水泥产业原料工艺培训

1第1页，课件共74页，创作于2023年2月2细节决定品质品质铸就品牌Contents原料概述1水泥生产主要原料2原料处理及要求3原料处理设备4第2页，课件共74页，创作于2023年2月3细节决定品质品质铸就品牌1原料概述1.1

原料的定义辞海中定义为人们把自然界经过开采而获得的劳动对象称为原料。自然界自然存在而未经人类任何劳动输入的不能称为原料。即经过人类劳动而取得的劳动对象称为原料，经过二次加工的原料称为材料。1.2

原料的重要性原料是生产的基础，为产品结构、组成及性能提供合适的化学成分和加工处理过程所需的各种工艺性能。优质原料是制造高质量产品的首要保障。第3页，课件共74页，创作于2023年2月4细节决定品质品质铸就品牌天然原料如：石英、粘土、长石、方解石、铝矾土、菱镁矿、白云石等化学合成原料（化工原料）利用天然矿物以及化学合成物进行提纯或者合成的各种化合物，如氧化物、无机盐、金属硫化物、氮族化合物、碳化物等工业废渣电石渣、白泥、碱渣、赤泥、煤矸石、粉煤灰等1.3水泥产业原料分类（按来源分）原料分类（按作用分）在水泥生产中，除了四种主要的原料外，还需要各种不同辅助原料共同生产，确保质量。水泥的质量取决于生料率值的控制和成分的均齐，制备优质的水泥需正确合理地选择和控制原料种类及质量。水泥产业主要的原料分类如下表所示。第4页，课件共74页，创作于2023年2月5细节决定品质品质铸就品牌类别名称备注主要原料石灰质原料石灰石、白垩、贝壳等1t熟料--1.6t干原料黏土质原料黏土、黄土、页岩、粉煤灰等校正原料铁质校正原料硫铁矿渣、铁矿石、铜矿渣等生产熟料硅质校正原料河砂、砂岩、粉砂岩等铝质校正原料炉渣、煤矸石、铝矾土等外加剂矿化剂萤石、萤石-石膏、金属尾矿等生产熟料晶种熟料生产熟料助磨剂亚硫酸盐纸浆废液、醋酸钠等粉磨用燃料固体燃料烟煤、无烟煤我国常用煤液体燃料重油缓凝材料石膏等水泥组分混合材料粒化高炉矿渣、石灰石等水泥组分第5页，课件共74页，创作于2023年2月6细节决定品质品质铸就品牌原料的选用取决于所需水泥制品的组成、性能（基本性能、工艺性能以及使用性能）和成本。组成合格而稳定易加工处理工艺性能合适价廉而供应稳定不易扬尘而无害高、低品位搭配使用1.4

原料的选用原则第6页，课件共74页，创作于2023年2月7细节决定品质品质铸就品牌2水泥生产主要原料2.1钙质原料一、钙质原料的种类及性质钙质原料是制造硅酸盐水泥和石灰的主要原料，也引入CaO成分的主要物质，无机非金属材料工业常使用的主要钙质原料有：方解石石灰石泥灰岩白垩硅灰石钙质工业废渣第7页，课件共74页，创作于2023年2月8细节决定品质品质铸就品牌

方解石的组成与性质主要成分：CaCO3理论组成：CaO56%，CO244%杂质：有Mg、Fe、Mn（8%以下）等碳酸盐。一般为乳白色或无色。杂质污染时可呈灰白、淡黄、红褐色等。玻璃光泽，性脆，硬度为3，比重2.6。分解温度900℃以上。方解石晶体的大小对生料易烧性的影响：CaCO3晶体愈小，分解出的CaO颗粒也愈小，分散度愈大，在相等量熔体条件下，CaO颗粒与熔体的接触面愈大，故CaO溶解及参与烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。CaCO3晶体愈大，分解温度愈高。第8页，课件共74页，创作于2023年2月9细节决定品质品质铸就品牌

