1樓:
水泥熟料以石灰石和粘土、鐵質原料為主要原料,按適當比例配製成生料,燒至部分或全部熔融,並經冷卻而獲得的半成品。在水泥工業中,最常用的矽酸鹽水泥熟料主要化學成分為氧化鈣、二氧化矽和少量的氧化鋁和氧化鐵。主要礦物組成為矽酸三鈣、矽酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。
矽酸鹽水泥熟料加適量石膏共同磨細後,即成矽酸鹽水泥。
水泥熟料的形成過程
1、水分蒸發:
自由水分隨物料溫度而逐漸蒸發,當溫度升高至100~150℃時,生料中自由水分全部被排除。
溼法生產中,料漿可達32~40%,故此乾燥過程對產量、質量及熱耗影響極大。
2、粘土質原料脫水:
生料溫度升至450℃時,高嶺土脫去化學結合水。
在900°~950℃時,無定形物質又轉變為晶體,同時放出熱量。
3、碳酸鹽分解:
碳酸鈣與碳酸鎂在600℃都開始分解,碳酸鎂在750℃時分解即劇烈進行,而碳酸鈣約在900℃時才快速分解。
mgco3=mgo+co2
caco3=cao+co2
4、固相反應:
水泥熟料中的主要礦物在800~1300℃時可以由固相物質相互反應而生成。
800~900℃時,cao與al2o3、fe2o3反應,生成ca、cf;
900~1100℃時, 生成c12a7、c2f、c2s;
1100~1300℃時, 生成c3a、c4af。
以上反應進行時放出一定熱量,物料本身溫度上升很快。
5、矽酸三鈣(c3s)的形成和燒成反應:
矽酸三鈣要在液相中才能大量形成。當溫度升高到近1300℃時,c3a、c4af、r2o等熔劑礦物變成液相,c2s與cao溶解在高溫液相中,互相反應生成c3s;c3s的生成速度與燒成溫度和反應時間有關。其生成溫度範圍一般為1300~1450~1300℃。
熟料燒成後,溫度開始下降,c3s形成速度減慢直至液相凝固。
6、熟料的冷卻過程:
在冷卻過程中,將有部分熔劑礦物形成晶體析出,另一部分來不及析晶而呈玻璃態存在。
c3s在1250℃時容易分解,所以要求在1300℃以下熟料要快冷,使c3s來不及分解,越過1250℃以後,c3s就比較穩定了。
c2s在<500℃時,由β-c2s轉變為γ-c2s,密度減少而使體積增大10%左右,從而使熟料塊變成粉末狀。粉化後的γ-c2s與水反應時,幾乎沒有水硬性,因此在<500℃溫度段時應急冷,使其來不及轉化。
除此之外,熟料快冷還有以下優點:
1)防止c3s晶體長大或熟料礦物完全變成晶體。晶體粗大的c3s將使熟料強度下降,礦物完全晶化使熟料難磨。
2)使mgo凝結於玻璃體中或以細小晶體析出,能加快mgo的水化速度,改善安定性。
3)使c3a晶體減少,避免快凝現象,且有利於提高抗硫酸鹽效能。
4)使熟料塊內部產生應力,增大了熟料的易磨性。
在熟料冷卻過程中,可部分**熟料帶出窯的熱量,從而降低熱耗。
熟料形成過程是複雜的,各個過程之間互相影響、互相聯絡而又互相交叉。
2樓:侍謐
水泥熟料的形成過程
1、水分蒸發: 自由水分隨物料溫度而逐漸蒸發,當溫度升高至100~150℃時,生料中自由水分全部被排除。 溼法生產中,料漿可達32~40%,故此乾燥過程對產量、質量及熱耗影響極大。
2、粘土質原料脫水: 生料溫度升至450℃時,高嶺土脫去化學結合水。 在900°~950℃時,無定形物質又轉變為晶體,同時放出熱量。
3、碳酸鹽分解: 碳酸鈣與碳酸鎂在600℃都開始分解,碳酸鎂在750℃時分解即劇烈進行,而碳酸鈣約在900℃時才快速分解。 mgco3=mgo+co2 caco3=cao+co2
4、固相反應: 水泥熟料中的主要礦物在800~1300℃時可以由固相物質相互反應而生成。 800~900℃時,cao與al2o3、fe2o3反應,生成ca、cf; 900~1100℃時, 生成c12a7、c2f、c2s; 1100~1300℃時, 生成c3a、c4af。
以上反應進行時放出一定熱量,物料本身溫度上升很快。
5、矽酸三鈣(c3s)的形成和燒成反應: 矽酸三鈣要在液相中才能大量形成。當溫度升高到近1300℃時,c3a、c4af、r2o等熔劑礦物變成液相,c2s與cao溶解在高溫液相中,互相反應生成c3s;c3s的生成速度與燒成溫度和反應時間有關。
其生成溫度範圍一般為1300~1450~1300℃。 熟料燒成後,溫度開始下降,c3s形成速度減慢直至液相凝固。
6、熟料的冷卻過程: 在冷卻過程中,將有部分熔劑礦物形成晶體析出,另一部分來不及析晶而呈玻璃態存在。 c3s在1250℃時容易分解,所以要求在1300℃以下熟料要快冷,使c3s來不及分解,越過1250℃以後,c3s就比較穩定了。
c2s在<500℃時,由β-c2s轉變為γ-c2s,密度減少而使體積增大10%左右,從而使熟料塊變成粉末狀。粉化後的γ-c2s與水反應時,幾乎沒有水硬性,因此在<500℃溫度段時應急冷,使其來不及轉化。
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