窑灰的进窑量应慎沉思量.特地是碱含量下的本料，其窑灰碱含量更下，应缩小其窑灰进窑量，预防由于碱含量太下而引起粘集料典型的飞砂.对于碱含量较矮的窑灰，也应将其匀称掺进，即与出磨死料混同匀称后再进窑.窑灰中硫的含量也比死料的下，果此缩小窑灰进窑量也将缩小死料中的硫含量.4）普及煤粉品量 ,要普及煤粉品量，除了采用热值下的煤中，应特地注意煤粉的细度战火分.大共火泥厂曾创制，煤粉火分大(2.5%～3.5%)、煤粉细筛余为2.5%～3.5%)时，还本气氛宽沉，也易爆收飞砂.。
也谈飞砂产生机理及预防2--------------------------------------------------------------------------------作者：-2 飞砂产生的原因2.1 液相量不足是飞砂的主要原因从上面的讨论可以看出，产生飞砂主要是液相量太少的缘故。
物料在烧成带停留的时间很短，预分解窑约10～15min，湿法窑最长也不过25～30min。
若没有液相，C2S和CaO粒子通过固相反应长大至1mm以上是十分困难的。
其结果是，这些细粒子随窑内气体悬浮并被气体带走，即所谓飞砂。
王杰曾[2]发现，飞砂料的CaO含量高，其硅酸率达3.31，说明飞砂料中液相很少，即飞砂是由液相量不足引起。
液相量太大，熟料易结大块，这是众所周知的事实。
反过来说，液相量少则熟料结粒小，液相量太少则熟料结粒太小，则产生飞砂。
铝率太高，液相量随温度提高而增加的速度太慢，也易产生飞砂。
还原气氛使Fe2O3变成FeO，也使液相量减少，从而产生飞砂。
图2为Fe2O3还原成FeO对液相量的影响。
从图2可见，在还原气氛下，液相量减少。
图2 熟料在氧化气氛和Fe2O3全部还原成FeO时液相量含量与温度的关系[2]熟料矿物组成:C3S70%，C2S15%，C2F15%很多人认为过渡带长是飞砂的原因。
笔者认为，过渡带长只是现象，其根本原因在于液相量少，或液相量增加的速度太慢，不能及时产生足够的液相将C2S和C3S等晶体连结在一起或通过化学反应生成C3S而连结在一起，因此产生飞砂。
2.2 表面张力太小是产生粘散料飞砂的原因粘散料的特点是烧成带物料过粘，成片状下塌滑动，很少滚动，难以结粒，产生大量飞砂。
液相表面张力太小是粘散料产生的主要原因。
根据V·V·提姆阿瑟夫[5]的计算，熟料平均粒径与表面张力有一个近乎线性的关系，表面张力每减少0.1N/m，熟料粒度减小10mm。
图3为熟料粒径与硫酸盐化程度的关系。
飞砂料的成因及中控判断与操作1、飞砂料对生产的影响1.1、对火焰形状的影响当出现飞砂料时，篦冷机高温区细粒状物料随热气流上升，窑前尘粒飞扬，窑内火焰形状不易观察。
由于粉尘含量的增加，在燃烧器上容易堆积形成“鸡冠”（也有的将其称为“蜡烛”），有时也可在燃烧器下部形成“羊胡子”。
当飞砂严重时，篦冷机内混浊看不清，二次风温忽高忽低，窑内煅烧温度不易控制。
含有大量尘粒的入窑二次空气，改变了煤粉的燃烧环境，使其燃烧特性随之发生变化，火焰形状极不规则，黑火头与白火焰有时出现脱节现象，火焰上飘发叉，甚至产生不完全燃烧和尾燃，造成窑尾温度偏高，继而随二次空气入窑的料粉中CaO、SiO2含量高，变相改变了入窑物料的化学成分，使物料变得更加难烧。
1.2、对篦冷机操作控制的影响对第三代篦冷机的操作控制要求是稳定篦床上的料层厚度，并采用厚料层操作，使冷却风用量少，二次风温高，有利于提高煤粉的燃烧速度和窑内温度，来达到高热回收效率。
但由于飞砂料的出现，改变了篦床上的料层特性，使料层厚度不易控制，篦下压力波动大，篦速调节频繁。
当料层厚时，冷却风吹不透，物料易结块；反之，则出现“腾涌”、“勾流”，甚至发生冷却风短路，大大增加熟料烧成热耗。
