熟料煅烧液相量与温度

1、干燥带温度范围：生料温度～450℃。

主要任务：①物料升温至450℃②物理水蒸发（生料进入窑系统后，大约在超过烟气的露点后75～150℃其间水分蒸发）。

该反应在C2-C1上升烟道及C1筒和C3-C2上升烟道完成。

2、预热带温度范围450℃～700℃。

主要任务：①物料升温至700℃②化合水脱水（粘土质原料）。

脱水反应在C3-C2、C2、C4-C3内进行，温度继续上升至700℃。

3、碳酸盐分解带主要承担MgCO3和CaCO3的分解任务，是吸热反应。

碳酸盐在C4已有少量分解，主要分解反应发生在分解炉中，在C5也有少量分解反应发生，出C5筒的物料碳酸盐表观分解率达90％以上，其余部分的分解反应在回转窑内进行，入窑物料温度升至850℃左右。

4、放热反应带（亦称过渡带）主要承担固相反应，生成C2S、C3A、C4AF，以上三种反应生成的热量可使物料温度上升200℃，放热反应在分解炉内、C5筒就有少量发生，大量反应是在进入回转窑内进行的。

5、烧成带主要承担熟料中最主要的矿物C3S的形成和f-CaO的吸收，完成熟料的最后烧成任务。

该带在回转窑内温度最高的部位，在正常的配料范围内，物料在1280℃时就开始出现液相，在1350～1450℃时液相量可达20％多（与配料有关）C2S和CaO先是溶于液相中，在液相中反应结合为C3S结晶析出，倒出地方使其他的C2S和CaO溶于液相，再结晶析出，这样使C3S大量形成，使f-CaO逐渐被C2S吸收。

窑内温度越高，液相粘度越低，C3S形成越快，f-CaO被吸收的越彻底，直至f-CaO逐渐被C2S吸收。

由此可见，影响f-CaO的因素：⑴窑内煅烧温度越高，f-CaO吸收越快，f-CaO被吸收的越彻底，直至f-CaO最后被基本吸收（﹤1.5％）⑵配料中液相量越高（L）液相粘度越低，石灰石吸收越快；饱和比越低，石灰石吸收越快，但对熟料质量有影响，因此要兼顾熟料质量和煅烧能力达到最佳平衡点。

水泥熟料烧成的变化过程一、干燥与脱水1.干燥入窑物料当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水全部被排除，特别是湿法生产，料浆中含水量为32～40%，此过程较为重要。

而干法生产中生料的含水率一般不超过1.0%。

2.脱水当入窑物料的温度升高到450℃，粘土中的主要组成高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O ）发生脱水反应，脱去其中的化学结合水。

此过程是吸热过程。

Al2O3·2SiO2·2H2O== Al2O3 (无定形) + 2SiO2 (无定形) + 2H2O脱水后变成无定形的三氧化三铝和二氧化硅，这些无定形物具有较高的活性。

二、碳酸盐分解当物料温度升高到600℃时，石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳酸镁进行分解，在CO2分压为一个大气压下，碳酸镁和碳酸钙的剧烈分解温度分别是750℃和900℃。

MgCO3=MgO+CO2CaCO3=CaO+CO2碳酸钙分解反应的特点碳酸钙的分解过程是一个强吸热过程（1645 kJ/kg ），是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程；该过程的烧失量大，在分解过程中放出大量的CO2气体，使CaO疏松多孔，强化固相反应。

三、固相反应1.反应过程从原料分解开始，物料中便出现了性质活泼的游离氧化钙，它与生料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3进行固相反应，形成熟料矿物。

2.影响固相反应的主要因素⑴生料细度及其均匀程度；⑵温度对固相反应的影响；四、熟料烧结水泥熟料主要矿物硅酸三钙的形成需在液相中进行，液相量一般在22～26％。

2 CaO·SiO2 + CaO=3 CaO·SiO2该反应称为烧结反应，它是在1300～1450～1300℃范围进行，故称该温度范围为烧成温度范围；在1450℃时反应迅速，故称该温度为烧成温度。

为使反应完全，还需有一定的时间，一般为15～25分钟。

五、熟料冷却熟料冷却时需急速冷却，其目的和作用是：1、为了防止C3S在1250℃分解出现二次游离氧化钙（对水泥安定性没大影响），降低熟料的强度；2、为了防止C2S在500℃时发生晶型转变，产生“粉化”现象；3、防止C3S晶体长大而强度降低且难以粉磨；4、减少MgO晶体析出，使其凝结于玻璃体中，避免造成水泥安定性不良；5、减少C3A晶体析出，不使水泥出现快凝现象，并提高水泥的抗硫酸盐性能；。

.煅烧温度和时间对熟料质量的影响作者：刘天振纯阅读单位：淮海中联水泥有限公司发布日期：2013-08-15来源：影响熟料质量方面因素很多，但熟料在窑内煅烧是最重要环节之一。

熟料矿物形成实际上是在液相量出现以后进行的。

影响熟料质量方面因素很多，但熟料在窑内煅烧是最重要环节之一。

熟料矿物形成实际上是在液相量出现以后进行的。

液相主要有氧化铁、氧化铝、氧化钙所组成（包括其他次要组分氧化镁、氧化钾、氧化钠等），在高温液相作用下，CS逐渐溶解于液相中与f-cao化合成CS，32随着温度升高和时间延长，CS晶核不断形成，小晶体逐3渐长大，最终形成阿里特晶体。

