水泥材料学熟料形成.ppt

关于水泥材料学熟料形成第2页,共30页，星期六，2024年，5月3.2硅酸盐水泥熟料的形成过程第3页,共30页，星期六，2024年，5月原料预均化生料配料及粉磨生料均化水泥制备过程水泥——水泥熟料——水泥生料——水泥原料高温煅烧+适量石膏+混合材粉磨两磨一烧第4页,共30页，星期六，2024年，5月熟料形成过程中的物理化学变化干燥与脱水（预热）碳酸盐分解固相反应液相烧结熟料冷却第5页,共30页，星期六，2024年，5月湿法回转窑内水泥熟料形成过程窑尾窑头温度由低到高第6页,共30页，星期六，2024年，5月回转窑内熟料矿物形成过程窑尾窑头第7页,共30页，星期六，2024年，5月新型干法短窑内熟料形成过程窑头第8页,共30页，星期六，2024年，5月熟料形成过程中的物理化学变化干燥脱水及生料预热600℃以下干燥：自由水蒸发不同生产方法的生料含水量不同脱水：结晶水放出分解:Al2O3．2SiO2﹒2H2OAl2O3．2SiO2+2H2OAl2O3．2SiO2Al2O3+2SiO2第9页,共30页，星期六，2024年，5月熟料形成过程中的物理化学变化碳酸盐分解:600℃以上CaCO3=CaO+CO2-1645J/g(吸热)MgCO3=O+CO2-(1047-1214)J/g(吸热)碳酸盐约在700℃左右开始分解,900℃左右分解速度加快,1100-1200℃分解极为迅速.温度增加50℃,分解时间可缩短50%天然石灰石分解温度低于碳酸盐的理论分解温度(见下图)第10页,共30页，星期六，2024年，5月石灰石分解温度第11页,共30页，星期六，2024年，5月石灰石分解温度石灰石分解过程温度厂名温度（℃）启始分解反应极大结束分解三友697860903新绛694892938冀东715823845宁国706817832柳州720835846江西713822843淮海690840870珠江670825845云浮690845875第12页,共30页，星期六，2024年，5月CaCO3分解过程模型1.气流向颗粒表面传热(物理)2.热量由表面以传导方式向分解面传递(物理)3.CaCO3吸热分解放出CO2(化学)4.CO2穿过CaO层向表面扩散的传质过程(物理)5.表面的CO2向周围气流扩散(物理)第13页,共30页，星期六，2024年，5月影响CaCO3分解速度的因素分解由5个过程中最慢的一个过程决定,所有影响传热和化学反应的因素均会影CaCO3的分解速度。——温度——CO2分压——生料粒度——生料悬浮分散程度——原材料自身特性第14页,共30页，星期六，2024年，5月固相反应特点：发生在固相之间的反应首先在界面上反应，然后扩散到内部条件：合适的温度压力、反应物间均匀混合、颗粒紧密接触在水泥熟料矿物形成过程中，在CaO和SiO2、Al2O3、Fe2O3之间发生的反应，主要生成C2S、C3A、C4AF第15页,共30页，星期六，2024年，5月固相反应800℃CaO+Al2O3CaO﹒Al2O3CaO+Fe2O3CaO﹒Fe2O3CaO﹒Fe2O3+CaO2CaO﹒Fe2O32CaO+SiO22CaO﹒SiO2第16页,共30页，星期六，2024年，5月固相反应800—900℃7（CaO﹒Al2O3）+5CaO12CaO﹒7Al2O3900—1000℃12CaO﹒7Al2O3+9CaO7（3CaO﹒Al2O3）2CaO+7（2CaO﹒Fe2O3）+12CaO﹒7Al2O37（4CaO﹒Al2O3﹒Fe2O3）1100—1200℃大量形成C3A、C4AF、C2S第17页,共30页，星期六，2024年，5月影响固相反应的因素——反应温度——生料颗粒细度——生料成分的均匀性第18页,共30页，星期六，2024年，5月液相烧结温度范围：1300℃—1450℃—1300℃形成矿物:C3S2CaO﹒SiO2+CaO3CaO﹒SiO2(在液相中)第19页,共30页，星期六，2024年，5月影响C3S形成