MgO对水泥熟料煅烧的影响
水泥熟料主要成份是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等四种化合物，次
要成份为MgO、R2O、SO3等化合物，而其中MgO含量允许达到5%，是
次要成份中含量最多的一种。通常人们认为MgO影响水泥产品的安定
性，规定了限制值，但实际上MgO在一定程度影响着熟料的煅烧，这
种情况往往被忽视。现根据国内外的研究成果及工厂生产实践，讨论
MgO对熟料煅烧及其产品性能的影响，供有关技术人员参考。
1、水泥原料中的MgO
水泥生产中，生料中的MgO主要来源于石灰石中的镁质矿物，这些矿物主要以硅酸镁、白云石、菱镁矿、铁白云石等不同类型存在。
当石灰石中MgO以硅酸镁形式存在时，可获得均匀分布和细小（1～5μm）的方镁石晶体，而以白云石或菱镁矿形式存在时，易生成粗大（25～30μm）的方镁石晶体。我院曾对不同年代所形成的石灰石中
MgO含量对熟料强度的影响进行了测试，发现石灰石中MgO的含量对
熟料强度有一定的影响，总的趋势是石灰石中MgO含量越高，则熟料强度越低。根据试验研究，镁质矿物中MgCO3的分解温度为660～
700℃，白云石Mg（CO3）2的分解温度为800℃，而石灰石中CaCO3分解温度接近900℃。在水泥熟料生产过程中，MgO较CaO先形成。
2、MgO对熟料煅烧的影响
熟料煅烧时，约有2%的MgO和熟料矿物结合成固熔体，此类固
熔体甚多，例如CaO·MgO·SiO2、2CaO·MgO·SiO2、
2CaO·MgO·2SiO2、3CaO·MgO·2SiO、7CaO·MgO·2Al2O3、
3CaO·MgO·2Al2O3、MgO·Al2O3、MgO·Fe2O3以及C3MS2等，此类化合
物的稳定温度在1200～1350℃，同时它还可能含有一些微量元素。
在温度超过1400℃以上时，MgO的化合物会分解，且从熔融物中结晶
出来。当熟料中含有少量细小方镁石晶格的MgO时，它能降低熟料液相生成温度，增加液相数量，降低液相粘度，增加液相表面张力，有利于熟料形成和结粒，也有利于C3S的生成，还能改善熟料色泽。粗
第１３卷第２期 广西工学院学报 ２００２年６月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵＡＮＧＸＩ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
文章编号１００４—６４１０（２００２）０２—００８４—０３
水泥熟料配方及煅烧工艺探讨
党庆凤
广西梧州市桂江水泥股份有限公司，５４３００４ Ｖ０１．１３ Ｎｏ．２ Ｊｕｎ．２００２
摘 要：选择易烧性较好的原燃料，适当提高水泥熟料中的ｎ值、降低ＫＨ值，增加有效硅酸盐矿物成份（Ｃ。ｓ＋
Ｃ。ｓ）的总量，从而提高了熟料的实物质量。
关键词：水泥生料；率值；水泥熟料
中图分类号：ＴＱ１７２、６２１ 文献标识码：Ｂ
０ 前言
某公司是机立窑水泥生产企业，拥有 ３．０米×１Ｏ米盘塔式机立窑一台， ２．２米×７米闭路磨机两台，
年生产普通水泥能力１Ｏ万吨，主导产品为Ｐ．０４２５Ｒ水泥。为了适应水泥新标准的实施，必须探索出相应的
熟料配料方案及技术措施，来提高熟料的实物质量。
１配料方案的选择
１．１选择易烧性好的原燃料
生产实践表明，选择不同的原燃料配料，生料的易烧性是完全不同的。水泥生产的主要原料石灰石、粘
土、无烟煤选择得好则有利于高产优质水泥熟料，反之则不利。
１．１．１石灰石石灰石中的燧石或石英不仅硬度大，而且晶形结构完整，粉磨、烧成所需的能耗都很高，应
选择燧石或石英含量小于４．０％的石灰石。
１．１．２粘土粘土质原料一般要求硅率为（ｎ）２．５～３．５．如硅率＞３．５，则可能是含粗砂过多的砂质土，易磨
性及易烧性较差Ｅ ，不宜使用。选用页岩或粉砂岩作粘土质原料有利于粉磨和熟料烧成。
１．１．３无烟煤不同煤种的挥发份、固定碳含量和发热量差别很大，其燃烧速度相差亦很大，应尽量选用挥
