搅拌站必须掌握的这些水泥知识

一、何为熟料？它含有哪几种矿物？

所谓熟料，就是以氧化钙，氧化硅为主要成分的原料为主要原料，另加部分校正原料如铁粉等，以适当比例配制成生料，经高温煅烧至部分熔融，经冷却而获得的圆形颗粒物料。

熟料中含有4种矿物：（1）硅酸三钙，分子式为 3CaO.SiO2，简写为 C3S；（2）硅酸二钙，分子式为2CaO.SiO2, 简写为 C2S；（3）铝酸三钙，分子式为 3CaO.Al2O3,简写为 C3A；（4）铁铝酸四钙，分子式为 4CaO.Al2O3.Fe2O3,简写为 C4AF。

熟料中各种矿物含量一般为 C3S: 45%--59%, C2S:17%--30% ,C3A:6%--11% ,C4AF:10%--18%。

二、熟料中含有哪些氧化物？含量各是多少？

熟料中所含氧化物有：氧化钙（CaO） ,二氧化硅（SO3） ,三氧化二铁（Fe2O3）及少量氧化镁 （MgO） ,三氧化硫（SO3） ,氧化钾（K2O） ,其含量一般为：

CaO; 64%--68% ; SiO2: 20%--24%;

Al2O3: 4%--7%; Fe2O3: 3%--5.5%;

MgO:＜4.5%；SO3＜1%；K2O+Na2O＜1%

三、熟料中各氧化物的来源及对煅烧的影响？

熟料中的 CaO 主要来源于石灰质原料，SiO2 主要来源于粘土，砂岩，Al2O3 主要来源于粘土或矾土；Fe2O3主要来源于铁粉，铁矿渣；MgO主要来源于石灰质原料，SO3主要来源于煤，石膏等；K2O+Na2O主要来源于粘土，煤灰。

CaO是熟料中的主要碱性氧化物，是生成 C3S, C2S, C3A, C4AF等矿物 不可少的成分，保持合适的CaO含量是提高熟料标号的必要措施之一，但含量过高或过低，将直接影响煅烧的难易程度。

SiO2是熟料中的酸性氧化物，经高温煅烧后可与CaO化合生成C3S, C2S, 其含量直接影响到C3S和C2S的生成，影响到熟料质量。但其含量高时，烧成困难，不易结块，粘性低，不易挂窑皮，易产生“飞砂” 现象。

Al2O3亦是熟料中的酸性氧化物，可与 CaO 作用生成铝酸三钙，含量高时 C3A 生成量多，而且易烧，粘性大。

Fe2O3是形成铁铝酸四钙的主要氧化物，增加其含量可降低熟料烧成温度，料易烧，粘性小，易结块。

MgO, SO3, K2O, Na2O均有助熔作用，又都是有害物质，含量多时，易造成水泥安定性不良，SO3, K2O, Na2O含量过高时，还会造成“硫碱圈”，导致预热器窑结皮堵塞，直接影响煅烧，这些成分含量适当时，料将好烧。

四、为何要控制熟料中 f-CaO 含量？

游离氧化钙（f-CaO）是熟料矿物形成后所剩余的 CaO，游离存在于熟料中，由于它的水化速度极慢，在水泥制品已经凝固后才开始消化，在水化过程中 f-CaO+H2O→Ca(OH)2,放出大量的热，体积膨胀 2.1 倍左右，使水泥石开裂，因此控制合理的f-CaO含量是保证水泥安定性的重要因素。

五、导致熟料中f-CaO含量高的原因有哪些？

熟料中 f-CaO 是重要的质量指标之一，其含量对强度及安定性均有直接的影响，导致熟料中 f-CaO 含量过高的因素比较复杂，只有掌握导致 f-CaO 含量过高的原因，才能采取相应措施加以克服。造成熟料中 f-CaO 过高的因素，主要有原料，配料，煤质，煅烧等控制不合理所致，具体原因有：

（1）生料均化不好。干法生产最易发生此问题，由于出磨生料质量不均，波动大，搭配放料又不好，造成入窑物料氧化钙一股高，一股低，烧成困难，物料反应不完全。

（2）出磨生料细度大，物料表面积相应减少，煅烧时反应速度减慢，反应不完全。

（3）煤粉质量差，灰分高，细度大，水分大，发热量低，燃烧不好，煅烧温度低，物料反应不完全，升重偏低。

（4）热工制度不稳定，有周期性慢车，窑内出现一股大料，一股小料，大料到烧成带后烧不住，甚至慢车还窜生料，烧成的熟料外包裹一层生料。

（5）料层过厚或短焰急烧，由于不按要求下料，下料量过大，或由于其他原因，都会造成料层过厚，物料不易烧透，熟料中f-CaO含量高。短焰急烧时，黑影近，窜生料，物料在烧成带停留时间短，物料反应不完全。

（6）煅烧温度不够。这种情况大多是操作不当所致。发生这种现象时，意味着温度不够，不能充分进行化学反应，熟料中残留的CaO多。

（7）喷煤管位置低，一次风用量小。该情况容易造成火焰软弱无力，燃烧不完全，烧成温度低。

（8）物料预烧不好。一般是由于下料过多或放松对窑尾和分解炉温度控制所致。物料到烧成带后难烧，甚至窜生料，慢窑亦出次料。

（9）结圈，掉窑皮，窑内热工制度不稳定，煅烧不正常，温度升不起来，加之窑皮本身 f-CaO 含量过高，虽经二次煅烧，但大块烧不透。

六、何为烧失量？

在进行全分析时，试样经过 950-1000℃的高温灼烧后，所损失的重量称为烧失量。

七、什么是“飞砂” 现象和“飞砂料” ?

在煅烧中，由于种种因素影响，物料不易烧结，熟料颗粒小于 0.5 毫米，产生很多砂子状的细粉，从窑头缝中喷出，这种不易烧结产生大量细粉的现象称作“飞砂” 现象，这种熟料称为“飞砂料”。

八、为何要控制入窑生料细度？

入窑生料细度一般要控制＜10%（4900孔／cm2 筛余），因为生料粗细对物料化学反应及煅烧有很大影响，生料越细，表面接触面越大，传热快，易烧透，化学反应快而完全，为煅烧奠定良好的基础。但不宜过细，因过细时会降低磨机产量，增加飞扬损失。

    上图河北双星混凝土搅拌站设备

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