硅酸鹽水泥石灰質原料的選擇
水泥熟料的質量主要取決于生料率值的控制和成分的均齊。制備合適的生料,并適應煅燒設備的性能,對原料就有一定的要求。需正確合理地選擇和控制原料質量 。
原料必須滿足一定的要求:
1.化學成分滿足要求否則配料困難,甚至無法配料
2.含雜質少以免影響煅燒、水泥質量
3.應具有良好的工藝性能 如易磨性、易燒性、易混合性等
石灰質原料
凡是以碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣為主要成分的原料都叫石灰質原料。如石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。
一般生產1t熟料約用1.3-1.5t石灰質干原料,在生料中約占原料總量的80%以上。
1.種類
?、伲烊坏模菏?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。
我國水泥工業(yè)生產中應用最普遍的是石灰?guī)r(俗稱石灰石),泥灰?guī)r次之,個別小廠采用白堊和貝殼。
石灰?guī)r:是由碳酸鈣所組成的化學與生物化學沉積巖,主要礦物:
方解石(CaCO3)微粒
常含有白云石(CaCO3·MgCO3)、石英(結晶SiO2)、燧石(又稱玻璃質石英、火石,主要成分為SiO2 ,屬結晶SiO2 )、粘土質及鐵質等雜質。
結構致密,呈塊狀,性脆,莫氏硬度 3 ~ 4 。
方解石晶體的大小對生料易燒性的影響:
CaC03晶體愈小,分解出的Ca0顆粒也愈小,分散度愈大,在相等量熔體條件下,Ca0顆粒與熔體的接觸面愈大,故Ca0溶解及參與燒成反應的數量愈多,因此其易燒性越好。
CaC03晶體愈大,分解溫度愈高。
石英、燧石(以石英為主要礦物)對生料易磨性、易燒性的影響:
化學成分均為SiO2,呈穩(wěn)定的結晶狀態(tài)。
石英、燧石莫氏硬度7,質地堅硬,難磨。
難燒:
煅燒時SiO2要與原料中的CaO等起反應,生成礦物,首先必須破壞它原來的結構(使它活化)。破壞結晶SiO2的結構,需要的能量大。
泥灰?guī)r是由碳酸鈣和粘土物質同時沉積所形成的均勻混合的沉積巖,易采掘。它是一種由石灰石向粘土過渡的巖石。
泥灰?guī)r是一種極好的水泥原料,其中石灰?guī)r和粘土混合均勻,易燒性好,有利于提高窯的產量,降低燃料消耗。
白堊是由海生生物外殼與貝殼堆積而成,主要由隱晶或無定形細粒疏松的碳酸鈣所組成的石灰?guī)r。其中常夾有粘土,碳酸鈣含量在90%以上。白堊結構疏松,易于粉磨和煅燒,是水泥生產的優(yōu)質原料。
?、冢斯さ?工業(yè)廢渣):電石渣、糖濾泥、堿渣、白泥等
2.生產質量要求
用作生產硅酸鹽水泥原料的石灰?guī)r和泥灰?guī)r,其質量要求如下表
GB 50295-2008《水泥工廠設計規(guī)范》
新型干法水泥生產過程中,采用了石灰石預均化、生料均化等措施,為低品位石灰石的利用提供了保證,使C含量在42%左右、M含量在3-5%之間的低品位石灰石,也能達到生產要求,處長了礦山服務年限,有效利用了資源。
低品位石灰石具有易燒、易磨、共熔溫度低、晶格有缺陷和碳酸鈣分解溫度低等優(yōu)點,但低品位石灰石成分波動大、R2O等有害成分含量高,對配料煅燒有一定影響。
3.石灰質原料的選擇
根據配料要求,石灰石中的CaO不能低于48%。但是,為了礦山的開發(fā),原料的綜合利用,低品位的石灰石也應利用起來,這樣,就需要和一級品搭配使用,但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48%。
氧化鎂如果含量太高,會影響到水泥的安定性,而石灰石中的白云石(CaCO3·MgCO3)是氧化鎂的主要來源。為使熟料中MgO小于5.0%,則石灰石中的MgO小于3.0%。
堿含量過高,會影響到熟料的煅燒和熟料的質量。
石灰石中夾雜呈結核狀或透鏡狀的燧石(結晶SiO2)稱為燧石結核,它以石英為主要礦物,這種物質難磨、難燒,從而影響到窯、磨的產量及熟料的質量。
重結晶的大理石與方解石結構致密,結晶粗大,完整,雖化學成分較純,CaCO3含量較高;但不易磨細與燃燒。
編輯:姜立東
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