特點:
1、水分蒸發(fā):
自由水分隨物料溫度而逐漸蒸發(fā),當溫度升高至100~150℃時,生料中自由水分全部被排除。
濕法生產(chǎn)中,料漿可達32~40%,故此干燥過程對產(chǎn)量、質(zhì)量及熱耗影響極大。
2、粘土質(zhì)原料脫水:
生料溫度升至450℃時,高嶺土脫去化學結(jié)合水。
在900°~950℃時,無定形物質(zhì)又轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,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(zhì)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、硅酸三鈣(C3S)的形成和燒成反應:
硅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。其生成溫度范圍一般為1300~1450~1300℃。
熟料燒成后,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(tài)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℃以后,C3S就比較穩(wěn)定了。
C2S在<500℃時,由β-C2S轉(zhuǎn)變?yōu)棣茫瑿2S,密度減少而使體積增大10%左右,從而使熟料塊變成粉末狀。粉化后的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(zhuǎn)化。
除此之外,熟料快冷還有以下優(yōu)點:
1)防止C3S晶體長大或熟料礦物**變成晶體。晶體粗大的C3S將使熟料強度下降,礦物**晶化使熟料難磨。
2)使MgO凝結(jié)于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(xiàn)象,且有利于提高抗硫酸鹽性能。
4)使熟料塊內(nèi)部產(chǎn)生應力,增大了熟料的易磨性。
在熟料冷卻過程中,可部分回收熟料帶出窯的熱量,從而降低熱耗。
熟料形成過程是復雜的,各個過程之間互相影響、互相聯(lián)系而又互相交叉。
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