回转窑加热煅烧过程中如何进行熟料烧成

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回转窑加热煅烧过程中如何进行熟料烧成物料加热到最低共熔温度(物料在加热过程中,开始出现液相的温度称为最低共熔温度)时,物料中开始出现被相,液相主要由C3A和C4AF所组成,还有MgO、Na2O、K20等其他组成,在液相的作用下进行熟料烧成。

液相出现后,C2S和CaO都开始溶于其中,在液相中C2S吸收游离氧化钙(CaO)形成C3S,其反应式如下:
C2S(液)+ CaO(液)→ C3S(固)(条件:1350 - 1450℃)熟料的烧结包含三个过程:C2S和CaO逐步溶解于液相中并扩散;C3S晶核的形成;C3S 晶核的发育和长大,完成熟料的烧结过程。

即随着温度的升高和时间延长,液相量增加,液相粘度降低,CaO和C2S不断溶解、扩散,C3S晶核不断形成,并逐渐发育、长大,最终形成几十微米大小、发育良好的阿利特晶体;与此同时,晶体不断重排、收缩、密实化,物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料,这个过程称为熟料的烧结过程。

这个过程也称石灰吸收过程。

大量C3S的生成是在液相出现之后,普通硅酸盐水泥组成一般在1300℃左右时就开始出现液相,而C3S形成最快速度约在1350℃,一般在1450℃下C3S绝大部分生成,所以熟料烧成温度可写成1350 - 1450℃或1450℃。

任何反应过程都需要有一定时间,C3S的形成也不例外。

它的形成不仅需要有一定温度,而且需要在烧成温度下停留一段时间,使其能充分反应,在煅烧较均匀的回转窑内时间可短些。

而在煅烧不均匀的立窑内时间需长些,但时间不宜过长,时间过长易使C3S生成粗而圆的晶体,使其强度发挥但而且还要降低。

一般需要在高温下煅烧20一30min。

从上述的分析可知,熟料烧成形成阿利持的过程,与被相形成湿度、液相量、液相性质以及氧化钙、硅酸二钙溶解液相的溶解速度、离子扩散速度等各种因素有关。

阿利持的形成也可以通过固相反应来完成,但需要较高的温度(1650℃以上),因而这种方法目前在工业上没有实用价值。

为了降低煅烧温度,缩短烧成时间,降低能耗,阿利特的形成员好通过液相反应来形成。

液相量的增加和液相粘度的减小,都利于C2S和CaO在液相中扩散,即有利于C2S吸收CaO形成C3S。

所以,影响液相量和液相粘度的因素,也是影响C3S生成的因素。