氟化钙对熟料煅烧

2021-08-20 05:42 已解决

萤石（CaF2）是使用最广泛、效果最好的一种矿化剂。在熟料煅烧过程中，氟离子可破坏各原料组分的晶格，提高生料的活性，促进碳酸盐的分解过程，加速固相反应。
当原料中有长石等含碱矿物（如钾长石）时，加入萤石能降低它们的分解温度，加速它们的分解和挥发。CaF2在1000～1200℃时还能促使C3A分解成C12A7和CaO，使析出的CaO与C2S结合成C3S，增加A矿的含量，这在煅烧Al203含量高的生料时（如生产白水泥），影响较明显。
氟化钙可显著降低液相出现的温度和熟料烧成温度。加入0.6%～1.2% CaF2，可降低烧成温度50～100℃，扩大了烧成温度范围，相当于延长了烧成带的长度，增加物料的反应时间。此外，氟化钙还可降低液相粘度，有利于液相中质点的扩散，加速硅酸三钙的形成。在立窑中，由于扩大了熟料的烧成范围，极大地降低了立窑内温度场不均匀的危害，使立窑内生烧区减少，正常区扩大，提高了熟料产量和质量。
近来的研究表明，加入氟化钙，能使硅酸三钙在低于1200℃的温度下形成，硅酸盐水泥熟料可在1350℃左右烧成。其熟料组成中含有C3S、C2S、C11A7×CaF2、C4AF等矿物，有时也可生成C3A矿物，熟料质量良好，安定性合格。也可以使熟料在1400℃以上温度烧成，获得普通矿物组成的水泥熟料。同样的配料方案为何冬季夏季强度变化很大
影响熟料强度的因素很多，除了受配料方案影响外，主要受熟料煅烧过程（包括冷却）的影响。配料方案相同，但煅烧制度不同，熟料的矿物组成也不相同，矿物结晶形态也不相同，所表现出来的强度会相差很大。
冬季气温低，窑体散热大，如果是立窑的话，窑内高温带的温度不但有所下降，而且更加不均匀，不利于熟料煅烧，熟料质量可能会有所降低。因此，立窑到了冬季，往往要适当提高熟料热耗。如不提高熟料热耗，往往就会降低熟料强度，通常，立窑水泥厂冬季强度要比夏季低些。
但是，冬季气温低熟料冷却快，冷却速度快有利于硅酸三钙含量的提高，快冷熟料中实际硅酸三钙的含量往往要高于慢冷的熟料。对于一些冷却能力比较差的回转窑，如多筒冷却机回转窑，往往熟料冷却不是很好，因此，在冬季时，由于气温低冷却速度快，使得熟料中实际硅酸三钙含量提高，强度增加。到了夏季，由于熟料冷却速度变慢，熟料强度反而降低。立窑熟料有时KH达0.98时还有粉化现象是何原因？
熟料产生粉化现象，肯定是由于熟料中β-C2S转变成γ-C2S，体积膨胀所引起。这种现象往往发生在熟料KH比较低的时候，为什么KH达0.98时还会出现粉化现象呢？可能有两个原因，一是由于生料中含有较高的结晶SiO2，在熟料煅烧时难以化合完全，在结晶SiO2周围就会形成一层β-C2S矿巢。由于这β-C2S矿巢在冷却时转变成了γ-C2S，就产生了熟料粉化现象。二是生料不均匀，产生局部KH过低，β-C2S含量太高，转化成γ-C2S后引起熟料粉化。
解决结晶硅问题，应从降低结晶硅含量和增加结晶硅反应活性两方面着手。欲降低结晶硅含量，主要是降低粘土中的含砂量和石灰石中结晶硅含量，也就是说选择比较易烧的原料，这往往难以办到。欲增加结晶硅的反应活性，主要有两个措施：一是提高生料粉磨细度，减小结晶硅的颗粒度，从而提高其反应速度，减少β-C2S矿巢的量。二是用萤石矿化剂增加结晶硅的反应活性。
解决生料均匀性问题，首先要求进厂原料成分要稳定。如原料成分波动大，就应有预均化措施。其次是生料配料要准确，最好能采用率值控制出磨生料的成分。最后就是加强生料的均化，采用生料均化库或生料机械倒库等措施。