煅烧对水泥熟料质量的八大影响

引言在水泥生产的过程当中，熟料煅烧是非常重要的一部分内容。

提高水泥熟料煅烧的质量，保证水泥的质量，提高水泥的产量，降低生产水泥的消耗对于企业的发展来说具有非常重要的意义，然而要做到这三方面的内容不仅要控制水泥生产的过程以及相关技术的应用，也要控制水泥生产原料的质量。

对于水泥生产来说，生产原料的质量包括三大内容，分别是生料的易烧性，生料的均匀性以及生料的细度，在这三方面内容当中生料的易烧性会直接影响到水泥熟料的煅烧效率，直接影响到水泥的生产。

1、生料的易烧性基本概念在水泥的生产过程当中，原材料的燃烧过程会受到原材料本身的物质组成，颗粒大小，化学成分等因素的影响。

原材料的燃烧程度会直接影响到窑的产量，熟料的煤耗以及熟料的质量。

实际上水泥生料的易烧性是指水泥在煅烧的过程当中形成熟料的难易程度。

水泥生料的易烧性会受到原材料的物质组成，颗粒大小化学成分等因素的影响，如果易烧性好，则煅烧过程中所需要的温度较低，如果易烧性不好，则煅烧过程当中所需要的温度较高。

一般通过对水泥的原材料进行灼烧后，检验原材料当中的氧化钙含量来测定该原材料的易烧性的高低。

如果灼烧后氧化钙的含量过高，则说明原材料的易烧性很低，如果氧化钙的含量低则说明原材料的易烧性高。

2、影响生料易烧性的因素实际上对于水泥的灼烧来说，原材料的易烧性被材料的矿物组成、化学组成、颗粒组成、材料煅烧的温度和时间、材料出现的液相量、材料的塑料的相组成、煤灰的灰分以及窑的气氛这八个因素影响。

但是在这八个因素当中，原材料的矿物组成，化学组成和颗粒组成这三个因素会直接影响到材料的易烧性，其它因素的影响并非是由原材料本身的原因产生的。

而是在煅烧的过程当中煅烧的环境和煅烧的条件决定的。

在以往的研究过程当中，仅仅重视了原材料的化学组成和熟料的相液组成，这两方面的原因，而忽视了原材料的矿物质组成和颗粒组成。

通过实际的调查研究，能够明显的发现原材料的易烧性除了会受到化学组成的影响之外，材料的矿物质组成和颗粒组成也会影响到原材料的易烧性。

３７５．３ ３８５．０ ３７７．０
９４０ ８２０ ８３７
３．７ ２．３
２．２
１８５．４ １４１．ｏ １４０．２
１０２０
ｌ
１７６
ｌ
—３４８ —３１３ —３ＩＩ
９４．２
８．２
３．９
２３．Ｏ
３０．４
５６．４ ６０．６
５８．７
２６．３ ２６．４
２６．３
１０４５ 】０３０
１９９ １９８
３２８ ３３３—４８８５来自—４７９１ —９４６月与７月相比，ＣＯ平均值持平，二次风温高 出１５℃，ｆＣａＯ合格率高出９．２％。在同等喂料量情况 下，窑速相同，主窑皮长度多出０．８ｍ；窑皮厚度值持 平，其它参数无明显变化。熟料３ｄ和２８ｄ强度分别高 出１．２ＭＰａ和１．９ＭＰａ，液相量略有增加（０．１％）。以上 参数也说明，６月份窑系统各项参数较好，通过适当延 长主窑皮长度，来延长熟料在窑内煅烧时间，熟料强 度会有所改善。
≤６０
卜窑转速，ｒ／ｍｉｎ；
Ｄ广一窑衬内径，ｍ；
｜ｓ——窑斜度，（ｏ）。
表１中３种情况下物料在烧成带停留时间与窑 速、窑皮长度之间关系见表５。
表５物料在烧成带停留时间、窑速及窑皮长度和厚度
时间
３月 ６月 ７月
投料量
／（ｔ／ｈ） ３７５．３ ３８５．０ ３７７．０
窑速 ／（ｄｍｉｎｌ
３．９
窑皮长度
／ｍ
节，尽量将每一个部位都恢复到初始状态；对设备进 行定期、定人巡检，保证系统风量与风压的均衡、稳 定；定期检查与检修设备，确保收尘系统的密封良好， 脉冲正常。 ２）中控操作时，一定要稳定选粉机操作。在系统
万方数据
２０１０．Ｎｏ．２
季良平，等：煅烧温度和时间对熟料质量的影响

