第二章原料特性及新型干法窑的配料特点.ppt

第二章 原料特性及新型干法窑的配料特点  新型干法水泥生产的原料与传统意义的原料没有本质区别，但随着科技进步原料应用的范畴不断扩大，过去的很多禁区都被不断突破。 原料特性主要包括：化学成分、物化性质、矿物组成及其结构形态。对生产过程具有显著的影响 2.1 石灰质原料 2.1.1 我国水泥工业中最普遍采用的钙质原料为石灰石，是以CaCO3为主要化学成分的矿物岩石。在自然界中多以碳酸钙和少量粘土质成分共同混合而形成的沉积岩。为了简明了解石灰石的性质，在水泥工业中可按其主要化学成分将石灰石分类： 表 2-1-1 石灰石种类 表2-1-2 石灰石原料的质量要求 2.2 粘土质原料 粘土质原料是水泥熟料中酸性氧化物的主要来源。从天然矿物来源看，主要有黄土、粘土、页岩及粉砂岩、河泥及湖泥四类。详见249页。 粘土质原料中矿物对熟料形成也有显著的影响，一般来说： (1) 较细高岭石晶体和非晶态二氧化硅 ； （2）较小的不完整二氧化硅晶体 ； (3) 结晶完整粗大石英晶体 ； (4) 云母类矿物 （R2O） 关于粘土质原料的品质要求见下表2-2-1 表2-2-1 粘土质原料的质量要求 2.3 校正原料 用于校正和弥补生料化学成分中的铁质 、铝质、硅质成分之不足。 常用的校正原料： (1)铁质校正原料：铁矿石、硫酸渣等。 (2)铝质校正原料：铝矾土、煤矸石、粉煤灰等 (3)硅质校正原料：砂岩、河砂等。 校正原料的品质要求见下表2-3-1。 表2-3-1 校正原料的质量要求 2.4 原料的自然赋存形态及生料化学 成分对熟料煅烧的影响 概述：水泥生产所用的石灰质和粘土质两中主要原料在自然界的蕴藏和分布都是极为丰富的。碳酸钙以石灰石及其变型的形态普遍分布于自然界，而以二氧化硅或硅酸盐形式存在的天然矿物则占据了地壳和地幔的绝大部分 。 2.4.1石灰质原料的影响 水泥生产用的石灰质原料主要为灰岩，矿物成分以方解石为主，含有一定量的白云石、菱镁矿、粘土矿物、蛋白石、含铁矿物，有时还会夹杂少量的长石、云母、海绿石等。 1 影响生料易磨性的因素 (1)灰岩硬度的影响 ： 一般灰岩 莫氏硬度：正常3-4度，最硬者达6度； 布氏硬度：最软系数为2，最硬系数达15。 当地质成岩年代越久远，硬度越高；而其中粘土成分比例越大，硬度越小。 2.4.2粘土质原料的影响 2.4.2.1粘土质原料的主导矿物 按照粘土的组成特征看，其是一种混合体系，粗略分析可将其分为粘土矿物和非粘土矿物。 粘土矿物主要有高岭石、伊利石、蒙脱石等，它们均为含水铝硅酸盐，但水化程度不同，性能差异很大。但总的看都具有颗粒细小、有可塑性的特点，是粘土中的粘性组分。由于形成过程的复杂性，某种确定的粘土往往三种主导矿物均含有，不过以某种为主罢了。 2.4.3生料性能试验 对于原料可以通过化学分析、岩相分析、热分析、XRD、电镜等一系列材料测试方法进行物性检测，但除此之外，还需进行配合生料的易烧性、易磨性、腐蚀性等性能检测，才能对大生产的设备选型、生产控制、项目建设等作为明智的选择。 （1）生料易磨性试验方法 按拟配方案配成生料在一定规格的标准试验磨机中用指定数量和重量的研磨体粉磨至规定磨机转速或物料达到一定细度时所消耗的能量。指标为粉磨功指数（Wi） 单位为MJ/t（1Kwh/t= 3.6MJ/t ）。 我国目前采用的标准方法为：JC/T 734-2005(水泥原料易磨性试验方法)。 一般以粉磨功指数的大小来判断物料的易磨性，若以Kwh/t为单位。 Wi≤9为一等易磨生料 Wi ≈11为二等易磨生料 Wi≥13为不易粉磨生料 Wi ≥15为难粉磨生料 国内部分水泥厂生料功指数 （2）生料易烧性试验方法 为了掌握原料的反应活性，优化原料配合往往需进行生料易烧性试验，我国生料易烧性试验的标准方法为 JC/B 735-2005.试验过程总体为将标准试体在950℃预烧30min后再分别于1350℃、1400℃、1450℃下恒温煅烧30min，测定各温度下试样的游离氧化钙含量。一般以1400℃烧成熟料的游离氧化钙高低作为评价易烧性的依据，即： A级易烧性：f-CaO﹤1.5% B级易烧性：f-CaO=1.5%—2.5% C级易烧性：f-CaO=2.5%—3.5% D级易烧性