2.6.3、急冷对改善熟料质量的作用1．防止或减少C3S的分解。2．避免β-C2S转变成γ-C2S。3．可使MgO凝结于玻璃体中或以细小的晶体析出，改善了水泥安定性。4．使熟料C3A晶体减少，可克服水泥瞬凝或快凝，并有利于水泥抗硫酸盐性能的提高。5．可防止C3S晶体长大或熟料完全变成晶体，改善熟料易磨性。第31页，共44页，星期日，2025年，2月5日第1页，共44页，星期日，2025年，2月5日水泥熟料的形成1、新型干法水泥熟料煅烧工艺过程2、煅烧过程物理化学变化3、熟料形成热4、熟料在回转窑内煅烧5、回转窑热经济分析第2页，共44页，星期日，2025年，2月5日1、新型干法水泥熟料煅烧工艺过程新型干法水泥生产采用预分解窑煅烧熟料，预分解窑系统由悬浮预热器、分解炉、回转窑、冷却机等组成。生料均化库中的生料经卸料、计量、提升、定量喂料后由气力提升泵或提升机送至窑尾悬浮预热器，经预热和分解后的物料进入回转窑煅烧成熟料。回转窑和分解炉所用燃料煤由原煤经烘干兼粉磨后，制成煤粉并储存在煤粉仓中供给。熟料经篦式冷却机冷却后，由链斗输送机送入熟料库内储存。第3页，共44页，星期日，2025年，2月5日第4页，共44页，星期日，2025年，2月5日新型干法水泥熟料煅烧工艺流程图第5页，共44页，星期日，2025年，2月5日2、煅烧过程物理化学变化水泥熟料的形成过程，是对合格的水泥生料进行煅烧，使其连续被加热，经过一系列的物理化学反应，形成熟料，再进行冷却的过程。生料在加热过程中，依次发生自由水的蒸发、粘土质原料脱水与分解、碳酸盐分解、固相反应、熟料的烧结及熟料的冷却等重要的物理化学反应。这些反应过程的反应温度、反应速度及反应产物不仅受原料的化学成分和矿物组成的影响，还受反应时的物理因素诸如生料粒径、均化程度、气固相接触程度等的影响。第6页，共44页，星期日，2025年，2月5日2.1自由水的蒸发排除生料中自由水分的工艺过程也称之为干燥。生料都含有一定量的自由水分，随着温度的升高，物料中的水分被蒸发，当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水分全部被排除，这一过程称为干燥过程。新型干法水泥生料水分小于1%，在预热器内瞬间完成。第7页，共44页，星期日，2025年，2月5日2.2粘土质原料脱水和分解脱水是指粘土矿物分解放出化合水。粘土矿物的化合水有两种：一种是以OH一离子状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水(也称结构水)；另一种是以水分子状态吸附于晶层结构间，称为晶层间水或层间吸附水。所有的粘土都含有配位水；多水高岭土、蒙脱石还含有层间水；伊利石的层间水因风化程度而异。层间水在100℃左右即可排除，而配位水则必须高达400～600℃以上才能脱去第8页，共44页，星期日，2025年，2月5日当温度升到450℃时，粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式所示：Al2O3·2SiO2·2H2O→Al2O3·2SiO2+2H2O↑高岭土无水铝硅酸盐(偏高岭土)水蒸气Al2O3·2SiO2→Al2O3+2SiO2高岭土进行脱水分解反应属吸热过程。高岭土在失去化合水的同时，本身晶体结构遭受破坏，生成了非晶质的无定形偏高岭土(脱水高岭土)，由于偏高岭土中存在着因OH一基跑出后留下的空位，故可以把它看成是无定型的SiO2和Al2O3，这些无定形物具有较高活性，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。第9页，共44页，星期日，2025年，2月5日2.3碳酸盐分解生料中的碳酸钙和夹杂的少量碳酸镁在煅烧过程中分解并放出CO2的过程称碳酸盐分解。碳酸盐的分解速度随着温度升高而加快，在600～700℃时碳酸镁已开始分解，加热到750℃分解剧烈进行；碳酸钙分解温度较高，在600℃时只有微弱分解发生，但快速分解温度在812～928℃之间变化。第10页，共44页，星期日，2025年，2月5日MgCO3在600℃、CaCO3在890℃时的分解反应式如下：MgCO3－MgO+CO2↑(1047～1214)J/gCaCO3－CaO+CO2↑1645J/g其中，碳酸钙在水泥生料中所占比例80%左右，其分解过程需要吸收大量的热，是熟料煅烧过程中消耗热量最多的一个过程，因此，它是水泥熟料煅烧过程重要的一环。第11页，共44页，星期日，2025年，2月5日2.3.1碳酸钙分解反应的特点1．可逆反应碳酸钙的分解过程受系统温度、周围介质中CO2的分压影响较大。升高温度并供给足够的热量，及时排出周围介质中的CO2可使碳酸钙的分解速度加快。2．强吸热反应每1kg纯碳酸钙在890℃时分解吸收热量