水泥副料(通常指水泥熟料)的烧成是一个复杂的过程,主要包括以下几个关键步骤:原料准备与预处理、生料均化、预热分解、熟料烧成以及冷却。
1. 原料准备与预处理:
采集石灰石、粘土等主要原料,并可能包括其他辅料,如铁矿石或煤等。
这些原料被破碎成较小的颗粒,以便后续处理。破碎通常包括粗碎和细碎,以达到所需的粒度。
2. 生料均化:
破碎后的原料按照特定比例混合,形成生料。
生料均化是确保入窑生料成分稳定的关键步骤,有助于稳定熟料烧成的热工制度。
3. 预热分解:
生料进入预热器,通过物料分散、气固分离和预分解等步骤,提高生料的分解率。
预分解技术可以显著提高入窑生料的分解率,通常达到90%以上,这是水泥煅烧工艺的一次重要飞跃。
4. 熟料烧成:
预热和预分解后的生料进入回转窑或水泥窑中进行高温煅烧。
在窑内,生料受到高温(通常约为1400°C至1500°C)的加热,发生一系列化学反应,形成熟料。这些反应包括干燥、脱水、碳酸盐分解、固相反应以及硅酸三钙的形成等。
干燥与脱水:生料中的自由水和化学结合水被逐渐排除。
碳酸盐分解:石灰石中的碳酸钙和原料中的碳酸镁在高温下分解,产生氧化钙和氧化镁。
固相反应和硅酸三钙的形成:在更高温度下,熟料中的主要矿物由固相物质相互反应生成,同时硅酸三钙开始大量形成。
5. 冷却:
烧成的熟料从窑中排出后,需要进行冷却。
冷却过程中,部分熔剂矿物形成晶体析出,另一部分则呈玻璃态存在。为了防止熟料粉末化,通常在低于500°C的温度段进行急冷处理。
水泥副料(熟料)的烧成是一个涉及原料准备、预处理、均化、预热分解、高温煅烧和冷却等多个步骤的复杂过程。每个步骤都至关重要,共同确保了水泥熟料的质量和性能。