石灰石的组成与性质化学成分：主要为CaO、CO2主要矿物：方解石，含白云石、硅质、含铁矿物和粘土质杂质，是一种具有微晶或潜晶结构的致密岩石。石灰石一般呈块状，无解理，常包含生物遗骸，结构致密，性脆，普氏硬度8~10。有白色条痕。密度2.6~2.8g/cm3;耐压强度随结构和孔隙率而异，在30~170MPa之间，一般为80~140MPa。

分解温度一般为800℃。第9页，课件共74页，创作于2023年2月10细节决定品质品质铸就品牌泥灰岩的组成与性质泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，是一种由石灰岩向粘土过渡的岩石；泥灰岩中CaO大于45%；颜色从黄色到灰黑色；

硬度低于石灰岩，耐压强度通常小于100MPa。第10页，课件共74页，创作于2023年2月11细节决定品质品质铸就品牌石灰石与泥灰岩的品质要求生产质量要求：用作生产硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩，其质量要求如下表。第11页，课件共74页，创作于2023年2月12细节决定品质品质铸就品牌白垩的组成与性质白垩由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要是由隐晶或无定形细颗粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。色白、发亮的为最纯，CaCO3可达90%以上。

白垩易磨性和易烧性均较好。第12页，课件共74页，创作于2023年2月13细节决定品质品质铸就品牌二、钙质原料的作用与品种要求钙质原料化学组成：CaO、CO2；少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质。主要作用是提供制成无机非金属材料所需的CaO。水泥生产中的作用在硅酸盐水泥生产中，钙质原料是烧制硅酸盐水泥熟料主要原料之一。主要是提供生产熟料矿物所需的CaO。生产1t硅酸盐水泥熟料通常需要1.2~1.3t干石灰质原料。用于烧制硅酸盐水泥的钙质原料一般为石灰石和泥灰岩。其中方解石的结晶粒度及石英或燧石的含量对水泥生料的易烧性影响很大。MgO对水泥的安定性影响很大，含量一般低于3%。第13页，课件共74页，创作于2023年2月14细节决定品质品质铸就品牌三、钙质工业废渣

以下工业废渣均含有相当数量的CaO，可作为天然钙质原料的替代物。电石渣化工厂乙炔车间的废渣，含水85~95%，10~15μm的颗粒占80%以上，流动性差。主要成分氢氧化钙。糖滤泥碳酸法制糖的废渣。主要成分氧化钙，碱渣氨碱法制碱的废渣。主要成分为碳酸钙、氢氧化镁、氧化钙。白泥造纸厂的废渣。主要成分为碳酸钙。CaO，%SiO2，%Al2O3

，%Fe2O3，%MgO，%烧失量，%65~712~51.5~40.2~0.940.22~1.6822~26注意杂质的影响第14页，课件共74页，创作于2023年2月15细节决定品质品质铸就品牌2.2粘土类原料一、粘土类原料的种类及性质粘土是多种微细的矿物的混合体。它主要是铝硅酸盐岩石经长期风化而成。

粘土：东北的灰色、灰黄色粘土：南方的红壤、黄壤

黄土：主要分布在西北、华北

页岩、粉砂岩：缺少粘土的山部地区

河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区各种粘土情况千差万别，但在一定程度上他们或多或少都有可塑性。这种性质是指把粘土细粉加水均匀后，可以塑造成各种形状，干燥后维持形状不变，并且有一定强度。第15页，课件共74页，创作于2023年2月16细节决定品质品质铸就品牌按成因分：原生粘土：质地较纯，颗粒稍粗，可塑性较差，耐火度高。次生粘土：颗粒细，杂质多，可塑性较好，耐火度差按可塑性分：高塑性粘土：分散度大，多呈疏松或板状，如膨润土、木节土。低塑性粘土：分散度小，呈致密块状或石状，如叶腊石、瓷石等。

按耐火度分：

耐火粘土：耐火度在1580℃以上，杂质较少，灼烧后多呈白色、灰色或淡黄色，为瓷器耐火制品的主要原料。难熔粘土：耐火度在1350℃~1580℃，含易熔杂质在10%~15%左右，可做炻器、陶器、耐酸制品、装饰砖及瓷砖的原料。

