水泥生料易燒性與熟料煅燒效率

扈德鵬

（酒鋼宏達(dá)建材有限責(zé)任公司， 甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

0 引言

在水泥生產(chǎn)的過程當(dāng)中，熟料煅燒是非常重要的一部分內(nèi)容。提高水泥熟料煅燒的質(zhì)量，保證水泥的質(zhì)量，提高水泥的產(chǎn)量，降低生產(chǎn)水泥的消耗對于企業(yè)的發(fā)展來說具有非常重要的意義，然而要做到這三方面的內(nèi)容不僅要控制水泥生產(chǎn)的過程以及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，也要控制水泥生產(chǎn)原料的質(zhì)量。對于水泥生產(chǎn)來說，生產(chǎn)原料的質(zhì)量包括三大內(nèi)容，分別是生料的易燒性，生料的均勻性以及生料的細(xì)度，在這三方面內(nèi)容當(dāng)中生料的易燒性會直接影響到水泥熟料的煅燒效率，直接影響到水泥的生產(chǎn)。

1 生料的易燒性基本概念

在水泥的生產(chǎn)過程當(dāng)中，原材料的燃燒過程會受到原材料本身的物質(zhì)組成，顆粒大小，化學(xué)成分等因素的影響。原材料的燃燒程度會直接影響到窯的產(chǎn)量，熟料的煤耗以及熟料的質(zhì)量。實(shí)際上水泥生料的易燒性是指水泥在煅燒的過程當(dāng)中形成熟料的難易程度。水泥生料的易燒性會受到原材料的物質(zhì)組成，顆粒大小化學(xué)成分等因素的影響，如果易燒性好，則煅燒過程中所需要的溫度較低，如果易燒性不好，則煅燒過程當(dāng)中所需要的溫度較高。一般通過對水泥的原材料進(jìn)行灼燒后，檢驗(yàn)原材料當(dāng)中的氧化鈣含量來測定該原材料的易燒性的高低。如果灼燒后氧化鈣的含量過高，則說明原材料的易燒性很低，如果氧化鈣的含量低則說明原材料的易燒性高。

2 影響生料易燒性的因素

實(shí)際上對于水泥的灼燒來說，原材料的易燒性被材料的礦物組成、化學(xué)組成、顆粒組成、材料煅燒的溫度和時間、材料出現(xiàn)的液相量、材料的塑料的相組成、煤灰的灰分以及窯的氣氛這八個因素影響。但是在這八個因素當(dāng)中，原材料的礦物組成，化學(xué)組成和顆粒組成這三個因素會直接影響到材料的易燒性，其它因素的影響并非是由原材料本身的原因產(chǎn)生的。而是在煅燒的過程當(dāng)中煅燒的環(huán)境和煅燒的條件決定的。

在以往的研究過程當(dāng)中，僅僅重視了原材料的化學(xué)組成和熟料的相液組成，這兩方面的原因，而忽視了原材料的礦物質(zhì)組成和顆粒組成。通過實(shí)際的調(diào)查研究，能夠明顯的發(fā)現(xiàn)原材料的易燒性除了會受到化學(xué)組成的影響之外，材料的礦物質(zhì)組成和顆粒組成也會影響到原材料的易燒性。

以反應(yīng)動力學(xué)為原理，能夠明顯的發(fā)現(xiàn)在水泥原材料當(dāng)中，雖然化學(xué)組成能夠?qū)υ牧系囊谉援a(chǎn)生非常大的影響。但是原材料的礦物組成會對原材料的易燒性產(chǎn)生更大的影響，這是由于原材料中的碳酸鹽的種類和晶體大小的原因?qū)е碌?。在原材料炭燒的過程當(dāng)中，材料中的碳酸鈣會逐漸分解成氧化鈣，而分解的程度取決于碳酸鈣的規(guī)則程度和密度。在原材料當(dāng)中，如果碳酸鈣的不規(guī)則程度和密集程度越小，就能分解出顆粒越小的氧化鈣，這樣在同等條件下氧化鈣的反應(yīng)效率就越高，反應(yīng)率越高，最后煅燒出的物質(zhì)含氧化鈣的量就越低，易燒性就越好。

在一定溫度下不同物質(zhì)的碳酸鹽分解效率也不同，方解石的分解效率最大，其次是白云石的分解效率較高，最后是鐵百云石的分解效率最低。不同的黏土礦物和碳酸鈣的反應(yīng)能力也不同，高齡石的反應(yīng)能力最強(qiáng)，其次是伊利石，之后是綠泥石，之后是蒙脫石，最后是白云母。在土質(zhì)原料當(dāng)中都含有二氧化硅，二氧化硅能夠和氧化鈣進(jìn)行反應(yīng)，但是不同的礦石當(dāng)中的二氧化硅和氧化鈣的反應(yīng)能力是不同的，玻璃礦渣中的二氧化硅的反應(yīng)能力要大于黏土礦物中的二氧化硅，之后是云母和閃石當(dāng)中的二氧化硅，最后是石英石當(dāng)中的二氧化硅。

