水泥熟料主要成份是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等四种化合物,次要成份为MgO、R2O、SO3等化合物,而其中MgO含量允许达到5%,是次要成份中含量最多的一种。通常人们认为MgO影响水泥产品的安定性,规定了限制值,但实际上MgO在一定程度影响着熟料的煅烧,这种情况往往被忽视。现根据国内外的研究成果及工厂生产实践,讨论MgO对熟料煅烧及其产品性能的影响,供有关技术人员参考。
1、水泥原料中的MgO
水泥生产中,生料中的MgO主要来源于石灰石中的镁质矿物,这些矿物主要以硅酸镁、白云石、菱镁矿、铁白云石等不同类型存在。当石灰石中MgO以硅酸镁形式存在时,可获得均匀分布和细小(1~5μm)的方镁石晶体,而以白云石或菱镁矿形式存在时,易生成粗大(25~30μm)的方镁石晶体。我院曾对不同年代所形成的石灰石中MgO含量对熟料强度的影响进行了测试,发现石灰石中MgO的含量对熟料强度有一定的影响,总的趋势是石灰石中MgO含量越高,则熟料强度越低。根据试验研究,镁质矿物中MgCO3的分解温度为660~700℃,白云石Mg(CO3)2的分解温度为800℃,而石灰石中CaCO3分解温度接近900℃。在水泥熟料生产过程中,MgO较CaO先形成。
2、MgO对熟料煅烧的影响
熟料煅烧时,约有2%的MgO和熟料矿物结合成固熔体,此类固熔体甚多,例如CaO·MgO·SiO2、2CaO·MgO·SiO2、2CaO·MgO·2SiO2、3CaO·MgO·2SiO、7CaO·MgO·2Al2O3、3CaO·MgO·2Al2O3、MgO·Al2O3、MgO·Fe2O3以及C3MS2等,此类化合物的稳定温度在1200~1350℃,同时它还可能含有一些微量元素。在温度超过1400℃以上时,MgO的化合物会分解,且从熔融物中结晶出来。当熟料中含有少量细小方镁石晶格的MgO时,它能降低熟料液相生成温度,增加液相数量,降低液相粘度,增加液相表面张力,有利于熟料形成和结粒,也有利于C3S的生成,还能改善熟料色泽。粗大方镁石晶体的MgO超过2%时,则易形成方镁石晶体,导致熟料安定性不良。而当氧化镁含量过高时,则易生成大块、结圈和结厚窑皮,以及表面呈液相的熟料颗粒,此类熟料易损坏篦冷机篦板。
MgO是熟料矿物中最多的次要化合物,对熟料煅烧、结粒、强度以及安定性带来影响。在生产过程中,当遇到MgO含量偏高对水泥熟料煅烧造成影响时,应分析生料的易烧性及颗粒级配,结合MgO的含量以及原、燃料带入的碱(R2O)、SO3的状况,作出判断,进行测算,并对熟料率值进行调整,进行必要的测试和试烧,在取得成功的基础上,进行工业化生产,必将使系统呈现工艺事故率低、产品优质高产、低消耗的良性生产状况。
文章转自;中国水泥网
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