易熔粘土：耐火度在1350℃以下，含大量的各种杂质，多用于建筑砖瓦和粗陶等制品。按主要矿物分类：高岭石类粘土苏州土，紫木节土蒙脱石类粘土辽黑山和闽连成膨润土伊利石类粘土冀章村土水铝石类粘土唐山、巩义矾土第16页，课件共74页，创作于2023年2月17细节决定品质品质铸就品牌二、粘土类原料的组成粘土是含水铝硅酸盐的混合体，无固定的化学组成。化学成分：SiO2、Al2O3、结晶水，同时含少量的碱金属R2O（K2O、Na2O）与碱金属氧化物（CaO、MgO），以及着色氧化物（Fe2O3、TiO2）等。在自然界中，粘土矿物很少以单矿物出现，经常是数种矿物共生形成的多矿物组合。根据结构与组成的不同，工业所用粘土中的主要矿物可分为高岭石类、蒙脱石类及伊利石类。第17页，课件共74页，创作于2023年2月18细节决定品质品质铸就品牌

高岭石—最常见的粘土矿物主要组成：Al2O3·2SiO2·2H2O

晶体构造式：Al4(Si4O10)(OH)8

晶体呈白色，一般是六方鳞片状、粒状、也有杆状的，二次高岭土中的粒子不规则，边缘折断，尺寸也小。高岭土的吸附能力小，遇水不膨胀，可塑性和结合性较差，杂质少，白度高，耐火度高。加热至400～600℃会排出结晶水。第18页，课件共74页，创作于2023年2月19细节决定品质品质铸就品牌

蒙脱石以蒙脱石为主要矿物的粘土叫做膨润土。化学通式：Al2O3·4SiO2·nH2O(n通常大于2)

晶体构造式：Al4（Si8O20）(OH)4·nH2O

蒙脱石呈不规则细粒状或鳞片状，颗粒较小，一般<0.5微米，结晶程度差，晶体轮廓不清。颜色为白色或淡黄色。比重为2.0～2.5。容易碎裂，颗粒微细，可塑性强，干燥后强度大，但干燥收缩也大。蒙脱石中Al2O3的含量较低，又吸附了其他阳离子，杂质较多，因此烧结温度低，蒙脱石的离子交换力很强。第19页，课件共74页，创作于2023年2月20细节决定品质品质铸就品牌

伊利石：一种云母类矿物晶体构造式：K2（Al，Fe，Mg）

4(Si,Al)8O20(OH)4·nH20。结构上，蒙脱石与伊利石类似。电子显微图像一般呈带有尖角的片状，也有呈边界圆滑的片状及板条状。一般可塑性差、干后强度低，干燥收缩小、烧结温度低，一般在800℃左右开始烧结，完全烧结在1000～1150℃。第20页，课件共74页，创作于2023年2月21细节决定品质品质铸就品牌二，粘土的颗粒组成颗粒组成是指粘土中含有不同大小颗粒的百分比含量。粘土矿物的直径一般小于1～2um。颗粒组成对工艺性质的影响如下：粘土的细颗粒（<1um的颗粒）愈多则可塑性愈强、干燥收缩大、干燥后强度高，而且烧结温度低。片状结构比杆状结构的颗粒堆积密度、塑性大、强度高。结晶程度差的颗粒可塑性也大。测定粘土颗粒大小的方法有显微镜，电子显微镜，水簸法，混浊度计法，吸附法等。最常用的方法是筛分析（0.06mm以上）与沉降法（1～50um）。第21页，课件共74页，创作于2023年2月22细节决定品质品质铸就品牌

