硅酸盐水泥熟料的煅烧教学课件

5碰酸盐水泥熟料的煅娆学习要点本章主要介绍新型干法水泥生产过程中的熟料煅烧技术以及煅烧过程中的物理化学变化,以旋风筒一换热管道一分解炉一回转窑一冷却机为主线,着重介绍当代水泥工业发展的主流和最先进的煅烧工艺及设备、生产过程的控制调节等。熟料的煅烧过程直接决定水泥的产量、质量、料与衬料的消耗以及窑的安全运转。水泥窑有多种功能:反应炉、熔炉、燃烧炉和传热设备、物料和气体的迭设备。5.1生料煅烧过程中的物理、化学变化尽管煅娆过程因窑型不同而有所差昦,但物理、化学变化过程基本相似其过程可概括为:干燥与脱水→碳礅盐分解□→圆扣厦应熟料的冷却←液相和熟料的烧结5.1.1生料的干蝶与脱水午燥自由水的亮发。这一过程由于煅娆方式的不局而有所差异。干法窑生料含水量一般不超过10%;半干法立波尔密和立窑为佤于生料成球。通常含水12-15%,半湿法立波尔窑过滤水分后的料块通常为18-22%;湿法为保证料浆的可泵性则遹常为30-40%。自由水蒸发热耗:100℃时,2257kJ/kgH2O(539kCal/kg)脱水指黏土矿物分解释放化学结合水。粘土矿物的化合水存在形式层间水:以水分子形式吸附于晶层绪袍中。配位水:以OH状态存在于晶体绪构中。层间水在100℃左右即可排除而配位水则必须高达400~600℃以上才能脱去。(1)高岭石脱水ALO,+2S0,+2HO→ALO,+20,+2HO蝥(2)蒙脱石脱水AL2O3.4SiOzmH20-AL203.4SiO2+mHQ00200400600800(晶体结构一活性低温度(℃)利石脱水黏土矿物的脱水曲线物也是伴随体积膨胀高岭石;2一多水高岭石3-蒙脱石:4-伊利石512碳酸盐分解碳酸盐的分解主要为碳酸钙和碳酸锳的分解。其化学凤应式为:CaCO3→CaO+CO2-1045·g(890°C)MgCO3→>MgO+CO2-1214/·8(590C)Caco分解过程分五步进行(1)气流向颗粒表面的传热过程Cao(2)熟量由表面以热传导方式向分解面传递过程;(3)碳酸盐在一定温度下吸收热量,选行分解并放出CO2的化学过程(4)分解出的CO2,穿过CaO层面向表面扩散的传质过程(5)表面的CO2向周围介质气流扩散过程影响碳酸盐分解卒的因素温度随温度升高。分解速率常教和压力倒教差相应增大,分解遠率和时间缩俎;t°“(1式中:分解时间;K一分解常数P—CO的分压;8分解率d—生料效粒径;(单个颗粒碳酸盐分解动力学方程)窑系統的CO2分压通风良好,CO2分压較低有利于碳醭盐分解;生料细度和颗粒级配生料细度细,颗粒均訇,粗粒少,分解遠率快;生料忌浮程度生料忌浮分散良好,相对减小颗粒尺寸,增大了传热面积,提髙了碳酸盐分解遠率石灰石的种类和物理性质结枘致密,结晶粗大的石灰石分解速率慢生料中粘土组分和性质粘土质中的矿物组分的活性次按髙岭土、蒙脱石、伊利石、石英降瓞粘土质原料活性越大,可加遽碳酸盐的分解过程513相反应在碳酸盐分解的同时。石灰质与粘土质组分间进行固相反应。其过程如下800℃:CaO·Al,O3,CaO·Fe,O2与2Cao.sio开始形成;800~900℃:开始形成12CaO7A2O3C124);900~1000℃:2Cao.Al2O3“SiO2(C2AS)形成后又分解。开始形成3Cao.Al2O3C3A)和4CaO·Al2O3Fe2O3C4AF)。所有碳酸盐均分解,游高氧化钙达到最高值。1100~1200℃:大量形成C3A和CAF,C2S含量达最大值影响固相反应的因景生料的细度生料愈细,比衰面积篾大,组分接触面梵大。同时表面质点的自由能越大。使扩散和反应能力增强。因而反应速率加快生料的均化程度生料的均訇混合,可增加各組分间接触。也有利于加速反应压力在固相反中,增大压力可加速物质的传递过程但熟料烧结过程是多相共存、多汊应同时选行的过程因此,提高压力有时并不表现出积极作用矿化剂矿化剂可通过与反应物形成固溶体使晶格活化,反庇能力加强:也可以形威低共熔物。使物料在较低温度下形成液相从而加速扩散和和固相的溶解作用514液相的形成与熟料的娆结口液相的形成液相的组成:由氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化镁和碱及其他组分。最低共熔温度:物料在加热过程中,两种或两种以上組分开娢出现液相的温度称为最