技术 | 水泥生料易烧性与熟料煅烧效率

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。

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。

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。

以反应动力学为原理，能够明显的发现在水泥原材料当中，虽然化学组成能够对原材料的易烧性产生非常大的影响。但是原材料的矿物组成会对原材料的易烧性产生更大的影响，这是由于原材料中的碳酸盐的种类和晶体大小的原因导致的。在原材料炭烧的过程当中，材料中的碳酸钙会逐渐分解成氧化钙，而分解的程度取决于碳酸钙的规则程度和密度。在原材料当中，如果碳酸钙的不规则程度和密集程度越小，就能分解出颗粒越小的氧化钙，这样在同等条件下氧化钙的反应效率就越高，反应率越高，最后煅烧出的物质含氧化钙的量就越低，易烧性就越好。

在一定温度下不同物质的碳酸盐分解效率也不同，方解石的分解效率最大，其次是白云石的分解效率较高，最后是铁白云石的分解效率最低。不同的黏土矿物和碳酸钙的反应能力也不同，高龄石的反应能力最强，其次是伊利石，之后是绿泥石，之后是蒙脱石，最后是白云母。在土质原料当中都含有二氧化硅，二氧化硅能够和氧化钙进行反应，但是不同的矿石当中的二氧化硅和氧化钙的反应能力是不同的，玻璃矿渣中的二氧化硅的反应能力要大于黏土矿物中的二氧化硅，之后是云母和闪石当中的二氧化硅，最后是石英石当中的二氧化硅。

对于水泥原料来说，水泥生料的易烧性是判断水泥原料质量好坏的重要评价指标，也是在水泥生产过程当中选择原料设计生产过程，确定生产的工艺方法等内容的重要数据。并且在水泥生产的过程当中，也要根据水泥生料的易烧性来选择水泥的生产方案以及生产水泥的相关设备。要想改善原材料的易烧性，首先要了解影响易烧性的因素，要掌握原材料的相关物理特征和化学性质，对易烧性的影响因素进行分析和研究。

在实际的分析研究过程当中，要严格按照相关的经验公式进行数据的计算，对计算结果进行准确的分析，从而得到准确的结果。例如通过经验公式能够准确的了解到石灰石的饱和度和液相量的比值大小也能够发现如果比值越大，原材料的易烧性就越差，如果比值越小，原材料的易烧性就更好。而在实际的材料探究过程当中，如果仅仅考虑材料的某一物质是不够科学合理的，因此在探究材料当中的石灰饱和度之后也可以通过在材料中加入助溶剂或者是加入矿化剂来改善原材料的易烧性。加入助溶剂是调节硅酸盐矿物质存在对原材料易烧性所带来的影响。但是使用助溶剂还会产生其它问题，因此在目前的水泥生产过程中企业很少会使用溶剂进行水泥的生产。而加入矿化剂能够保证材料当中的某些物质不会参与到化学反应过程当中，从而保障原材料的易烧性。这是由于加入了矿化机制后，原材料能够使氧化钙的溶解速度加快，而降低煅烧后物质当中氧化钙的含量。这也使得在目前的水泥生产过程当中，许多企业都利用该方法来进行水泥的生产和制造。

在传统的水泥生产过程当中，生料的易烧性是根据原材料当中的硫化碳和石灰饱和度的液相量的比值作为水泥生产的主要标准。比值越小，生料的易烧性越好。并且通过对实际的水泥生产企业进行调查研究，能够发现在各个企业当中生产的原材料和生产工艺条件都是不相同的，但是利用了矿化剂之后，原料的易烧性都得到了提高。煅烧后物质当中的氧化钙含量都得到了明显的降低，对于企业的水泥生产制造来说，降低了成本的投入，提高了企业的经济效益。

另外在水泥的生产过程当中，由于加入了矿化剂也使得煅烧的反速率得到了提高，生料在高温下较短时间内就进行了反应，使回转窑的生产效率得到了提高。

综上所述，对于水泥生产制造行业来说，生料的易烧性会直接影响到熟料的煅烧效率，为了进一步的提高生料的易烧性，在生料当中加入了相应的物质，传统的可能是利用助熔剂来提高生料的易烧性，通过长时间的实验表明加入助溶剂还会产生其它的问题，因此就改用矿化剂。通过在生料当中加入矿化剂能够提高熟料的煅烧效率，为水泥厂的生产制造带来更高的经济效益，因此在水泥厂生产制造的过程当中，应当重视矿化剂的添加工作，以此来不断提高水泥的生产质量，促进该行业的发展。

作者：扈德鹏

来源：《酒钢宏达建材有限责任公司》

微信公众号：备件网（关注查询更多资讯）

（本文来源网络，若涉及版权问题，请作者来电或来函联系！）