煅烧温度对硫铝酸盐水泥熟料矿物组成及性能有何影响（1）烧成温度对熟料矿物组成的影响实验室煅烧试验结果表明，在1200～1400℃温度范围内都可以烧成以SAC34和C2S为主的硫铝酸盐水泥熟料。

但随着烧成温度的不同，熟料的矿物组成会有如下变化: 当烧成温度在1200℃时，除SAC34和C2S外，还有C2AS、2C2S·CaSO4及CaSO4存在，后三种矿物在1250℃还存在，说明在此温度下熟料的有用矿物还没有完全形成。

当烧成温度上升至1300℃时，2C2S·CaSO4和C2AS基本消失，温度在1300～1350℃范围内，熟料中主要矿物为SAC34和C2S，烧成温度若再升高，即当温度达1400℃时，SAC34部分分解，熟料中SAC34反而减少，出现C2AS和C12A7矿物，还有微量f-CaO存在。

对不同烧成温度下形成熟料中SO3和SAC34的测定结果表明，随着烧成温度的提高，熟料中SO3不断减少，在1200℃时，熟料中SO3为11.27%，此时CaSO4除生成有用矿物SAC34外，还与C2S反应生成复盐2C2S·CaSO4，即2C2S+CaSO4→2C2S·CaSO4。

当烧成温度在1400℃时，原已形成的SAC34部分分解，SO3则挥发逸出，熟料中SO3仅剩6.59%，熟料的SA/＞3.82，SO3已不足与CaO和Al2O3完全形成C4A3S，故有其他矿物生成。

熟料中SAC34含量的变化开始时随烧成温度的升高而增多，在1300～1350℃时，SAC34的生成量最大，但烧成温度到1400℃后，熟料中SAC34明显减少。

对工厂熟料物相检定结果显示，煅烧温度较低的低烧熟料中同样含有2C2S·CaSO4和C2AS等矿物,这种熟料在窑内约在1200℃左右煅烧而成。

在1300～1350℃范围内烧成的正常熟料中主要含有C4A3S和C2S矿物。

而熔块料则在过烧情况下形成,估计烧成温度≥1400℃，发现有C2AS和C12A7及微量f-CaO存在。

量进行计算 的结果为 ０ ． ９ ９ ％，如果扣除掉磷渣当中的二氧化硅之后就 为 ０ ． ５ ％ ， 对处
在 Ｂ水泥生产厂家 ５ ． ９ ％细度生料 当中大于 ０ ． ０ ８ ＭＭ的粗晶石英含量进行计算 的结 果为０ ． ２ ６ ％，对大于 ０ ． ２ Ｍ Ｍ筛余 的粗 晶石英含量计算结果 为 ０ ． ０ ２ ％。 所以，在最后确定这两个水泥生产厂家的生料细度参数指标为 ： ０ ． ０ ８ ＭＭ筛余 １ ０ ％± ２ ％控制 ，通过实际证 明了这个指标参数是科学经 济合理的 ，这样既保证 了 熟料的品质 ，对窑热 工制 度进一步的稳定 ，增加 了窑 的产量 ，减少熟料煅烧 的能 耗 ，又提高了磨料机械的工作效率 ，减少了磨制生料粉的电能消耗。
摘要 ： 水泥的品质 ， 产量和低耗对水泥 生产厂 家的 市场竞争力及经济效益有着密切的关 系。在水泥的 生产过程 当中，熟料 的煅
烧是水泥生产工序 当中的重要环 节，但是要使水 泥熟料 的煅烧更加 的优质 ，除了要对 生产程序进行严格的控制 ，还和操作 生产技 术 和窑的工艺有一定的关 系，保证生料质量是 十分重要 的。生料质量主要 包含的 内容有 ： 生料的均 匀性 ，生料 的易燃性和 生料 的细度 。 本篇论文就主要对水泥的生料细度 这种 因素对熟料煅烧 质量产生的影响进行 了分析 和探讨 。
速 度起着决定性的作用 。率值与原料特性 的不同 ，导致了生料易烧性 的差异 和不 同 ，进而导致了水泥熟料 的质量 ，产量 和能耗出现较大的差异。生料 的细度对生 料 的易烧 性有着非常大的影响 ，生料过粗会 造成 生料易烧性能的降低 ，进而对水
泥熟料质量产生影响 ；生料过 于细小 的话就会大大的减少生料磨机 的产量 ，加 大 电能的损耗。
过程都有一定 的影响。生料在煅烧过程 当中遇到高温 之后 发生活性反应的高低关 键 取决于原料 自身的特性 ，液相粘度与液相 量的大小对最后产出的熟料矿物形成

