鍛燒工藝對硅酸鹽水泥熟料的影響研究

牛傳玲 邵敏 賈方茹

摘要：一般來說，不同類型的鍛造工藝對硅酸鹽水泥熟料的生產(chǎn)質(zhì)量方面會產(chǎn)生不同的影響，因此選用合適的鍛造工藝對硅酸鹽水泥熟料的質(zhì)量提升來說具有十分重要的意義。所以別的本文將對煅燒工藝對硅酸鹽水泥熟料的影響進(jìn)行探究，以期能夠為這一方面的工作提供更多的幫助。

關(guān)鍵詞：煅燒工藝 ?硅酸鹽水泥熟料 ?影響

1.引言

我國水泥行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，在現(xiàn)階段已經(jīng)進(jìn)入了轉(zhuǎn)型時期。水泥企業(yè)在生產(chǎn)的過程中需要在節(jié)約生產(chǎn)成本的前提下提升產(chǎn)品的品質(zhì)，只有這樣才能夠更好地經(jīng)營。各水泥廠需要對生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)用一些先進(jìn)的鍛造工藝，有效地增強(qiáng)自身的競爭力。因此針對我國水泥企業(yè)生產(chǎn)的實際情況來設(shè)計一套切實可行的鍛造工藝，進(jìn)而實現(xiàn)降低成本以及減少能耗，這對我國水泥企業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。因此本文重點(diǎn)將對煅燒工藝對硅酸鹽水泥熟料的影響進(jìn)行研究。

2.水泥熟料煅燒過程的工藝

2.1工藝流程

早在上個世紀(jì)的50-70年代，被稱之為新型干法連接式水泥工藝的預(yù)分解技術(shù)和懸浮預(yù)熱時間技術(shù)在水泥生產(chǎn)工藝中就獲得了非常普遍的使用，從而使得水泥的制造效率以及產(chǎn)能水平均獲得了提高，而現(xiàn)階段這兩種工藝技術(shù)也一直是中國水泥工業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的主要代表標(biāo)志。當(dāng)前，國內(nèi)外大部分的水泥公司在生產(chǎn)制造的過程中使用的都是新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程。而新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程又大致分為生料制取、熟料煅燒、混凝土粉磨這幾方面。還有一部分條件比較好的水泥廠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中包含了水泥包裝以及余熱發(fā)電。而水泥熟料的煅燒過程指的就是將在生料制造過程中所生成的混凝土生料進(jìn)行余電的預(yù)分解之后再被高溫煅燒從而產(chǎn)生的一些由物理變化或者化學(xué)變化所產(chǎn)生的混凝土熟料工藝過程，這也是混凝土制造工序中較為關(guān)鍵的部分。

物流流程以及氣流流程是水泥熟料煅燒過程中的兩項主要工藝。而物流流程指的就是混凝土生顆粒在預(yù)熱器當(dāng)中得到預(yù)熱之后再在分解爐中分解，然后再進(jìn)行固相放熱的相關(guān)實驗，確保生科顆粒能夠成為一種液相的熔融體，進(jìn)而成為熟料，最終在篦冷機(jī)中被冷卻成為一種固體。其次，氣流流程指出的是在篦冷機(jī)中凝結(jié)了水泥熟料的冷風(fēng)之后成為了高溫空氣，而這些高溫空氣后來又變成了轉(zhuǎn)窯助燃的二次風(fēng)以及幫助分解爐助燃的第三次風(fēng)。在分解爐和回轉(zhuǎn)窯中，由內(nèi)燃產(chǎn)生的高溫?zé)煔獗恢苯訋氲筋A(yù)熱器中，對生物質(zhì)原料實現(xiàn)了預(yù)熱。在這一過程中，，物材料的運(yùn)動方向與氣體的運(yùn)動方向相反，這也就在很大程度上改善了生物質(zhì)材料與氣體之間的熱量轉(zhuǎn)化效應(yīng)。

2.2水泥熟料煅燒過程工藝制備

新型干法水泥煅燒過程中包含生料預(yù)熱、生料分解、熟料燒成以及熟料冷卻這幾個過程中。這一過程中相對而言比較復(fù)雜，每一個過程往往都會與水泥煅燒工程中的設(shè)備具有一定的聯(lián)系。但是從整體這一方面來說，生料預(yù)熱一般都是在預(yù)熱器當(dāng)中完成，而生料分解一般是在分解爐當(dāng)中完成，熟料燒成這一過程中主要依靠回轉(zhuǎn)窯完成，熟料冷卻這一過程中主要依靠篦冷機(jī)完成。