三，粘土的工艺性质粘土原料的工艺性质主要取决于其化学、矿物与颗粒组成；粘土的工艺性质是工业生产中合理选择粘土原料的主要指标。

可塑性结合性离子交换性触变性膨化性收缩烧结温度与烧结范围耐火度第22页，课件共74页，创作于2023年2月23细节决定品质品质铸就品牌可塑性：可塑性是指粘土与适量水泥混炼后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力除去以后，仍能保持该形状不变的性能。可塑性产生的原因：粘土颗粒与水的作用有关。塑性限度：高，粘土颗粒水化膜厚，工作水分高，干缩大。液性限度：反映与水亲和能力大小，高，粘土颗粒细，水中分散度大，不易干燥，湿坯强度低。塑性指数：粘土能形成可塑泥团的水分变化范围。大，成型不易受环境湿度影响与磨具的影响小，厚化度大，渗水性强，便于压滤榨泥。粘土坯料与可塑性关系第23页，课件共74页，创作于2023年2月24细节决定品质品质铸就品牌结合性：结合性：它是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑性泥团、有一定干燥强度的能力。结合性与可塑性的关系：一般情况下，可塑性强的粘土，其结合性也大。粘土的结合性的检测：通常以能够形成可塑性泥团时所加入标准石英砂（颗粒组成为：0.25～0.15毫米70%，0.15～0.09毫米30%）的数量及干后抗折强度来反映。第24页，课件共74页，创作于2023年2月25细节决定品质品质铸就品牌离子交换性：离子交换性：粘土粒子由于表面层的断键和晶格内部离子的不等价置换而带电，它能吸附溶液中的异性离子，这种被吸附的离子又可被其他离子所置换。离子交换能力的表述：离子交换能力的大小可用离子交换容量，即pH=7时每100g干粘土所吸附的阳离子或阴离子的毫摩尔数来表示。影响因素：与粘土的种类、带电机理、结晶度和分散度等因素有关，且对粘土泥料的各种工艺性质有一定的影响。第25页，课件共74页，创作于2023年2月26细节决定品质品质铸就品牌触变性：触变性：粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固，当收到搅拌或振动时，粘度降低而流动性增加，再放置一段时间后又能恢复原来状态，这种性质称为触变性。触变性的表述：—厚化度。泥浆厚化度指泥浆放置30min和30s后相对粘度之比。泥浆厚化度=η30min/η30s可塑性泥团的厚化度：则指静置一定时间后，球体或圆锥体压入泥团达一定深度时剪切强度增加的百分数。泥团的厚化度=（Pn-Po）/Po在水分不变动的情况下，粘土泥料的触变性随时间的变化是不均匀的；开始时粘度增加较快，以后变化缓慢。在一定的含水量范围内，触变性出现最大值。第26页，课件共74页，创作于2023年2月27细节决定品质品质铸就品牌膨化性膨化性：粘土加水后，体积在不同程度上有所增加，这种性质称为膨化性。产生膨化的原因：粘土颗粒层间吸水膨胀和颗粒表面水膜形成所致。膨化性能：通常用膨胀容来反映粘土的膨化性能。它是指粘土在水溶液中吸水膨胀后，单位重量（克）所占的体积（厘米3）。收缩

粘土和坯料的收缩分三种：干燥收缩、烧成收缩和总收缩。

干燥收缩：粘土经110℃干燥后，由于自由水及吸附水排出所引起的颗粒间距离减小而产生的体积收缩，称为干燥收缩。

烧成收缩：干燥后的粘土经高温煅烧，由于脱水、分解、融化等一系列的物理化学变化而导致的体积进一步收缩，称之为烧成收缩。第27页，课件共74页，创作于2023年2月28细节决定品质品质铸就品牌线收缩S1可按下式计算：S1=（L0-L1）/L0×100%式中：L0——试样的原始长度；L1——试样干燥后或烧成后的长度。体积收缩Sv可用下式计算：Sv=（V0-V1）/V0×100%式中：V0——试样的原始体积；V1——试样干燥后或烧成后的体积。

粘土试样的总收缩St与干燥线收缩Sld与烧成线收缩Slf之间的数学关系如下：Slf=(St-Sld)/(100-Sld)×100%

注意：上述性能如可塑性、离子交换性、膨胀性等与生料成球有关，在湿法生产中是需要考虑的粘土性能，现在国内水泥企业普遍采用新型干法水泥生产技术，上述性能的影响变得轻微了。第28页，课件共74页，创作于2023年2月29细节决定品质品质铸就品牌烧结温度与烧结范围