3 在水泥生產(chǎn)過程當(dāng)中改善水泥生料易燒性的相關(guān)措施以及基本原理

對于水泥原料來說，水泥生料的易燒性是判斷水泥原料質(zhì)量好壞的重要評價(jià)指標(biāo)，也是在水泥生產(chǎn)過程當(dāng)中選擇原料設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程，確定生產(chǎn)的工藝方法等內(nèi)容的重要數(shù)據(jù)。并且在水泥生產(chǎn)的過程當(dāng)中，也要根據(jù)水泥生料的易燒性來選擇水泥的生產(chǎn)方案以及生產(chǎn)水泥的相關(guān)設(shè)備。要想改善原材料的易燒性，首先要了解影響易燒性的因素，要掌握原材料的相關(guān)物理特征和化學(xué)性質(zhì)，對易燒性的影響因素進(jìn)行分析和研究。

在實(shí)際的分析研究過程當(dāng)中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算，對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，從而得到準(zhǔn)確的結(jié)果。例如通過經(jīng)驗(yàn)公式能夠準(zhǔn)確的了解到石灰石的飽和度和液相量的比值大小也能夠發(fā)現(xiàn)如果比值越大，原材料的易燒性就越差，如果比值越小，原材料的易燒性就更好。而在實(shí)際的材料探究過程當(dāng)中，如果僅僅考慮材料的某一物質(zhì)是不夠科學(xué)合理的，因此在探究材料當(dāng)中的石灰飽和度之后也可以通過在材料中加入助溶劑或者是加入礦化劑來改善原材料的易燒性。加入助溶劑是調(diào)節(jié)硅酸鹽礦物質(zhì)存在對原材料易燒性所帶來的影響。但是使用助溶劑還會產(chǎn)生其它問題，因此在目前的水泥生產(chǎn)過程中企業(yè)很少會使用溶劑進(jìn)行水泥的生產(chǎn)。而加入礦化劑能夠保證材料當(dāng)中的某些物質(zhì)不會參與到化學(xué)反應(yīng)過程當(dāng)中，從而保障原材料的易燒性。這是由于加入了礦化機(jī)制后，原材料能夠使氧化鈣的溶解速度加快，而降低煅燒后物質(zhì)當(dāng)中氧化鈣的含量。這也使得在目前的水泥生產(chǎn)過程當(dāng)中，許多企業(yè)都利用該方法來進(jìn)行水泥的生產(chǎn)和制造。

4 利用礦化劑改善生料的易燒性

在傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)過程當(dāng)中，生料的易燒性是根據(jù)原材料當(dāng)中的硫化碳和石灰飽和度的液相量的比值作為水泥生產(chǎn)的主要標(biāo)準(zhǔn)。比值越小，生料的易燒性越好。并且通過對實(shí)際的水泥生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行調(diào)查研究，能夠發(fā)現(xiàn)在各個企業(yè)當(dāng)中生產(chǎn)的原材料和生產(chǎn)工藝條件都是不相同的，但是利用了礦化劑之后，原料的易燒性都得到了提高。煅燒后物質(zhì)當(dāng)中的氧化鈣含量都得到了明顯的降低，對于企業(yè)的水泥生產(chǎn)制造來說，降低了成本的投入，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

另外在水泥的生產(chǎn)過程當(dāng)中，由于加入了礦化劑也使得煅燒的反速率得到了提高，生料在高溫下較短時間內(nèi)就進(jìn)行了反應(yīng)，使回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)效率得到了提高。

5 結(jié)束語

綜上所述，對于水泥生產(chǎn)制造行業(yè)來說，生料的易燒性會直接影響到熟料的煅燒效率，為了進(jìn)一步的提高生料的易燒性，在生料當(dāng)中加入了相應(yīng)的物質(zhì)，傳統(tǒng)的可能是利用助熔劑來提高生料的易燒性，通過長時間的實(shí)驗(yàn)表明加入助溶劑還會產(chǎn)生其它的問題，因此就改用礦化劑。通過在生料當(dāng)中加入礦化劑能夠提高熟料的煅燒效率，為水泥廠的生產(chǎn)制造帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，因此在水泥廠生產(chǎn)制造的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)重視礦化劑的添加工作，以此來不斷提高水泥的生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)該行業(yè)的發(fā)展。