八大因素影响回转窑煅烧物料的质量研究表明回转窑设备的煅烧操作热工制度对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重要影响，优质熟料主要特征是C3S+C2S矿物含量高，碱含量低，矿物晶粒粒径较细小均匀，发育良好，当生料工艺质量参数和粉磨细度、颗粒粒径分布、化学成分、有害成分、率值等保持稳定不变的情况下，回转窑煅烧操作热工制度和煅烧温度、升温速率、峰值温度、保温时间、窑速和冷却速率等就决定了熟料硅酸盐矿物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶体尺寸发育大小，主要决定于水泥生料的易烧性和窑的煅烧操作热工制度的稳定。

因此，回转窑的煅烧操作热工制度对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重要影响，以下结合煤质，火焰形状和温度，熟料和煅烧温度，烧成带长度，窑型规格，窑速、升温速率和冷却速率等对熟料煅烧质量的影响作一初步探讨。

一、煤质的影响一般回转窑煅烧用煤质量要求灰分A≤30%，挥发分V在18%～30%，发热量QDW≥5000kcal/kg，煤粉细度要求控制在8%～15%，实际上，我国当前由于优质煤炭供应紧张且价格较高，许多厂家实际达不到这一要求，由于煤粉燃烧后灰分全部沉落在烧成带的熟料颗粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，从而改变熟料表层矿物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，从而影响熟料质量，当前相应的对策措施，一是适度调整增加干法窑尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解炉中煤灰分与灼烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降低劣质煤对窑头熟料质量的不利影响。

二、火焰形状和温度的影响火焰形状的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和性能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧S矿物的晶粒发育大小和活成带停留时间，火焰形状和长度影响到熟料中C3性。

，
炉后 ，借助 风扇 进行 急 冷 。 （３） 水 泥 制 备
将 煅 烧 好 的熟 料 进 行破 碎 ．随 后单 独 同 适 量 的硬 石 膏 一起 借 助 实 验 小 磨 进 行 粉 磨 ，将 水 泥 颗粒 和 熟 料 的 比表 面 积 控 制 在 ３８０士 １０ｃｍ ／ｇ。
锻 烧 好 的 熟料 破 碎 后单 独 和 与 适量 硬 石 膏 用 实验 小 磨分 别粉 磨 ．控 制熟 料和 水泥 颗 粒 比表面 积均 为３８０士 １０ｃｍ７＿ Ｊｇ。
—日圈 温度；低热水泥；早期强度；影响
低 热硅 酸 盐 水泥 具 有 干 缩率 小 、低 水 化 热 、低 能 源 消 耗 等特 点 【”。所 以 ，它 与现 阶段 国际 水泥 行业 节 约资 源 ．可 持续 发展 的 要 求相 符 合 ．特 别 是在 高 温 混 凝 土 、大 体积 混 凝 土 等 工程 的广 泛 运 用 ．在 未来 制 备耐 久 性 和 强 度兼 有 的 胶凝 材 料 中有很 好 的发展 前 景 。本 文初 步 探 究熟 料 的 煅 烧温 度 对 低 热水 泥 早 期 的作 用 机 理 希 望 可 以 发 现 各 种 因素 对 低 热 硅 酸 盐 水 泥 早 期 强 度 的影 响 的 原 因 ．这 对促 进 高 性 能 混凝 土 中 大批 量 运 用 和产 业 化 生产 低 热 硅 酸 盐水 泥具 有 重要 的影 响 和意 义 。
（４）熟料 中硅 酸盐相 的革取 及 分析 ＤＯＩ： １０．１６１１６／．ｉ．ｃｎｋｉ．，ｉｓｋ，ｊ．２０１６．１３．０５５
按 照 上述 方法 制备 出６个熟 料样 品 ．将 其按 照 文献 资料 介 绍 的 化 学萃 取 法 萃取 掉 熟 料 中 的 中间体 ，接 着分 别用 化 学 和ＸＲＤ对 硅 酸盐 相 进行 分析 。