T1-开始烧结温度

T2-完全烧结温度

T3-软化烧结温度烧结范围：是指完全烧结温度T2与软化温度T3之间的温度范围。粘土加热过程中气孔率和收缩率的变化

1.气孔率；2.收缩率第29页，课件共74页，创作于2023年2月30细节决定品质品质铸就品牌耐火度耐火度：是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度。它反映了材料抵抗高温作用的性能。

粘土的耐火度主要取决于化学组成。第30页，课件共74页，创作于2023年2月31细节决定品质品质铸就品牌四，粘土质工业废渣某些工业废渣（如：赤泥、粉煤灰、煤矸石等）其化学成分与粘土接近，因此，它们可替代天然粘土做硅酸盐工业生产的原料。

使用工业废渣时要注意其充分的波动。部分粘土质工业废渣的化学成分（%）名称LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTiO2R2O赤泥7~12.218.1~22.45.3~7.28.3~12.542.5~50.62.0~3.92.0~2.92.4~2.7煤矸石12.7557.2425.241.861.920.53--17.2954.8820.474.840.901.01--粉煤灰3.2552.5220.817.834.550.870.591.1911.5045.5035.004.602.000.600.30-第31页，课件共74页，创作于2023年2月32细节决定品质品质铸就品牌主要的粘土质工业矿渣的性能及用途表第32页，课件共74页，创作于2023年2月33细节决定品质品质铸就品牌五，粘土质原料的作用在硅酸盐水泥生产中的作用：

粘土主要提供生成熟料矿物所需的SiO2、Al2O3以及Fe2O3等成分。通常生产1t水泥熟料需要0.3～0.4t粘土质原料。原料的主要要求：粘土质原料的SiO2与Al2O3和Fe2O3之和之比为2.5～3.5；通常粘土应尽量不含碎石、卵石；粗砂小于5%应控制粘土中的碱含量；小于4%粘土中氧化镁含量应小于3%；粘土的工艺性能对水泥生产影响较大。第33页，课件共74页，创作于2023年2月34细节决定品质品质铸就品牌2.3石英类原料一、石英的组成及分类

石英化学成分为SiO2，少量杂质成分，如Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等。这些夹杂矿物主要有碳酸盐（白云石、方解石、菱镁矿等）、长石、金红石、板铁矿、云母、铁的氧化物等。此外，尚有一些微量的液体和气态包裹物。主要分类：水晶：最纯的石英晶体称为水晶。不作硅酸盐原料使用。脉石英：SiO2含量高（SiO2>99％），杂质少。第34页，课件共74页，创作于2023年2月35细节决定品质品质铸就品牌石英岩（硅石）：石英岩含有一定量的杂质，SiO2含量为97％左右。硬度高，不易粉磨。砂岩:

是由粘土或其他物质胶结细粒二氧化硅晶体的水成岩石称为砂岩。SiO2含量<95％石英砂：石英砂又称硅砂，质地纯净的硅砂为白色，一般硅砂因含有铁的氧化物和有机质，故多呈淡黄色、浅灰色或红褐色。第35页，课件共74页，创作于2023年2月36细节决定品质品质铸就品牌二，石英在加热过程中的晶型转变石英是由[SiO4]4-互相以定点连接而成的三维空间架状结构。以共价键连接，空隙很小其他离子不易侵入网穴中，致使晶体纯净，硬度与强度高，熔融温度也高。二氧化硅有许多结晶型态和一个玻璃态。按照[SiO4]4-的连接方式，石英有三种存在状态：