同时，篦下漏料增多易积料，篦床上由于物料冷却不好也容易形成“红河”现象，危及设备安全。
2、中控判断与处理2.1、KH升高引起的飞砂在煅烧过程中，烧成带温度和火焰颜色基本没有变化，窑电流有轻微的下降，但离窑熟料中开始出现细粉，输送机上的熟料由表面光滑、结构致密、大小均匀一致的青灰色，逐渐转变为结构松弛的灰绿色，升重下降，f-CaO增高。
采取小幅度增加喂煤量，效果不明显，料子表现吃火难烧。
随着细粉的增多，飞砂现象逐渐明显，离窑物料呈现欠烧状，只有大幅度地调整煅烧控制参数，使窑内温度、火焰颜色以及窑电流均高于正常控制水平，才能遏制细粉料的增多。
这时升重虽会大幅度地升高，但f-CaO下降较少，依然高于正常控制指标。
从硅酸盐物理化学角度讨论飞砂的成因。
飞砂产生与否主要取决于熟料液相量和液相性质(主要是表面张力)。
飞砂有两类:一类是熟料液相量太少而产生；另一类是粘散料，由于液相表面张力太小所致。
碱、硫和MgO等微组分含量高能使液相表面张力降低，特别是碱的硫酸盐含量高将使液相表面张力降低更明显。
提出了减少和避免飞砂的措施。
0引言所谓飞砂是回转窑烧成带产生大量细粒并飞扬的熟料。
这种飞砂料的大小一般在1mm 以下，在窑内到处飞扬[1]。
飞砂料的出现，既影响熟料质量，又影响窑的操作。
据报导[2]，大同水泥厂曾因飞砂料的出现被迫降低煅烧温度，从而使熟料强度下降5MPa。
关于飞砂的成因，文献[1]认为，主要是SiO2含量太高、Al2O3和Fe2O3含量太低，因而液相出现太慢、液相量太少，熟料难以结粒，导致飞砂；另一原因是火焰太长，煅烧温度不够高，在料层中还存在大量不飞扬的料粒，未能结粒，待物料进入冷却带，细料粒才到处飞扬。
文献[1]还提出，克服飞砂的方法，若是由于SiO2太高引起则应适当降低硅酸率；若是由于煅烧操作中火焰太长而引起，则应适当缩短火焰或缩短高温带。
笔者认为，还有一种飞砂是由于粘散料引起，而粘散料的产生则是由于高温液相的表面张力太小所致。
乔龄山[3]在分析飞砂形成机理时认为，“国内水泥生产者忽视了液相表面张力和结粒的问题”，“要使熟料有一定的结粒度，熟料液相应有足够的表面张力才能结成较好的颗粒”。
他还指出:“硫酸盐饱和度过高降低了液相粘度和表面张力”。
这些观点笔者很赞同。
他所提出的表面张力太小形成的飞砂实际上是一种粘散料，这种飞砂的产生与液相量少所引起的飞砂在机理上完全不同。
因此，解决这种飞砂的措施也应该完全有别于液相量少所产生的飞砂。
本文在前人研究工作的基础上从硅酸盐物理化学角度讨论飞砂的成因并提出预防和解决飞砂问题的措施或途径。
1回转窑内物料结粒的机理从水泥工艺学原理看，水泥熟料是一种多矿物的集合体，是结晶细小的人造岩石。
这些结晶一般都在100μm以下，即小于0.1mm。
有人认为，水泥熟料中矿物晶体的平均尺寸为:阿利特65μm以下，贝利特55μm以下。
出冷却机的熟料块度一般都在5～25mm，甚至更大些，是什么力量使几十微米的小晶体“粘结”成几毫米至几十毫米的熟料？答案是熟料液相，是熟料液相将这些细小的晶体“粘结”起来。
因此，熟料液相的数量和性质对熟料的结粒大小起着关键作用。
液相的什么性质使它对小晶体有粘结力？主要是表面张力。
水泥熟料的烧结是在有液相的情况下进行的。
在固相反应之前，物料呈粉状。
在过渡带主要是固相反应，生料中的CaO与SiO2、Al2O3、Fe2O3起化学反应生成C2S、C3A和C4AF，此外尚有一部分未起化学反应的CaO(约12%～13%)，物料呈细粒状或粉状。
到了烧成带，随着煅烧温度提高，开始出现液相，其液相量大约在20%～28%。
在水泥熟料烧结过程中，液相有2种作用:一是为C2S+CaO→C3S的反应提供条件，使C2S和CaO溶于液相起化学反应，生成C3S；另一作用是像“胶结剂”一样，润湿窑内物料，从而使出窑熟料块度远远大于入窑物料的粒度。