.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。

煅烧制度对熟料矿物的影响
1.煅烧温度的影响
在硅酸盐水泥熟料煅烧过程中，A矿的大量形成是在高温液相出现(一般为1250～1280℃)之后。

提高煅烧温度，可使液相量增加，液相粘度降低，促进CaO和C2S的溶解和扩散，有利于A矿的形成。

因此，煅烧温度提高一般会使A矿含量增加而B矿和fCaO减少。

另外，煅烧温度提高还会使含铝相(C3A或C11A7.CaF2等)减少而含铁相固溶体增加。

这样铁相就增加，而剩余下来生成含铝相的Al2O3就减少了。

煅烧温度提高也使A矿中固溶的Al2O3增加，从而减少含铝相含量。

2.煅烧时间的影响
煅烧时间延长，A矿含量增多而B矿减少，C3A减少而C4AF增多。

水泥早期水化热低，早期强度低而后期强度高。

培训材料熟之三料质量控制及煅烧方面的影响因素一、熟料质量控制的重要性1、熟料质量是确保水泥质量的核心，熟料质量达不到要求，难以磨制优质的水泥产品。

其中配料和煅烧是决定熟料质量的关键。

2、从生料到熟料，是一个化学反应过程。

化学反应，最基本的核心就是要求参预化学反应的物质间的比例要满足理论要求。

参预化学反应的某一物质的量，不得过剩或者不足，否则，化学反应形成的结果，不是当初设计的结果。

因此，熟料生产过程实际上要求是很精细的，不是表面上的那种粗糙现象。

3、设计合理的熟料率值，通过良好的煅烧，才干生产出优质的水泥熟料。

1、原料磨工艺变化现代水泥企业，以节能高效为主要导向，装备和工艺流程日益简化和高效。

2、原料磨由过去的球磨机改为现代立磨，原料磨工艺装备的改变，对产品质量的影响。

3、球磨机的工艺特点，决定了生料细度更加均匀，900 孔细度小，只在 3.0%以内， 1800 孔细度在 12%以内。

立磨的生料细度粗， 900 孔细度在 6.0-8.0%， 1800 孔细度在 22%摆布。

由上看出，现代水泥工业改成立磨后，生料的颗粒级配产生了较大的变化，立磨的生料粗大颗粒占比例明显上升，中等颗粒的比例，也较球磨机增加了一倍。

4、现代水泥工业、细度标准的变化。

80 年代，国家旋窑管理规程对细度有控制要求，最开始的标准规定生料细度小于等于 10%，作为一次水泥工艺管理的标准来执行，其后更改为 12%。

后来随着先进水泥工艺发展，生料细度作为一次过程控制指标，再也不强制执行，由企业根据自身生产需要自行控制。

质量体系认证，也将细度标准作为企业自行制定来审核，细度标准被企业自身不断放松标准。

按照现行立磨的生产工艺，生料细度按 10%、12%、16% 等等标准，已经无法满足当前立磨工艺的要求，根据立磨的特点及与窑的产能关系，细度只能控制在 20-22%之间,即使控制较好的工厂细度也在 8 摆布。

但是 , 目前的细度控制指标，不表示细度粗对煅烧没有影响。

回转窑煅烧对熟料质量的八大影响(发布日期：2011-11-15 11:05:17)浏览人数：1837鼠标双击自动滚屏研究表明回转窑的煅烧操作热工制度对硅酸盐水泥熟料煅烧质量产生重要影响，优质熟料主要特征是C3S+C2S矿物含量高，碱含量低，矿物晶粒粒径较细小均匀，发育良好，当生料工艺质量参数和粉磨细度、颗粒粒径分布、化学成分、有害成分、率值等保持稳定不变的情况下，回转窑煅烧操作热工制度和煅烧温度、升温速率、峰值温度、保温时间、窑速和冷却速率等就决定了熟料硅酸盐矿物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶体尺寸发育大小，主要决定于水泥生料的易烧性和窑的煅烧操作热工制度的稳定。

