一、生料細(xì)度
不難理解,生料磨的越細(xì),顆粒尺寸越小,比表面積越大,組分之間的接觸面就越大,同時(shí)表面質(zhì)點(diǎn)的自由能也越大,使得擴(kuò)散和反應(yīng)機(jī)會(huì)增多、能力增強(qiáng),因此固相反應(yīng)加快。但是,生料磨的越細(xì),其粉磨電耗就越高,細(xì)度磨到多少合適,應(yīng)該根據(jù)各廠(chǎng)的實(shí)際情況,找一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。
就現(xiàn)在一般的分解窯來(lái)講,對(duì)于燒成熟料,小于100um的方解石和小于55um的粗粒石英是沒(méi)有任何問(wèn)題的,因此過(guò)細(xì)的粉磨沒(méi)有意義,我們的重點(diǎn)應(yīng)放在抓少數(shù)大顆粒上,做到既要能燒又要省電。
大多數(shù)水泥廠(chǎng)的生料細(xì)度以考核0.08mm篩余為主,而實(shí)際上起主要影響的卻是0.2mm篩余,應(yīng)該抓住這個(gè)重點(diǎn)。按通常的經(jīng)驗(yàn):
當(dāng)0.2mm篩余≦1.5%時(shí),0.08mm篩余以控制在12%以下為好;
當(dāng)0.2mm篩余控制≦1.0%時(shí),0.08mm篩余可以放寬到15%;
當(dāng)0.2mm篩余控制≦0.5%時(shí),0.08mm篩余可以放寬到18%;
二、液相量
水泥熟料的主要礦物硅酸三鈣是通過(guò)液相燒結(jié)進(jìn)行的。
在高溫液相作用下,硅酸二鈣和游離氧化鈣都逐步溶解于液相中,以離子的形式發(fā)生反應(yīng),形成硅酸三鈣,水泥熟料逐漸燒結(jié),物料由疏松狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴苫液凇⒔Y(jié)構(gòu)致密的熟料。
在硅酸鹽水泥熟料中,由于含有氧化鎂、氧化鈉、氧化鉀、硫酐、氧化鈦等易熔物,其最低共熔溫度約為1250℃。隨著溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng),液相量會(huì)增加,液相黏度會(huì)減小,使參與反應(yīng)的離子更易擴(kuò)散和結(jié)合,也就是說(shuō)液相在熟料的形成過(guò)程中起著非常重要的作用,而且受到水泥熟料化學(xué)成分和燒成溫度的影響。
既然液相量與化學(xué)成分有關(guān),那么在配料上將如何控制呢?根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),先定義為1450℃下(比較接近于生產(chǎn)實(shí)際)的液相量,液相量按下式計(jì)算:
L=3.0A+2.25F+M+R
式中L、A、F、M、R分別表示水泥熟料的液相量、氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂、氧化鈉和氧化鉀的合量。
水泥熟料的燒成在現(xiàn)階段的工藝條件下(預(yù)分解窯),液相量一般控制在20~30%的范圍內(nèi)。
這個(gè)范圍是對(duì)所有水泥廠(chǎng)而言的,就某個(gè)廠(chǎng)來(lái)講顯然是太寬了,各廠(chǎng)應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況摸索出適合自己廠(chǎng)情的最佳控制范圍。
三、液相黏度
前文提到液相黏度影響著硅酸三鈣的形成,黏度小,有利于液相中質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散,能加速硅酸三鈣的形成。
那么,如何控制液相黏度對(duì)熟料燒成的影響呢?
我們知道,影響液相黏度的因素有溫度和化學(xué)成分,我們同樣先把溫度定義為1450℃(比較接近于生產(chǎn)實(shí)際),液相黏度就只與化學(xué)成分有關(guān)了。
再通過(guò)一定條件下的實(shí)驗(yàn),測(cè)得每種組分在該溫度下的液相黏度與其含量的關(guān)系,然后把他們加起來(lái),就可以得到該熟料的一個(gè)有關(guān)“液相黏度”的值了,這個(gè)值與配料有關(guān),可以人為控制。
值得說(shuō)明的是,這個(gè)加起來(lái)所得來(lái)的液相黏度值,并非該熟料真正的的液相黏度,因此加一“準(zhǔn)”字以示區(qū)別。但對(duì)于大工業(yè)生產(chǎn)來(lái)講,重在控制其變化趨勢(shì),控制其穩(wěn)定性遠(yuǎn)比控制其絕對(duì)值來(lái)得重要,因此有這么個(gè)加起來(lái)所得來(lái)的“準(zhǔn)液相黏度”概念,也能在一定程度上指導(dǎo)生產(chǎn)。
根據(jù)在一定條件下的有關(guān)實(shí)驗(yàn),建立起來(lái)的有關(guān)因素與液相黏度的一些關(guān)系如下。雖然這些關(guān)系是有條件的,但我們可以先甩開(kāi)條件,僅看看某因素對(duì)液相黏度的影響方向和影響力度,也已經(jīng)是很有意義了。
液相黏度與鋁率(AI2O3/Fe2O3)的關(guān)系: η1=0.77P+0.92
液相黏度與堿(K2O和Na2O)的關(guān)系: η2=0.35R+1.65
液相黏度與三氧化硫(SO3)的關(guān)系: η3=1.64-0.38S
液相黏度與硫酸堿(K2SO4和Na2SO4)的關(guān)系:η4=1.75-0.25Q
液相黏度與氧化鎂(MgO)的關(guān)系:η5=1.42-0.06M (MgO=1~3%)
η5=1.30 (MgO>3%)
該水泥熟料的“準(zhǔn)液相黏度” :η=η1+η2+η3+η4+η5