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水泥技术|硅酸盐水泥石灰质原料的选择
2016-03-09  浏览:27
防水之家讯:水泥熟料的质量主要取决于生料率值的控制和成分的均齐。制备合适的生料,并适应煅烧设备的性能,对原料就有一定的要求。需正确合理地选择和控制原料质量 。
原料必须满足一定的要求:
1.化学成分满足要求否则配料困难,甚至无法配料
2.含杂质少以免影响煅烧、水泥质量
3.应具有良好的工艺性能 如易磨性、易烧性、易混合性等
石灰质原料
凡是以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙为主要成分的原料都叫石灰质原料。如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。
一般生产1t熟料约用1.3-1.5t石灰质干原料,在生料中约占原料总量的80%以上。
1.种类
①.天然的:石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。
我国水泥工业生产中应用最普遍的是石灰岩(俗称石灰石),泥灰岩次之,个别小厂采用白垩和贝壳。
石灰岩:是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩,主要矿物:
方解石(CaCO3)微粒
常含有白云石(CaCO3·MgCO3)、石英(结晶SiO2)、燧石(又称玻璃质石英、火石,主要成分为SiO2 ,属结晶SiO2 )、粘土质及铁质等杂质。
结构致密,呈块状,性脆,莫氏硬度 3 ~ 4 。
方解石晶体的大小对生料易烧性的影响:
CaC03晶体愈小,分解出的Ca0颗粒也愈小,分散度愈大,在相等量熔体条件下,Ca0颗粒与熔体的接触面愈大,故Ca0溶解及参与烧成反应的数量愈多,因此其易烧性越好。
CaC03晶体愈大,分解温度愈高。
石英、燧石(以石英为主要矿物)对生料易磨性、易烧性的影响:
化学成分均为SiO2,呈稳定的结晶状态。
石英、燧石莫氏硬度7,质地坚硬,难磨。
难烧:
煅烧时SiO2要与原料中的CaO等起反应,生成矿物,首先必须破坏它原来的结构(使它活化)。破坏结晶SiO2的结构,需要的能量大。
泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩,易采掘。它是一种由石灰石向粘土过渡的岩石。
泥灰岩是一种极好的水泥原料,其中石灰岩和粘土混合均匀,易烧性好,有利于提高窑的产量,降低燃料消耗。
白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成,主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。其中常夹有粘土,碳酸钙含量在90%以上。白垩结构疏松,易于粉磨和煅烧,是水泥生产的优质原料。
②.人工的(工业废渣):电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等
2.生产质量要求
用作生产硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩,其质量要求如下表

GB 50295-2008《水泥工厂设计规范》

新型干法水泥生产过程中,采用了石灰石预均化、生料均化等措施,为低品位石灰石的利用提供了保证,使C含量在42%左右、M含量在3-5%之间的低品位石灰石,也能达到生产要求,处长了矿山服务年限,有效利用了资源。
低品位石灰石具有易烧、易磨、共熔温度低、晶格有缺陷和碳酸钙分解温度低等优点,但低品位石灰石成分波动大、R2O等有害成分含量高,对配料煅烧有一定影响。
3.石灰质原料的选择
根据配料要求,石灰石中的CaO不能低于48%。但是,为了矿山的开发,原料的综合利用,低品位的石灰石也应利用起来,这样,就需要和一级品搭配使用,但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48%。
氧化镁如果含量太高,会影响到水泥的安定性,而石灰石中的白云石(CaCO3·MgCO3)是氧化镁的主要来源。为使熟料中MgO小于5.0%,则石灰石中的MgO小于3.0%。
碱含量过高,会影响到熟料的煅烧和熟料的质量。
石灰石中夹杂呈结核状或透镜状的燧石(结晶SiO2)称为燧石结核,它以石英为主要矿物,这种物质难磨、难烧,从而影响到窑、磨的产量及熟料的质量。
重结晶的大理石与方解石结构致密,结晶粗大,完整,虽化学成分较纯,CaCO3含量较高;但不易磨细与燃烧。

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