870℃以下：石英

1713℃以下：方石英

1470℃以下：鳞石英超过1713℃变为熔融态石英最常见的晶态是：α-石英、β-石英；α-鳞石英、β-鳞石英、γ-鳞石英；α-方石英、β-方石英。第36页，课件共74页，创作于2023年2月37细节决定品质品质铸就品牌第37页，课件共74页，创作于2023年2月38细节决定品质品质铸就品牌三，石英原料的作用水泥生产中的作用在硅酸盐水泥生产中，当氧化硅含量不足时，需掺加硅质校正原料。常用的有砂岩、河砂、粉砂岩等。一般要求硅质校正原料的氧化硅含量为70~90%，含量超过90%难以粉磨与煅烧。高温下石英部分地溶解于液相中，增加熔体的粘度，而未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，减少变形的可能。第38页，课件共74页，创作于2023年2月39细节决定品质品质铸就品牌2.4长石类原料一、长石的种类与性质长石是一族矿物的总称，是架状硅酸盐结构。化学成分为不含水的碱金属与碱土金属铝硅酸盐，主要是钾、钠、钙和少量含钡的铝硅酸盐，有时含有微量的铯、铷、锶等金属离子。第39页，课件共74页，创作于2023年2月40细节决定品质品质铸就品牌主要分类：正长石：指解理面交角为90°（正角）的长石，属单斜晶系，成分上是钾长石或钾钠长石。是最重要矿物斜长石：钠长石与钙长石的互熔物，一般含钙长石在10%以下的称为钠长石，含钠长石在10%以下的称为钙长石，这中间比例的互熔物统称为斜长石。斜长石外观为白色或浅灰色，比重2.62～2.76，硬度为6。掌握长石类原料的三元相图及反应原理，对于指导水泥工业生产、分析产品质量及问题提供有力的理论支撑。第40页，课件共74页，创作于2023年2月41细节决定品质品质铸就品牌2.5水泥生产用煤煤在新型干法水泥生产中兼具燃料与原料的作用。作为燃料，煤为分解炉内碳酸盐分解和回转窑内熟料烧成提供热源；作为原料，煤灰沉落、混合在生料中成为熟料一部分。其中主要的问题主要有以下几个方面：煤的发热量及燃烧特性水泥生产用煤要求硫在新型干法水泥生产中的作用第41页，课件共74页，创作于2023年2月42细节决定品质品质铸就品牌一、煤的发热量及燃烧特性

煤粉燃烧发热速率决定了碳酸盐速率；另外，煤炭燃烧速度决定了煤粉燃烧完全（燃烬）需要的时间，如果煤粉不能在分解炉中燃烬，带到预热器管道中继续燃烧发热造成局部高温，生料熔融后粘附在管道上就产生结皮堵塞。

煤炭燃烧特性就是煤炭的燃烧速度，常用着火指数和燃烬指数衡量，着火快、燃烬率高的煤炭能在分解炉中及时燃烧完全，避免未燃烬的煤粉在预热器系统中继续燃烧造成结皮堵塞；燃烧特性合理的煤粉，还有利于在窑头产生合理的火焰温度和形状，避免熟料烧成不良或结圈发生。水泥厂普遍根据煤炭挥发分（Vad）判断煤炭燃烧特性，但水泥厂常常发现，挥发分相同的煤炭实际燃烧特性差别很大；同一煤炭，不同细度，其燃烧特性差别也很大。第42页，课件共74页，创作于2023年2月43细节决定品质品质铸就品牌二、水泥生产用煤要求

煤的发热量：发热量高低直接影响到窑内温度的高低，进而影响到C3S的生成，为保证窑内温度在1450℃，要求煤炭应有较高的发热量。

煤的挥发分：当使用回转窑时，为保证煤粉的顺利着火和足够的燃烧强度，一般要求Vd=18～30%之间；当采用立窑生产水泥时，因挥发分的析出是在缺氧条件下进行的，因此为减少q3的热损失，需燃用低挥发分的煤，以Vd<10%为宜。第43页，课件共74页，创作于2023年2月44细节决定品质品质铸就品牌二、水泥生产用煤要求煤的灰分：灰分对水泥熟料锻烧的影响没有发热量和挥发分那么大，特别是立窑的锻烧过程，可把入窑前的生料还应视为一种高灰分的煤炭。这是因为水泥熟料与煤灰的化学成分基本相同，只是各种组分不一样。

