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氟化鈣對熟料煅燒

匿名 | 被瀏覽 443 2021-08-19

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    螢石(CaF2)是使用最廣泛、效果最好的一種礦化劑。在熟料煅燒過程中,氟離子可破壞各原料組分的晶格,提高生料的活性,促進碳酸鹽的分解過程,加速固相反應。
    當原料中有長石等含堿礦物(如鉀長石)時,加入螢石能降低它們的分解溫度,加速它們的分解和揮發。CaF2在1000~1200℃時還能促使C3A分解成C12A7和CaO,使析出的CaO與C2S結合成C3S,增加A礦的含量,這在煅燒Al203含量高的生料時(如生產白水泥),影響較明顯。
    氟化鈣可顯著降低液相出現的溫度和熟料燒成溫度。加入0.6%~1.2% CaF2,可降低燒成溫度50~100℃,擴大了燒成溫度范圍,相當于延長了燒成帶的長度,增加物料的反應時間。此外,氟化鈣還可降低液相粘度,有利于液相中質點的擴散,加速硅酸三鈣的形成。在立窯中,由于擴大了熟料的燒成范圍,極大地降低了立窯內溫度場不均勻的危害,使立窯內生燒區減少,正常區擴大,提高了熟料產量和質量。
    近來的研究表明,加入氟化鈣,能使硅酸三鈣在低于1200℃的溫度下形成,硅酸鹽水泥熟料可在1350℃左右燒成。其熟料組成中含有C3S、C2S、C11A7×CaF2、C4AF等礦物,有時也可生成C3A礦物,熟料質量良好,安定性合格。也可以使熟料在1400℃以上溫度燒成,獲得普通礦物組成的水泥熟料。同樣的配料方案為何冬季夏季強度變化很大
    影響熟料強度的因素很多,除了受配料方案影響外,主要受熟料煅燒過程(包括冷卻)的影響。配料方案相同,但煅燒制度不同,熟料的礦物組成也不相同,礦物結晶形態也不相同,所表現出來的強度會相差很大。
    冬季氣溫低,窯體散熱大,如果是立窯的話,窯內高溫帶的溫度不但有所下降,而且更加不均勻,不利于熟料煅燒,熟料質量可能會有所降低。因此,立窯到了冬季,往往要適當提高熟料熱耗。如不提高熟料熱耗,往往就會降低熟料強度,通常,立窯水泥廠冬季強度要比夏季低些。
    但是,冬季氣溫低熟料冷卻快,冷卻速度快有利于硅酸三鈣含量的提高,快冷熟料中實際硅酸三鈣的含量往往要高于慢冷的熟料。對于一些冷卻能力比較差的回轉窯,如多筒冷卻機回轉窯,往往熟料冷卻不是很好,因此,在冬季時,由于氣溫低冷卻速度快,使得熟料中實際硅酸三鈣含量提高,強度增加。到了夏季,由于熟料冷卻速度變慢,熟料強度反而降低。立窯熟料有時KH達0.98時還有粉化現象是何原因?
    熟料產生粉化現象,肯定是由于熟料中β-C2S轉變成γ-C2S,體積膨脹所引起。這種現象往往發生在熟料KH比較低的時候,為什么KH達0.98時還會出現粉化現象呢?可能有兩個原因,一是由于生料中含有較高的結晶SiO2,在熟料煅燒時難以化合完全,在結晶SiO2周圍就會形成一層β-C2S礦巢。由于這β-C2S礦巢在冷卻時轉變成了γ-C2S,就產生了熟料粉化現象。二是生料不均勻,產生局部KH過低,β-C2S含量太高,轉化成γ-C2S后引起熟料粉化。
    解決結晶硅問題,應從降低結晶硅含量和增加結晶硅反應活性兩方面著手。欲降低結晶硅含量,主要是降低粘土中的含砂量和石灰石中結晶硅含量,也就是說選擇比較易燒的原料,這往往難以辦到。欲增加結晶硅的反應活性,主要有兩個措施:一是提高生料粉磨細度,減小結晶硅的顆粒度,從而提高其反應速度,減少β-C2S礦巢的量。二是用螢石礦化劑增加結晶硅的反應活性。
    解決生料均勻性問題,首先要求進廠原料成分要穩定。如原料成分波動大,就應有預均化措施。其次是生料配料要準確,最好能采用率值控制出磨生料的成分。最后就是加強生料的均化,采用生料均化庫或生料機械倒庫等措施。

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