熟料煅烧液相量与温度.doc

1、熟料煅烧液相量与温度熟料的烧结在很大程度上取决于液相含量及其物理化学性质。 因此，控制液相出现的温度、液相量、液相粘度、液相表面张力和氧化钙、硅酸二钙溶于液相的速率，并努力改善它们的性质至关重要。1最低共熔温度系统最低共熔温度（C）系统最低共熔温度（C ）C3S-C2S-C3A1455GS-C2S-C3A -CaAF1338C3S-C2S-C3A -Na 2O1430C3S-C2S-C3A -Na 2O -Fe 2O31315C3S-C2S-C3A -MgO1375C3S-C2S-C3A -Fe 2O3 -MgO1300C3S-C2S-C3A-Na2O-MgO1365C3 S - C2 S -

2、 C 3A - Na 2O-MgO -Fe 2O31280表 1 一些系统的量低共熔温度液相出现的温度决定于物料在加热过程中的最低共熔温度。 而最 低共熔温度决定于系统组分的性质与数目。 表 1 列出了一些系统的最 低共熔温度。由表 1 可知，系统组分数目越多，其最低共熔温度越低，即液相 初始出现的温度越低。硅酸盐水泥熟料由于含有氧化镁、氧化钠、氧 化钾、硫矸、氧化钛、氧化磷等次要氧化物，因此，其最低共熔温度 约为1280C左右，适量的矿化剂与其他微量元素等降低最低共熔温 度，使熟料烧结时的液相提前出现。 如参加矿化剂后最低共熔温度约 1250C，即1250C开始出现液相。2液相量如前所述，

3、熟料的烧结必须要有一定数量的液相。 液相是硅酸三 钙形成的必要条件，适宜的液相量有利于 GS形成，并保证熟料的质 量。液相量太少，不利于C3S形成，反之，过多的液相易使熟料结大块，给煅烧操作带来困难。液相量与组分的性质、含量及熟料烧结温度等有关。因此，不同 的生料成分与煅烧温度等对液相量有很大影响。 一般水泥熟料烧成阶 段的液相量大约为20%- 30%(1) 液相量与煅烧温度、组分含量有关，根据硅酸盐物理化学原理， 不同温度下形成的液相量可按下式计算： 煅烧温度为1338 C时：IM(P) 1.38L=6.1F(6.1)IM(P) 1.38L=8.2A-5.22F(6.2) 煅烧温度为1400

4、C和1450C时：1400CL=2.95A+2.5F+M+R(6.3)1500CL=3.0A+2.2F+M+R(6.4)式中L液相量();F熟料中Fe2O的含量();A熟料中Al 203的含量();M RMgO及(NazO+KO)的含量()。(2) 液相量随熟料中铝率而变化，一般硅酸盐水泥在煅烧阶段的液相 量随铝率和温度的变化情况见表 2所示。生产中，应合理设计熟料化学成分与率值， 控制煅烧温度在一个 适当的范围内。 这个范围大体上是出现烧结所必需的最少的液相量时 的温度到出现结大块时的温度之间， 即通常所说的烧结范围。 就硅酸 盐水泥而言，烧结范围约150C左右。当系统液相量随温度升高而缓

5、慢增加，其烧结范围就较宽；反之，其烧结范围就窄。例如，硅酸盐 水泥中含铁量较低，该系统的烧结范围就较宽；若含铁量较高，其烧 结范围就较窄。过窄的烧结范围对煅烧操作的控制是不利的。表 2 熟料中液相量随铝率和温度的变化情况温度（c）2.0IM（P）=Al 2O3/Fe 2O31.250.64133818.321.10140024.323.622.4145024.824.022.93液相粘度液相粘度对硅酸三钙的形成影响较大。 粘度小，液相中质点的扩 散速度增加， 有利于硅酸三钙的形成。 而液相的粘度又随温度与组成 （ 包括少量氧化物 ） 而变化。提高温度，液相内部质点动能增加，削弱 了相互间作用力

6、，因而降低了液相粘度。改变液相组成时， 随着液相中离子状态和相互作用的变化液相粘度相应发生改变。由于人|3+离子半径为0.057叩,Fe3+离子半径为 0.067呦 因而Al3+趋向于构成紧密堆积的四面体并与 4个OT离子配 位，价键较强，粘滞流动中不易断裂，从而粘度高。Fe3+趋向于构成疏松的八面体以六配位存在，其价键较弱，粘滞流动中易于断裂，因 而粘度较低。故提高铝率时，液相粘度增大，而降低铝率则液相粘度 减少。MgQ SO的存在可使液相粘度降低。而碱的作用与其形态、性 质有关，NaO K2O使液相粘度增大，而NaSQ或&SQ则使液相粘度降 低。此外，引入适量的微量组分如氟化物，特别是石膏

7、、萤石这类复 合组分可降低液相粘度， 但微量组分间的含量配合不当或加入量过多反而使液相变稠，不利于熟料烧结。4液相的表面张力液相的表面张力愈小， 愈易润湿固相物质或熟料颗粒， 有利于固 液反应，促进 C3S 的形成。液相的表面张力与液相温度、组成和结构 有关。液相表面张力随温度的升高而降低。液相中有镁、碱、硫等物 质存在时，可降低液相的表面张力，从而促进熟料烧结。 5氧化钙和硅酸二钙溶于液相的速率C 3S的形成过程也可以视为 CaO和C2S在液相中的溶解过程。CaO 和 C2S 的溶解速率大， C3S 的成核与发育越快。因此，要加速 C3S 的形 成实际上就是提高CaO与 GS的溶解速率，而这个速率大小受CaO颗 粒大小和液相粘度所控制。表3为实验室条件下，不同粒径CaO在不 同温度下完全溶于液相所需的时间。表 3 CaO 溶于液相所需的时间 (min )温度(c )粒径 (mm)0.10.050.025