对回转窑，若灰分太高，一方面会降低煤的发热量，另一方面因煤粉燃烧后产生的煤灰飞落到熟料中会影响到熟料的质量。供煤粒度d<6～13mm或选用d<13～25mm的混煤。供煤水分MT,ar<10%；灰熔点ST>1250℃。第44页，课件共74页，创作于2023年2月45细节决定品质品质铸就品牌三、硫在新型干法水泥生产中的作用

煤中硫含量的波动对新型干法水泥生产影响很大。作为原料，煤灰是熟料的一部分，煤中硫直接影响生料易烧性和熟料强度。

一方面，适量硫的存在有助于改善生料易烧性、改善熟料强度。同时，在无旁路放风的情况下，钾、钠、氯、硫不断挥发、冷凝，如果硫和碱反应平衡后还有过剩硫存在，过剩硫在窑中循环也会引起结皮，且结皮主要成分为硫酸钙和硫硅酸钙（2C2S•CaSO4）形成的致密层，很难清除；如果硫碱比太低也会形成以碳酸碱为主的坚硬窑皮。所以，控制生料中SO3是十分重要的。

参考国外经验，对挥发性组分的控制范围为：

生料中：K2O+Na2O<1%;Cl-<0.015%第45页，课件共74页，创作于2023年2月46细节决定品质品质铸就品牌2.6其他原料水泥工业生产中，还需引入其他辅助原料及矫正原料，如下所示，其中最重要的是铁质原料及铝质原料。铁质原料铝质原料硅质校正原料氧化钡原料辅助原料其他化工原料第46页，课件共74页，创作于2023年2月47细节决定品质品质铸就品牌铁质原料铁质原料可分为两类：一类是天然铁矿石；另一类是化工产品及其副产品。常用的铁质校对原料有硫酸渣（硫酸厂的工业鹰渣）、铜矿渣（工业废渣）、低品位的铁矿石。硫酸渣重要成分为Fe2O3，含量大于50％，为红褐色粉末含水量较大，对贮存、卸料均有肯定影响。目前有的厂用铅矿渣或铜矿渣替代铁粉，不只可用做校对原料，而且其中所含氧化亚铁能下降烧成温度和液相粘度，可起矿化剂作用。

主要作用：在水泥工业生产中：当粘土原料中的氧化铁含量不足时，需要使用铁质校正原料。满足熟料矿物组成的要求，同时降低烧成温度和液相粘度，促进熟料煅烧。铁质原料中的氧化铁含量应大于40%。第47页，课件共74页，创作于2023年2月48细节决定品质品质铸就品牌铝质原料铝制原料主要用以生产高铝水泥、高铝陶瓷及高铝质耐火材料等。常用的铝制原料主要有以下几种：铝矾土

主要成分：Al2O3。矿物组成：一水铝石α-Al2O3·H2O，一水软铝石γ-Al2O3等一水型矿物；或三水铝石Al2O3·3H2O等。氧化铝与氢氧化铝氧化铝生物陶瓷、95氧化铝瓷、99氧化铝瓷，常用高纯氧化铝；在玻璃生产中，采用氢氧化铝比采用氧化铝容易炼制。硅线石族矿物硅线石族矿物包括硅线石、蓝晶石和红柱石三种同质异形体。其化学式均为Al2O3·SiO2。第48页，课件共74页，创作于2023年2月49细节决定品质品质铸就品牌引入氧化钡的原料氧化钡BaO：由硫酸钡和碳酸钡引入。氧化钡的作用在硅酸盐水泥生产中，BaO可以稳定β—C2S。含钡原料都有毒性，使用时要注意。在实际生产中，企业根据情况自主决定是否使用。（一般较少使用）硅质矫正原料常用的硅质矫正原料硅藻土、硅藻石、含SiO2多的河砂、砂岩、粉砂岩等。其中砂岩，河砂中结晶SiO2多，难磨难烧，尽量不用，风化砂岩易于粉磨，对煅烧影响小。第49页，课件共74页，创作于2023年2月50细节决定品质品质铸就品牌3原料处理及要求3.1原料处理工艺水泥工业生产中，为了后续工序的顺利进行，应对所采用的原、燃料进行必要的预处理。这其中主要的处理依次为：储存预均化破碎烘干均化称量运输第50页，课件共74页，创作于2023年2月51细节决定品质品质铸就品牌第51页，课件共74页，创作于2023年2月52细节决定品质品质铸就品牌3.2原料的储存在进行水泥厂储存设计时，首先要确定各种物料的储存期，依据物料平衡表中每天需要的物料量计算各种物料需要的储存量。而后，选择储存方式:必须用圆库储存的，有生料、水泥和烘千后的某些物料;宜用料棚储存的有湿铁粉、湿粘土、湿煤等;以大块运输进厂的石灰石以及石膏等可以存放在誉天堆场;而破碎后的石灰石，则宜储存于圆库。最后再选择和确定储库的型式、规格和数量。