3.鍛燒工藝對硅酸鹽水泥熟料的影響

在對硅酸鹽水泥熟料進(jìn)行煅燒的過程中，當(dāng)高溫液相出現(xiàn)以后，A礦才得以大規(guī)模產(chǎn)生。在這一過程中如果提高了煅燒的水溫，液相量就將會提高，而液相粘度也將會逐漸減小從而給CaO和C2S的彌散和溶解提供了更多的有利條件，最終促進(jìn)A礦的形成。所以，一般來說在煅燒的過程中，煅燒溫度的提高能夠使得A礦含量增加，CaO以及B礦的含量都會減少。與此同時，隨著煅燒溫度的提升，鋁相的含量會降低，鐵相的固溶體增加。溫度的升高會使得液相的粘度降低，這就非常有利于Al2O3融進(jìn)鐵相當(dāng)中，進(jìn)而形成C6A2F，在這樣的情況下鐵相的含量就會增加，而剩余含有鋁相的Al2O3就減少了，而且隨著溫度的不斷提升，溶在A礦當(dāng)中的Al2O3含量也會增加，減少鋁相的含量。再者隨著煅燒溫度的提升，A礦晶體的發(fā)育也會更加良好。根據(jù)相關(guān)的實驗研究，煅燒溫度的提高會使A礦以及B礦的晶粒都粗大，A礦的早期水硬活性減弱。并且在對含氟化硫硅酸鹽水泥熟料進(jìn)行煅燒的試驗中表明，隨著煅燒溫度的提高，既可以導(dǎo)致A礦質(zhì)量提高，又可以導(dǎo)致A礦的晶粒變大。另外，在煅燒溫度由1350℃提高到1400℃及1425℃以后，A礦石的鐵含量也由原先的64%增加到69%以及74%，礦體也逐漸從小變大，而初凝的持續(xù)時間也由原來的55min增長到100min分鐘和149min，3天強(qiáng)度由原來的23.6Mpa增加到29.0和34.2Mpa，28天強(qiáng)度也由原來的52.2Mpa增加到57.5Mpa和64.2Mpa。從對燒成的含氟硫熟料的研究中表明，A礦的結(jié)粒相當(dāng)細(xì)小并且結(jié)晶的形態(tài)也十分不完善，而熟料的凝固速率相當(dāng)快并且硬度也不高。隨著煅燒溫度的提高，含鋁相對降低，誘導(dǎo)時間也有所延長。而高溫煅燒的含氟熟料溫度較低時的含鋁量相對降低，鐵相固溶物也逐漸提高。還有一部分研究者發(fā)現(xiàn)，隨著煅燒溫度的提升，硅酸鹽水泥熟料中含鋁相不再是C11A7·CaF2而是C3A，這主要是因為A礦在高溫液相中析出晶體時會溶有較多的氟，進(jìn)而使得液相當(dāng)中的氟含量減少。

4.結(jié)語

綜上所述，煅燒工藝對硅酸鹽水泥熟料會產(chǎn)生非常大的影響。隨著煅燒溫度的不斷提升，A礦的含量會逐漸增加，而且A礦的晶體粗大，發(fā)育的狀況也很良好。隨著含鋁相逐漸減少，鐵相固溶物的濃度也會慢慢增加從C4AF逐漸開始向C6A2F過渡。針對摻氟硫復(fù)合礦化劑的混凝土熟料來講，由于氣溫的上升，含鋁相逐漸從C11A7CAF2向C3A轉(zhuǎn)化，而且濃度也會逐漸下降。而鐵相固溶體則隨著溫度由C4AF向C6A2F轉(zhuǎn)化也逐步增加。而且由于水泥凝固時間的進(jìn)一步拉長，早期強(qiáng)度也會比低溫煅燒者低，但在三天以后，其強(qiáng)度就會較低溫煅燒者進(jìn)一步降低。

參考文獻(xiàn)

[1]梁進(jìn).熟料性能提升的研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2017（5）：160-161.

[2]李永良，左艷學(xué).高硫煤在2500t/d生產(chǎn)線上的應(yīng)用[C].//第三屆水泥工業(yè)環(huán)保節(jié)能技術(shù)高峰論壇暨新政新標(biāo)、實用技術(shù)與市場分析專題交流會論文集.2014：40-42.