从硅酸盐物理化学角度看，物料烧结的主要动力是粒子的表面张力。
物料烧结一种是固相与固相之间的烧结；另一种是有液相或汽相情况下的烧结。
我们首先讨论有液相而不存在化学反应情况下的烧结。
文献[4]认为，使粒子拉紧的毛细管力主要有2部分:一是沿液相弯曲表面的2个方向上的压力差引起的力ΔP=σ(1/ρ2-1/ρ1)，式中σ和ρ2、ρ1分别为液相弯曲面上的表面张力和半径，见图1。
液相内部的压力比外部的小，颗粒在力的作用下受到压紧作用，其作用力F1=ΔP•S，式中S为液相与固体界面压力的垂直方向的投影面积，即粒子之间的凹桥强度与液相表面张力及粒子的直径成正比；另一作用力是沿液相与固体接触的周长，由液相表面张力引起的力F2。
F2=Cσsin(ψ+θ)，C表示湿润周长；ψ表示取决于液相量的角；θ表示湿润边界角。
拉紧颗粒的总力为F=F1+F2。
从上面的公式可看出，这2种拉紧颗粒的力都与表面张力成正比。
另外，存在着将2个颗粒分开的外力，此力与颗粒的质量P 即与颗粒直径的三次方成正比，因此由表面张力粘结而成的颗粒强度与液相表面张力成正比，而与粒径成反比。
即最终团粒的大小取决于表面张力和粒径大小。
当颗粒尺寸因粘结而增大到一定程度时，颗粒不再增大。
在水泥熟料煅烧过程中，若液相包围的是化学成分相同的2个粒子，则这2个粒子只能靠冷却时液相的凝固而把它们连接起来。
图1颗粒和液相薄层烧结时它们之间作用力图解[4]不过，在熟料颗粒生长时，2个化学成分不同的粒子如C2S和CaO，则表面张力的粘结可为结晶所代替。
因为C2S和CaO通过溶解扩散进行化学反应而结晶出C3S，粒子由固相连接，使液相连接由固相连接所代替。
如果这2个粒子间没有或有很少液相，若煅烧温度足够高，则也可在粒子内的接触处形成C3S。
但由于没有液相，这些晶体只能靠堆积作用与其它C3S相结合，它们通过表面的相互接触而吸引在一起，因此易产生粉状物料。
在生产中，若SM太高，液相量太少，则缺乏足够的液相将C2S和CaO相连或润湿，或IM太高，液相大量出现太迟，就易产生粉状物料，即飞砂现象。
2飞砂产生的原因2.1液相量不足是飞砂的主要原因从上面的讨论可以看出，产生飞砂主要是液相量太少的缘故。
物料在烧成带停留的时间很短，预分解窑约10～15min，湿法窑最长也不过25～30min。
若没有液相，C2S和CaO粒子通过固相反应长大至1mm以上是十分困难的。
其结果是，这些细粒子随窑内气体悬浮并被气体带走，即所谓飞砂。
王杰曾[2]发现，飞砂料的CaO含量高，其硅酸率达3.31，说明飞砂料中液相很少，即飞砂是由液相量不足引起。
液相量太大，熟料易结大块，这是众所周知的事实。
反过来说，液相量少则熟料结粒小，液相量太少则熟料结粒太小，则产生飞砂。
铝率太高，液相量随温度提高而增加的速度太慢，也易产生飞砂。
还原气氛使Fe2O3变成FeO，也使液相量减少，从而产生飞砂。
图2为Fe2O3还原成FeO对液相量的影响。
从图2可见，在还原气氛下，液相量减少。
图2熟料在氧化气氛和Fe2O3全部还原成FeO时液相量含量与温度的关系[2] 熟料矿物组成:C3S70%，C2S15%，C2F15%很多人认为过渡带长是飞砂的原因。
笔者认为，过渡带长只是现象，其根本原因在于液相量少，或液相量增加的速度太慢，不能及时产生足够的液相将C2S和C3S等晶体连结在一起或通过化学反应生成C3S而连结在一起，因此产生飞砂。
2.2表面张力太小是产生粘散料飞砂的原因粘散料的特点是烧成带物料过粘，成片状下塌滑动，很少滚动，难以结粒，产生大量飞砂。
液相表面张力太小是粘散料产生的主要原因。
根据V•V•提姆阿瑟夫[5]的计算，熟料平均粒径与表面张力有一个近乎线性的关系，表面张力每减少0.1N/m，熟料粒度减小10mm。
