回轉(zhuǎn)窯熟料燒成還原氣氛的成因及對熟料的影響
?。?)還原氣氛對回轉(zhuǎn)窯操作的影響(窯后結(jié)圈,雖說大窯結(jié)圈結(jié)球很難但是會影響窯內(nèi)通風狀況):有專家說:燃料不完全燃燒產(chǎn)生還原氣氛是造成預分解系統(tǒng)粘結(jié)堵塞的關鍵原因。究其原因,煤粉的不完全燃燒使窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛,未燃盡的焦炭離子沉落在窯后段繼續(xù)燃燒產(chǎn)生大量的熱致使窯內(nèi)提早出現(xiàn)液相,引起后結(jié)圈結(jié)球,F(xiàn)e2O3鐵在還原氣氛下被還原生成FeO,易形成低熔點礦物形成后結(jié)圈。
?。?)燒成中熟料有黃心料存在:還原氣氛下燒成熟料外觀呈現(xiàn)正常熟料顏色灰黑色,而內(nèi)部呈淺棕色到棕黃色不等,隨燒成還原氣氛嚴重程度的不同,熟料內(nèi)顏色的深淺程度也不同,嚴重時熟料呈棕黃素。究其原因:物料在還原氣氛下煅燒,高價氧化物Fe2O3被還原成低價氧化物FeO,大量的FeO進入B礦及玻璃體內(nèi),導致黑色礦物C4AF生成量減少而導致熟料黃心。正常熟料磨制的水泥是墨綠色的,而還原氣氛下燒成熟料磨制的水泥呈灰黃色,水泥用戶往往擔心灰黃色水泥存在質(zhì)量問題而不敢放心使用。
(3)影響水泥熟料化學組成和礦物組成的影響:有實驗指出,與正常煅燒的熟料相比,還原氣氛下燒成的熟料中氧FeO的含量增加1.60%,f-CaO的含量增加1.71%,C2S含量增加8.14%,C3A增加2.84%,而C3S含量降低8.80%,C4AF含量降低4.59%。主要是因為水泥熟料在還原氣氛下燒成,引起了熟料體系中可變價元素Fe的變化, 即Fe3+還原成Fe2+( 熟料中未發(fā)現(xiàn)單質(zhì)Fe 的存在) , 使熟料體系中FeO 含量明顯增加; 而且, 由于Fe 元素的價態(tài)變化, 將影響熟料體系中鐵相的形成, 使熟料中C3A的含量增加, A 礦的穩(wěn)定性降低, 在A 礦晶體內(nèi)部發(fā)生成分離析而形成二次B 礦和f-CaO。因此, 導致熟料體系中C4AF、C3S形成量減少, 而C2S、C3A、f-CaO 含量增加。
(4)導致A礦分解影響熟料質(zhì)量:通常認為在熟料體系中,A礦是在液相中結(jié)晶形成的,一般有兩種生長模式,穩(wěn)定生長和不穩(wěn)定生長。穩(wěn)定生長的A礦典型特點就是內(nèi)部包裹物少,雜質(zhì)含量低晶體形態(tài)規(guī)則,晶體結(jié)構(gòu)缺陷少;不穩(wěn)定生成的A礦內(nèi)部含有大量的包裹物,晶體內(nèi)雜質(zhì)含量高,晶體形態(tài)不規(guī)則,晶體結(jié)構(gòu)缺陷多。特別是熟料在還原氣氛燒成時,中間相礦物的結(jié)晶速度較快,熟料 結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生較大的拉應力,A礦以不穩(wěn)定模式生長,內(nèi)部含有大量包裹物。另外,A礦晶體斷面有特殊條紋構(gòu)造,是由于固溶于A 礦中的Fe2+重新被氧化成Fe3+引起A 礦分解成B 礦所致。由于熟料在還原氣氛下燒成, Fe2+取代了部分Ca2+進入C3S 晶格中, 當熟料出爐在空氣中冷卻時, Fe2+又重新被氧化成Fe3+,Fe3+不能取代C3S 晶格中Ca2+, 在氧化過程中從堿性組分轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝越M分, 奪取A礦中的Ca2+化合形成CFe, 這些離子的遷移導致A 礦結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而分解出B礦。
為防止窯內(nèi)還原氣氛的形成,保證窯內(nèi)燃料的充分燃燒。我們需要控制好煤粉的細度及水分,保證窯內(nèi)通風順暢,合理匹配風量與煤量.
編輯:姜立東
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