发份为５．５～７．５ ，发热量为２３ｏｏｏＫＪ／ｋｇ￣２５０８ＯＫＪ／ｋｇ的无烟煤，这种煤有利于上火正常、底火稳定，便
于立窑大风大料操作。
１．２烧成率值的选择
立窑水泥生产对配料方案率值的选择，一般认为把ＫＨ值控制得高一些可在熟料中生成更多的Ｃ。Ｓ矿
水泥窑工艺流程
水泥窑是制造水泥的重要设备之一，它通过高温煅烧的方式将原料中的石灰石和粘土转化为水泥熟料。下面将详细介绍水泥窑的工艺流程。
1. 原料准备
水泥窑的原料主要包括石灰石和粘土。首先，石灰石和粘土需要经过破碎和磨碎的处理，使其粒度适合进入水泥窑。然后，根据配比要求将石灰石和粘土混合，形成原料混合料。
2. 原料预热
原料混合料首先进入水泥窑的预热器。在预热器中，原料混合料与高温烟气进行热交换，使原料中的水分蒸发，并将烟气预热为约800℃。预热后的原料混合料称为烧成料。
3. 煅烧
烧成料进入水泥窑的煅烧区域。煅烧区域是水泥窑的核心部分，其温度可达到1500℃以上。在高温下，烧成料中的石灰石和粘土发生化学反应，生成水泥熟料。水泥熟料是水泥的主要成分，含有石灰石、氧化钙、氧化硅等化合物。
4. 冷却
煅烧后的水泥熟料需要经过冷却处理。冷却的目的是将高温的水泥熟料迅速降温，以避免过早结晶和熟料堆积。冷却过程中，熟料与冷却空气进行热交换，使温度降至100℃左右。冷却后的水泥熟料称为熟料。
5. 熟料研磨
熟料进入水泥磨进行研磨处理。水泥磨是一种设备，通过旋转的圆筒内放置的钢球对熟料进行细磨，使其达到所需的粒度要求。研磨后的水泥称为水泥粉。
6. 混合料制备
水泥粉与适量的石膏和其他辅料混合，形成水泥混合料。石膏的添加可以调节水泥的凝固时间和硬化性能，而辅料的添加可以改善水泥的特性。
7. 成品制备
水泥混合料进入水泥包装机进行包装，形成最终的水泥产品。包装后的水泥袋可根据需要进行堆放、存储或运输。
总结：
水泥窑工艺流程包括原料准备、原料预热、煅烧、冷却、熟料研磨、混合料制备和成品制备等步骤。通过这一系列的工艺，原料被转化为水泥熟料，最终制成水泥产品。水泥窑的工艺流程对水泥的质量和性能具有重要影响，因此需要严格控制各个环节的工艺参数，以确保水泥的质量稳定。同时，水泥窑工艺流程还需要考虑能耗和环境排放等问题，以实现可持续发展的目标。
硅酸盐水泥熟料的煅烧
§5-1 生料在煅烧过程中的物理化学变化
§5-2 熟料形成的热化学
§5-3 矿化剂、晶种对熟料煅烧和质量的影响
§5-4 挥发性组分及其他微量元素的作用
§5-5 水泥熟料的煅烧方法及设备
【掌握内容】
1、 硅酸盐水泥熟料的形成过程：名称、反应特点、影响反应速度的因素；
2、 熟料的形成热、热耗的定义、一般数值、影响因素
3、 挥发性组分对新型干法水泥生产的影响
4、 悬浮预热器窑及预分解窑的组成、工作过程
5、 影响窑产、质量及消耗的因素
【理解内容】
1、 C3S的形成机理，形成条件；
2、 影响熟料形成热的因素，形成热与实际热耗的区别，降低热耗的措施；
3、 回转窑的结构、组成、及工作过程；
4、 回转窑内“带”的划分方法，预分解窑内“带”的划分。
【了解内容】
1、 水泥熟料的煅烧方法及设备类型；
2、 矿化剂、晶种：定义、类型、作用、使用；
3、 湿法窑的组成，工作过程
合格生料在水泥窑内经过连续加热，高温煅烧至部分熔融，经过一系列的物理化学反应，得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料的工艺过程叫硅酸盐水泥熟料的煅烧，简称煅烧。
结合目前生产现状及学生的就业去向，主要介绍与回转窑尤其是新型干法回转窑有关的知识，立窑有关知识留给学生自学。
第一节 生料在煅烧过程中的物理化学变化
生料在加热过程中，依次进行如下物理化学变化：
一、干燥与脱水
（一）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%。
（二）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 + 2SiO2 + 2H2O