图3为熟料粒径与硫酸盐化程度的关系。
从图可见，当硫酸盐化程度从67%增大至140%时(硫酸盐含量从1.4%增加到2.3%)，熟料d50从6mm下降至1.5mm。
根据提姆阿瑟夫的测定，硫酸盐化程度从67%增加至140%时，液相表面张力减少0.05N/m，也就是说，表面张力减少0.05N/m，熟料粒径从6mm下降至1.5mm，粒度减少了4.5mm。
据此可以认为，液相表面张力太小，会使熟料粒度变细，从而产生飞砂。
文献[6]认为，熟料含有镁、碱和硫中任何一种时，都会降低液相表面张力，见图4。
据报导，当MgO含量增加1%时，表面张力降低0.019N/m，含4%MgO时的表面张力为0.51N/m。
Na2O、K2O和SO3在熔融物中含量小于2%时，表面张力降低最剧烈。
当分别加入2%的Na2O、K2O和SO3时，1450℃饱和熔融物表面张力从0.58N/m相应降低至0.46N/m、0.35N/m和0.36N/m。
当继续增加这些氧化物浓度达4%时，表面张力分别降低至0.40N/m、0.320N/m和0.333N/m。
而纯的Na2O和K2O的表面张力约为0.275N/m和0.150N/m。
因此，在熟料中含有较多的碱和硫时，液相表面张力大幅度下降，熟料结粒细小，飞砂严重。
淮海水泥厂[7]发现，当入窑生料中R2O大于1.0%时，物料难以结粒，大量飞砂产生。
据介绍[2]，大同水泥厂的生料R2O>1.2%时，飞砂频繁出现；当窑灰入窑量增加时，易出现飞砂。
这2种情况均是由于碱含量大，使液相表面张力降低引起的。
因为窑灰中碱含量比生料的高，窑灰入窑量增加就意味着增加碱含量。
珠江水泥厂[8]原来控制LSF=94、SM=2.4、IM=1.5，窑的操作较好，熟料质量高，后来希望再进一步提高熟料质量而将LSF提高到96(SM和IM不变)，结果窑煅烧状况较差，飞砂很大，窑口积“雪人”，三次风管沉降室堵塞，而熟料质量未见升高反而下降。
SM和IM保持不变，意味着液相量并不减少，为什么仅提高LSF就产生飞砂，可能是LSF提高迫使提高煅烧温度。
煅烧温度提高，液相量应增加，但从图5可见，表面张力的温度系数为负值，温度每提高1℃，表面张力下降 2.3×10-4N/m。
若提高煅烧温度50℃，表面张力将下降0.0115N/m。
大同水泥厂曾采用降低煅烧温度的方法减少飞砂，收到成效。
降低煅烧温度其实质是增大液相表面张力，从而使结粒变大。
图3不同硫酸盐化程度对熟料颗粒分布的影响[5]图41450℃饱和熔融物表面张力等温曲线[6]图5熟料熔融物的表面张力与温度的关系[6]3避免飞砂的措施3.1配料方案必须与煅烧温度相适应液相量太少和液相量的大量出现太迟是飞砂的主要原因，因此保持适当的液相量是避免飞砂的主要措施。
由于液相量与熟料的化学成分和煅烧温度有关，合理的配料方案和合适的煅烧温度是十分必要的。
从配料方案来看，反映液相量的率值主要是硅酸率，而液相量随温度而增加的速度与铝率有关。
硅酸率太高则液相量太少，铝率太高则液相随温度提高增加速度慢，即液相大量出现的时间迟。
煅烧温度高，则液相量增大，反之降低煅烧温度则液相量减少。
因此配料方案必须与熟料煅烧温度相适应。
如果熟料煅烧温度高，则硅酸率可高些，铝率也可高些；反之则不能。
例如，国内大型预分解窑熟料硅酸率一般都在2.5以上，但对某些小型旋风预热器窑，2.5的硅酸率可能偏高。
某一600t/d的五级旋风预热器窑所用的燃煤与某大型预分解窑的相同，当硅酸率为2.5时，飞砂严重，后来将硅酸率降低至2.3左右，熟料煅烧正常，强度达64MPa，产量也达到设计指标。
在这里要指出2个问题，一是不同窑型煅烧温度可能不同。
一般说来，大型预分解窑内煅烧温度高，旋风预热器窑煅烧温度比预分解窑低，但比湿法窑或干法中空窑的高些。
