水泥生料配料培训课件.doc

配料培训资料
在水泥企业产生过程中，生料组分的配料方案是否合理、控制是否有效，将直接影响熟料的产量、质量、热耗及窑内耐火材料等各项指标经济效益，因此，它是熟料生产中不可缺少的环节；生料配方的设计首先要考虑的是，原料的化学成分能否满足熟料矿物组成的设计以及配方的易烧性、易磨性、煤灰成分的掺入量、窑灰成分的影响等因素；下面对水泥生产过程中的生料氧化物及熟料的矿物组成，它们之间的关系、计算公式进行简单的介绍。
水泥性能主要来源于熟料的性能，决定熟料性能的是水泥熟料的矿物组成，硅酸盐水泥熟料矿物C3S（硅酸三钙）、C2S（硅酸二钙）、C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝酸四钙）是由CaO（氧化钙）、SiO2（二氧化硅）、Al2O3（三氧化二铝）、Fe2O3（三氧化二铁）四种主要氧化物化合而成，在一定条件下，各氧化物的含量和彼此之间的比例，是水泥生产质量控制的基本要素。因此，人们就想出了表示水泥中各氧化物含量及彼此之间关系的计算公式，称为率值。率值可以简明扼要地表示水泥熟料性能及其对水泥煅烧的影响。我国目前一般采用，石灰饱和系数（KH）、硅酸率（SM）、铝率（IM）
（一）、石灰饱和系数饱和比：表示水泥熟料中氧化钙总量减去饱和酸性氧化物（Al2O3、Fe2P3）所需的氧化钙后，剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量，与理论上二氧化硅与氧化钙全部化合生成硅酸三钙所需要氧化钙含量的比例。简单说，KH表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和生产硅酸三钙的程度。
计算公式：KH=CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3/2.8SiO2
(二)、硅酸率又称硅率，以n表示，欧美以SM表示。表示熟料硅酸盐矿物与熔剂矿物的比值。计算公式：SM=SiO2/Al2O3+Fe2O3
硅率高，则硅酸盐矿物多，对水泥熟料强度有利，但熔剂矿物少，液相量少，会给煅烧造成困难，硅率过低，则对熟料强度不利，且熔剂矿物多，易结圈等，不利于煅烧。
（三）、铝氧率又称铝率或铁率。以P表示，欧美以IM表示，熟料中C3A与C4AF之间比值。计算公式：IM=Al2O3/Fe2O3
铝率过高，意味C3A多，C4AF少，液相粘度增加，对煅烧及水泥性能都造成较大的影响。铝率过低，则C4AF多，液相粘度小，易结大块等。

化学成分与矿物组成间的关系
熟料中的主要矿物由各主要氧化物经高温煅烧化合而成，熟料矿物组成取决于化学组成，控制合适的熟料化学成分是获得优质水泥熟料的中心环节，根据熟料化学成分也可推测出熟料中各矿物的相对含量高低。
氧化钙（CaO）
CaO是水泥熟料中最重要的成分，与其它氧化物形成四种主要矿物。增加CaO含量能增加C3S含量，CaO含量低则C3S低，C2S相应增加。一般说来，增加熟料中的CaO含量可提高水泥强度，但CaO含量过高易产生过多的f－CaO。
二氧化硅（SiO2）
SiO2也是水泥熟料的主要成分之一，与CaO形成硅酸盐矿物。SiO2高，C2S多，C3S低，影响水泥质量，煅烧时液相量少，烧成困难，熟料易“粉化”。SiO2低，则硅酸盐矿物少，熔剂矿物增加，会降低水泥强度，煅烧时液相量多，易结大块。
三氧化二铝（Al2O3）
与氧化钙、氧化铁生成C3A、C4AF。Al2O3高，C3A多，水泥凝结硬化速度快，水化热大，抗硫酸盐性能变差。Al2O3过高，煅烧时液相粘度大，不利于C3S形成，易结大块。
三氧化二铁（Fe2O3）
与CaO、Al2O3形成C4AF，增加Fe2O3，可降低液相粘度，降低熟料烧成温度，加速C3S形成，提高水泥抗硫酸盐性能，但凝结硬化变慢。Fe2O3过高，易结大块。
硅酸盐水泥熟料中的主要矿物有以下四种：C3S（硅酸三钙）、C2S（硅酸二钙）、C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝酸四钙），另外还有少量的f-CaO、方镁石、含碱矿物、玻璃体。通常，熟料中C3S+C2S含量75%左右，C3A+C4AF含量22%左右，他们的特性如下：
1、C3S含量通常占熟料的50%以上，其特点：水化较快，早期强度高，强度增进率大，干缩性、抗冻性较好，但水化热较高，抗水性差，抗硫酸盐侵蚀能力较差。C3S形成需要较高的烧成温度和较长的烧成时间，含量过高，烧成困难，易导致f-CaO增多，熟料质量下降。
2、C2S含量通常占熟料的20%左右，其特点：水化较慢，早期强度低，水化热低，体积干缩小，抗水性和抗硫盐侵蚀能力好，后期强度增进快。
3、C3A水化速度、凝结硬化很快，放热多，硬化快，早期强度较高，但绝对值不高，后期几乎不再增长，甚至倒缩，C3A干缩变形大，抗硫酸盐性能差，脆性大，耐磨性差。
4、C4AF水化速度早期介于C3A与C3S之间，早期强度类似于C3A但后期还能不断增长，水化热低，干缩变形小，耐磨、抗冲击、抗硫酸盐浸蚀能力强。
配料方案设计配料：根据水泥品种，原料的物理化学性能，与具