完成熟料的烧结过程。

实践证明，CS的生成，如果熟料配料时三率值KH、3N、P 适当，生料成分稳定的条件下，主要取决于熟料煅烧温度、液相量、液相性质以及形成晶体反应时间。

本文重点介绍熟料煅烧温度和晶体反应时间对熟料强度的影响。

淮海中联水泥(287.08元/吨，0%)有限公司2#窑是由南京凯盛水泥设计院设计，2005年3月投产的5000t/d资料Word.熟料生产线，2007年8月公司利用现有1条日产5000t/d熟料生产线的窑尾、窑头废气余热，配套建设了1*9MW的纯低温余热发电系统。

该厂3、6、7月份窑系统工艺参数平均台帐（一）6月与3月份工艺参数对比。

CO平均值下降-44.12ppm。

二次风温上升+25.2℃. f-cao合格率上升+5.81%，在同等喂料量情况下窑速降低-0.3rpm，主窑皮长度增加+3.10m；由于窑皮厚度较3月份降低（见表五）。

窑内填充率下降窑功率同比降低-120A。

其它参数无明显变化。

熟料3天、7天、28天强度分别增加+1.38 Mpa、+5.59 Mpa、+4.19Mpa,液相量略有增加+0.1%。

通过参数对比分析：CO平均值下降和二次风温以及f-cao合格率上升，都能说明窑系统通风状况较好，二、三次风比例合适，窑内煅烧温度同比较高；在同等喂料量情况下由于窑速降低和主窑皮长度增加，延长了熟料在窑内煅烧时间，使熟料矿物结晶更加完全，熟料强度提高明显。

水泥熟料烧成液相量的计算探讨
水泥熟料烧成液相量的计算是在水泥熟料生产的过程中的必要操作之一。

其计算关系到烧成质量的高低，对液相成分量的误差和偏差也具有重要影响，必须正确进行烧成液相量的计算。

在水泥熟料烧成液相量计算中，要把材料成分结构和实验反应性能作为水泥烧成液相量计算计算的重要依据。

熟料采用斗算法（Powell Algorithm）、分层搜索（Layer search）等算法，可以将熟料中实际测量成分和结构型结合，更快捷、更准确的计算出烧成液相的量。

另外，在水泥熟料烧成液相量的计算过程中，要考虑到熟料测定结果有干物质成分、水解液成分、颗粒残渣成分等，而烧成熟料中对液相成分量的准确测量也非常重要。

因此，为了确保熟料烧成液相量的准确性，应掌握熟料的细节特性，以便准确的进行计算。

最后，要进行水泥熟料烧成液相量计算，还必须加以相应的计算机支持，如运用多因素回归及神经网络等数据挖掘的技术对系统计算进行支持，使计算精确程度更大。

总之，要正确掌握水泥熟料烧成液相量的计算，还必须合理灵活运用计算机技术，以确保计算精准性。

6 水泥熟料的煅烧【本章导读】生料在入窑后和热气体进行热交换发生一系列的物理化学反应生成熟料。

熟料主要由硅酸三钙(C 3S)、硅酸二钙(C 2S)、铝酸三钙(C 3A)、铁铝酸四钙(C 4AF)等矿物所组成。

煅烧过程所发生的物理化学变化在不同条件下进行的程度与状况决定了水泥熟料的质量和性能，也直接影响到水泥熟料的产量以及燃料、耐火材料的消耗和窑的长期安全运转。

无论窑型的变化如何，熟料的煅烧过程和煅烧中所发生的反应基本相同，掌握了这些矿物形成的机理及影响因素，掌握了这些物理化学变化的规律，就能烧出高质量的熟料。

6.1 煅烧过程物理化学变化水泥生料入窑后，在加热煅烧过程中发生干燥、粘土脱水与分解、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧成和熟料冷却等物理化学反应。

这些过程的反应温度、速度及生成的产物不仅和生料的化学成分及熟料的矿物组成有关，也受到其它因素如生料细度、生料均匀性、传热方式等的影响。

6.1.1 干燥干燥即自由水的蒸发过程。

生料中都有一定量的自由水，生料中自由水的含量因生产方法与窑型不同而异。

干法窑生料含水量一般不超过1.0%，立窑、立波尔窑生料需加水12～14%成球，湿法生产的料浆水分在30～40%。

自由水的蒸发温度为100～150℃左右。

生料加热到100℃左右，自由水分开始蒸发，当温度升到150℃～200℃时，生料中自由水全部被排除。

自由水的蒸发过程消耗的热量很大。

每千克水蒸发热高达2257kJ ，如湿法窑料浆含水35%，每生产1kg 水泥熟料用于蒸发水分的热量高达2100kJ ，占湿法窑热耗的1/3以上。

降低料浆水分是降低湿法生产热耗的重要途径。

3.1.2 粘土脱水粘土脱水即粘土中矿物分解放出结合水。

粘土主要由含水硅酸铝所组成，常见的有高岭土和蒙脱土，但大部分粘土属于高岭土。

粘土矿物的化合水有两种：一种是以OH -离子状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水（也称结构水）；另一种是以分子状态存在吸附于晶层结构间，称为晶层间水或层间吸附水。