因此，以下结合煤质，火焰形状和温度，熟料和煅烧温度，烧成带长度，窑型规格，窑速、升温速率和冷却速率等对熟料煅烧质量的影响作一初步探讨。

一、煤质的影响一般回转窑煅烧用煤质量要求灰分A≤30%，挥发分V在18%～30%，发热量QDW≥5000kcal/kg，煤粉细度要求控制在8%～15%，实际上，我国当前由于优质煤炭供应紧张且价格较高，许多厂家实际达不到这一要求，由于煤粉燃烧后灰分全部沉落在烧成带的熟料颗粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，从而改变熟料表层矿物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，从而影响熟料质量，当前相应的对策措施，一是适度调整增加干法窑尾分解炉用煤量和降低窑头喷煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解炉中煤灰分与灼烧生料的混合程度，降低窑头煤灰对熟料质量的负面影响；二是采取窑尾分解炉与窑头喂煤质量分别控制，分解炉喂低热值煤，窑头喂高热值煤，可降低劣质煤对窑头熟料质量的不利影响。

二、火焰形状和温度的影响火焰形状的调节一方面取决于煤粉的热值、灰分、细度和挥发分的大小，另一方面还取决于一次风的风速和风量大小，即窑头燃烧器的规格和性能，调整好窑火焰长度也就是调整好烧成带长度，也即调整控制了熟料在高温烧成带停留时间，火焰形状和长度影响到熟料中C3S矿物的晶粒发育大小和活性。

熟料生产线热工基础知识新型干法水泥回转窑系统概述水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能在空气中硬化，又能在水中硬化（硬化后要达到一定的强度），并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的而且具有其他一些性能的水硬性胶凝材料。

水泥生产要经过“二磨一烧”（即生料磨、水泥窑和水泥磨），其中，水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为水泥熟料的热工设备，是水泥生产中一个极为重要的关键环节。

新型干法水泥回转窑系统是以悬浮预热技术和窑外分解技术为核心，以窑（或称：窑）为主导的水泥熟料烧成系统。

没有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，在一些欧美国家也将窑称为窑，即预分解窑。

窑外分解窑的工作原理为：（分别从料、煤、风的角度论述）第一，生料粉从第级旋风筒和第级旋风筒之间的联接管道加入，加入的生料进入联接管道内后马上被分散在上升气流中，从而被携带到第级旋风筒（简称）内，在旋风筒内利用离心力的作用进行气固分离后，废气被排走，而生料粉被再一次加到和之间的联接管道内，然后再一次被携带到内进行气固分离。

这样依次类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。

生料粉每与上升的气流接触一次，就经过一次剧烈的热交换，从而生料粉被一次一次地预热升温，废气则被一次一次地冷却降温，从而达到回收废气余热来预热生料。

当生料达到一定温度，会发生一定程度的碳酸盐分解（小部分分解，因为废气的热焓不足以使其发生大量分解）。

出的预热生料进入分解炉，在分解炉内完成大部分碳酸钙的分解，分解反应所需热量来自于分解炉内的燃料燃烧。

分解后的生料与废气再一起进入内，经完成气固分离后，生料入回转窑内煅烧，再经过一系列物理化学反应后，最终烧成为水泥熟料。

出窑后熟料再经过冷却机冷却后被送到熟料库内。

熟料、石膏、混合材按一定比例在水泥磨内混合粉磨后就成为水泥。

第二，来自煤磨的煤粉被分成二部分，小部分煤粉（大约）被送到窑头喷入回转窑内燃烧，燃烧后产生的高温烟气供给回转窑内煅烧水泥熟料所用；大部分煤粉（大约）被气力输送到分解炉内燃烧，以供给预热生料中碳酸钙分解所需的大量热量。

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。

生料质量对水泥熟料煅烧的影响发布时间：2022-07-26T07:35:20.309Z 来源：《新型城镇化》2022年15期作者：栾科军[导读] 生料的质量是熟料质量的基础，并在很大程度上影响着熟料烧成热耗和窑的产量。

生料质量主要包括生料的易烧性、均匀性和生料细度。

新疆圣雄能源股份有限公司水泥厂新疆吐鲁番 838100摘要：生料的质量是熟料质量的基础，并在很大程度上影响着熟料烧成热耗和窑的产量。

生料质量主要包括生料的易烧性、均匀性和生料细度。

用降低石灰饱和度和C3S，增加液相量来改善易烧性的方法势必降低水泥熟料的强度。

因此，在实际生产中，最好加入生料易烧性的改良剂（如矿化剂），提高生料的均匀性，本文简要论述了这些改良剂的机理及应用实例，并就提高生料的均匀性提出了自己的看法。

关健词：易烧性；均匀性；细度；熟料；煅烧熟料煅烧是水泥生产的中心环节，能否做到优质、高产、低耗，对一个企业的经济效益和竞争能力，都是一个举足轻重的问题。

然而要做到熟料煅烧的优质、高产、低耗，与生产过程控制和窑的工艺管理及操作技术有关外，保证生料的质量就更为重要。

1生料的易烧性对熟料煅烧的影响1.1易烧性的基本概念水泥生产中，生料在烧结过程中受其自身化学、矿物成份和颗粒组成的影响很大，特别对窑的产量、熟料煤耗以及熟料质量的影响最为显著。

