熟料的煅烧.课件.ppt

熟料28天强度分析课件.ppt

熟料28天强度质量分析,生产部 2011.10.13,今年我公司熟料在操作逐渐稳定的前提下，28天强度一直呈下降趋势,立升重和强度具有一定的关联性,2011年立升重总体呈上升趋势但强度呈下降趋势,主要分析内容,熟料立升重：间接反映窑温高低，,

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1、第五章 硅酸盐水泥熟料的煅烧,5.1 干燥与脱水5.2 碳酸盐分解5.3 固相反应5.4 熟料的烧结5.5 熟料的冷却,第1页，共62页。,5.1 干燥与脱水,一、干燥 在入窑生料中都含有一定量的水分， 干法窑 生料水分不超过1%， 立窑和立波尔窑 生料水分12%15%， 湿法窑 料浆水分30%40%。 生料入窑后，物料温度逐渐升高，当温度升高到100150时，生料中水分全部被排除，这一过程称为干燥过程。每1kg水分蒸发潜热高达2257kJ(100)，湿法窑每生产1kg熟料用于蒸发水分的热量高达2100kJ，占总热耗的35%以上，因而，降低料浆水分或过滤成料块，可以降低熟料热耗，增加窑的产量。。

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2、,第2页，共62页。,二、黏土矿物脱水 粘土矿物的化合水有两种，一种以OH离子状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水；一种以水分子状态吸附在晶层结构间，称为晶层间水或层间吸附水。 层间吸附水 以水分子状态存在 脱水温度：100左右 晶体配位水 以OH状态存在 脱水温度：400600,第3页，共62页。,生料干燥后，继续被加热，温度上升较快，当温度升到500时，粘土中的主要组成矿物高岭土发生脱水分解反应，其反应式为： Al2O32SiO22H2O Al2O32SiO22H2O 高岭土 偏高岭土 高岭土在失去化学结合水的同时，本身晶体结构也受到破坏，生成无定形偏高岭土。因此，高岭土脱水后的活性较高，。

3、当继续加热到9701050时，由无定形物质转换成晶体莫来石，同时放出热量。,第4页，共62页。,蒙脱石和伊利石脱水后，仍然具有晶体结构，因而，它们的活性较高岭土差。伊利石脱水时还伴随有体积膨胀，而高岭土和蒙脱石则是体积收缩，所以，立窑和立波尔窑生产时，不宜采用以伊利石为主导矿物的粘土，否则料球的热稳定性差，入窑后会引起炸裂，严重影响窑内通风。 粘土矿物脱水分解反应是个吸热过程，每1kg高岭土在450时吸热为934kJ，但因粘土质原料在生料中含量较少，所以其吸热反应不显著。,第5页，共62页。,5.2 碳酸盐分解,温度继续升至600左右时，生料中的碳酸盐开始分解，主要是石灰石中的碳酸钙和原料中夹。

4、杂的碳酸镁进行分解，其反应如下：,第6页，共62页。,一、碳酸盐分解反应的特点（1）可逆反应 受系统温度和周围介质中CO2的分压影响较大，为使分解顺利进行，必须保持较高的反应温度，降低周围介质中CO2分压或减少CO2浓度。（2）强吸热反应 碳酸盐分解时，需要吸取大量的热量，是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程，所需热量约占湿法生产总热耗的1/3，约占悬浮预热窑或预分解窑的1/2。因此，为保证碳酸钙分解反应能完全地进行，必须供给足够的热量。,第7页，共62页。,（3）反应的起始温度较低，约在600时就有CaCO3进行分解反应，但速度非常缓慢。至894时，分解放出的CO2分压达0.1MPa，。

5、分解速度加快。11001200时，分解速度极为迅速。由试验可知，温度每增加50，分解速度常数约增加1倍，分解时间约缩短50%。,第8页，共62页。,二、碳酸钙的分解过程碳酸钙的分解过程包括：两个传热过程热气流向颗粒表面传热，热量以传导方式由物料表面向分解面的传热过程；一个化学反应过程分解面上CaCO3分解，并放出CO2；两个传质过程分解放出的CO2气体穿过分解层向表面扩散和表面CO2向大气中扩散。,第9页，共62页。,这五个过程中，传热和传质皆为物理传递过程，仅有一个化学反应过程。由于各个过程的阻力不同，所以CaCO3的分解速度受控于其中最慢的一个过程。在一般回转窑内，由于物料在窑内呈堆积状态。

6、，传热面积非常小，传热系数也很低，所以CaCO3的分解速度主要取决于传热过程；立窑和立波尔窑生料需成球，由于球径较大，故传热速度慢，传质阻力也很大，所以CaCO3分解速度决定于传热和传质过程；在新型干法生产时，由于生料粉能够悬浮在气流中，传热面积大，传热系数高，传质阻力小，所以，CaCO3的分解速度取决于化学反应速度。,第10页，共62页。,三、影响碳酸钙分解反应的因素（1）石灰石的结构和物理性质 结构致密、质点排列整齐、结晶粗大、晶体缺陷少的石灰石，质地坚硬，分解反应困难，如大理石等。质地松软的白垩和内含其他组分较多的泥灰岩，则分解所需的活化能较低，分解反应容易。（2）生料细度 生料细度细，颗粒均匀，粗粒少，生料的比表面积增加，使传热和传质速度加快，有利于分解反应。（3）反应条件 提高反应温度，分解反应的速度加快，同时促使CO2扩散速度加快；加强通风，及时地排出反应生成的CO2气体，也可加速分解反应。,第11页，共62页。,（4）生料悬浮分散程度 在新型干法生产时，生料粉在预热器和分解炉内的悬浮分散性好，则可增加传热面积，减少传质阻力，提高分解速度。（5）黏土质组分的性质 如粘土质原。