一般来讲，水泥生料易烧性是说明其煅烧过程中形成熟料的难易程度的特性指标，受生料的化学、物理性质及矿物组成等多种因素的影响。

易烧性好则生料的煅烧温度可较低。

习惯上，生料在一定的温度（T）条件下经过一定时间（Q）煅烧后，通过测定f-CaO来衡量其易烧性，即：f-CaO=f（Q∶T），当温度超过1 300℃时，熔融相形成，易烧性随f-CaO的增大而降低。

易烧性通常用下列两个量中的一个表示。

在给定温度条件下，准等时线（Q=常数），测定f-CaO的值。

f-CaO的值增加，易烧性降低。

准等温线（T=常数），f-CaO≤1%的时间（Q）长，易烧性降低。

干燥 排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥 脱水 脱水是指粘土矿物分解放出化合水。层间水在100℃ 脱水是指粘土矿物分解放出化合水。层间水在 ℃ 左右即可排除，而配位水则必须高达400～600℃以上才 左右即可排除，而配位水则必须高达 ～ ℃ 能脱去。 能脱去。 粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式 所示： 所示： Al2O32SiO22H2O→Al2O32SiO2＋2H2O↑ 高岭土→ 无水铝硅酸盐（偏高岭土） 高岭土 无水铝硅酸盐（偏高岭土）＋水蒸气 高岭土进行脱水分解反应属吸热过程， 高岭土进行脱水分解反应属吸热过程，生成了非晶 质的无定形偏高岭土 ，具有较高活性 。 Al2O32SiO2 →Al2O3＋2SiO2
碳酸钙的分解过程 1、热气流向颗粒表面传进分解所需要的热量； 、热气流向颗粒表面传进分解所需要的热量； 2、热量以传导方式由表面向分解面传递的过程； 、热量以传导方式由表面向分解面传递的过程； 3、在一定温度下碳酸钙吸收热量，进行分解并放 、在一定温度下碳酸钙吸收热量， 的化学过程； 出CO2的化学过程； 4、分解放出的 穿过CaO层，向表面扩散传 、分解放出的CO2，穿过 层 质； 5、表面的 向周围气流介质扩散。 、表面的CO2向周围气流介质扩散。 分解速度或者分解所需的时间将决定于化学反应 所需时间，即反应生成的CO2通过表面 通过表面CaO层的扩散是 所需时间，即反应生成的 层的扩散是 整个碳酸钙分解过程中的速度控制过程。 整个碳酸钙分解过程中的速度控制过程。
碳酸盐分解 MgCO3→ MgO ＋CO2↑－（ －（1047～1214）J/g －（ ～ ） CaCO3→CaO ＋ CO2↑－1645 J/g － 生料中的碳酸钙和夹杂的少量碳酸镁在煅烧过程中 分解并放出CO2的过程称碳酸盐分解。 的过程称碳酸盐分解。 分解并放出 碳酸镁的分解温度始于402～480℃左右，最高分解 碳酸镁的分解温度始于 ～ ℃左右， 温度700℃左右； 温度 ℃左右； 碳酸钙在600℃时就有微弱分解发生，但快速分解 碳酸钙在 ℃时就有微弱分解发生， 温度在812～928℃之间变化。 温度在 ～ ℃之间变化。

熟料煅烧过程中的质量控制水泥的质量主要决定于熟料的质量，要获得优质的熟料，根据预分解窑生产的工艺特点，除要控制原材料和燃料外，还要有合格的生料，同时也要控制合理的熟料化学成分、矿物组成及率值。

但熟料煅烧过程中质量控制直接决定于熟料质量的优劣，从以下两个方面简述：1．熟料煅烧过程中的质量控制的目的游离氧化钙(f-CaO)的含量和熟料立升重是预分解窑熟料煅烧过程中检查熟料的重要指标。

游离氧化钙含量升高影响到水泥的安定性和强度，严重时引起安定性不良，使水泥制品变形和开裂。

熟料立升重的测量是检验熟料烧结过程中结粒的致密程度，确保熟料的强度，反映熟料的矿物组成，指导窑系统操作和配料。

因此，熟料煅烧过程中的质量控制的目的是结合工艺生产条伴及各项生产经济指标，通过对窑系统的正常操作控制游离氧化钙和熟料立升重在适当的范国内，一般预分解窑游离氧化钙可以控制在1.5％以下，熟料立升重大于等于1250kg/L,但根据不同窑型的生产状况，不同水泥企型对f-CaO含量、熟料立升重控制范围不尽相同。

2．熟料煅烧过程中质量控制的影响因素在窑系统工艺操作中，由于配料率值、生料细度和均化效果、燃料成分、煅烧、冷却制度、窑内气氛及不正常操作的影响，会使烧结熟料的f-Cao含量、立升重的检测结果不在熟料质量控制的指标内，造成生产工序质量事故。

因此，在窑系统工艺操作中，通过分析各相关工艺参数，判断造成生产工序下质量事故的影响因素，作出响应的工艺调整是非常必要的。

3．1配料率值的影响率值表明熟料各氧化物之间相对含量的系数，用来控制矿物组成，满足熟料的强度的控制；在窑系统操作中，常因生料的率值的波动而导致窑热工制度的破坏，一般生料的饱和比高，会导致生料很难烧，f-CaO偏高，操作员被迫增加喂煤，从而很容易烧坏窑皮；IM过低，会导烧结范围变窄，窑内容易结大蛋，严重破坏热工制度。

4．2生料细度和均化的影响生料细度和均化对熟料的烧成和熟料的质量均有重要意义，生料细度控制在12~15%(0.08mm方孔筛筛余)，如采用立磨可放宽到16％。

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。

回转窑熟料烧成还原气氛的成因及对熟料的影响水泥熟料的正常生产是在氧化气氛下进行的，但是当燃料燃烧不充分时会产生还原气氛。

正常状态下，燃料充分燃烧生成CO2，燃料所蕴含的热能全部释放出来，若氧气不足时，煤粉就会不完全燃烧生成CO，产生还原气氛。

事实上还原气氛对熟料烧成产生严重的影响，烧成中出现黄心料，熟料易磨性差，并严重影响水泥的颜色。

（1）还原气氛对回转窑操作的影响（窑后结圈，虽说大窑结圈结球很难但是会影响窑内通风状况）：有专家说：燃料不完全燃烧产生还原气氛是造成预分解系统粘结堵塞的关键原因。

究其原因，煤粉的不完全燃烧使窑内产生还原气氛，未燃尽的焦炭离子沉落在窑后段继续燃烧产生大量的热致使窑内提早出现液相，引起后结圈结球，Fe2O3铁在还原气氛下被还原生成FeO，易形成低熔点矿物形成后结圈。

（2）烧成中熟料有黄心料存在：还原气氛下烧成熟料外观呈现正常熟料颜色灰黑色，而内部呈浅棕色到棕黄色不等，随烧成还原气氛严重程度的不同，熟料内颜色的深浅程度也不同，严重时熟料呈棕黄素。

究其原因：物料在还原气氛下煅烧，高价氧化物Fe2O3被还原成低价氧化物FeO，大量的FeO进入B矿及玻璃体内，导致黑色矿物C4AF生成量减少而导致熟料黄心。

正常熟料磨制的水泥是墨绿色的，而还原气氛下烧成熟料磨制的水泥呈灰黄色，水泥用户往往担心灰黄色水泥存在质量问题而不敢放心使用。

（3）影响水泥熟料化学组成和矿物组成的影响：有实验指出，与正常煅烧的熟料相比，还原气氛下烧成的熟料中氧FeO的含量增加1.60%，f-CaO的含量增加1.71%，C2S含量增加8.14%，C3A增加2.84%，而C3S含量降低8.80%，C4AF 含量降低4.59%。

主要是因为水泥熟料在还原气氛下烧成,引起了熟料体系中可变价元素Fe的变化, 即Fe3+还原成Fe2+( 熟料中未发现单质Fe 的存在) , 使熟料体系中FeO 含量明显增加; 而且, 由于Fe 元素的价态变化, 将影响熟料体系中铁相的形成，使熟料中C3A的含量增加, A 矿的稳定性降低, 在A 矿晶体内部发生成分离析而形成二次B 矿和f-CaO。