各种物料储存期应根据工厂规模、生产方法、窑型、物料来源、物料性能、运输方式、储库型式、工厂控制水平、市场因素等具体情况确定。

第52页，课件共74页，创作于2023年2月53细节决定品质品质铸就品牌原料和燃料的储俘期应考虑外部运输条件。当石灰石和粘土为自备矿山，由本厂自行运输而且运输距离又较近时，其储存期可考虑短些。为外购石灰石，运输距离较长，则储存期应长些。煤、铁粉、石膏和混合材，往往运输距离较长且不能均衡供应，其储存期应更长些。

(1)气候影响：在多雨地区，含湿量较大的粘土原料，要有较长的储存期。同时由于含湿量降低，烘千的能量消耗也相对地有所减少。

(2)设备检修：生产过程中某一环节的设备进行检修，这一环节的生产将暂时中断，贮存一定的物料，就能使下道工序不受上道工序停产检修的影响而继续正常生产。

(3)质量控制要求：为保证产品质量，生料、熟料和水泥都要按要求进行物理、化学的检验。因此，必须储存足够的物料量，满足检验工作所需要的天数。第53页，课件共74页，创作于2023年2月54细节决定品质品质铸就品牌3.3原料的破碎与粉碎

粉碎定义与分类：以外力克服固体物料质点间结合力而使物料几何尺寸减小的过程。根据粉碎前后物料尺寸减小的程度分为破碎、粉碎和超细粉碎三个阶段，如下所示：

破碎的定义：破碎是对块状固体物料施用机械方法，使之克服内聚力，分裂为若干碎块的作业过程。作用：减小块状物料的粒度，以便后续粉磨。粒度直接影响生产控制和产品质量。第54页，课件共74页，创作于2023年2月55细节决定品质品质铸就品牌原料的破碎与粉碎露天矿给料：1500~1000mm，产品：250~125mm

粗碎：给料：600~350mm，产品：200~125mm

破碎

中碎给料：250~125mm，产品：50~25mm

细碎给料：50~25mm，产品：10~2.5mm

粉碎

粗磨给料：10~2.5mm，产品：2~0.5mm粉磨中磨给料：2~0.5mm，产品：＜75μm占70~80%

细磨给料：中磨产品，产品：＜45μm占90~95%

超细粉碎微粉碎给料：细磨产品，产品：＜15μm占85~97%

超微粉碎给料：微粉碎产品，产品：＜2μm占90~99%第55页，课件共74页，创作于2023年2月56细节决定品质品质铸就品牌粉碎的施力方式压碎挤压力作用，主要用于，适用于硬质和大块物料；击碎受冲击力作用，主要用于粗、中、细碎及粉磨，适于脆性物料；磨削工作面或物料间摩擦力作用，主要用于粉磨，适用于各种物料；弯折弯曲力作用，主要用于粗、中碎，适用于坚硬物料；劈碎劈力作用，主要用于中、细碎，适用于韧性和脆性物料。五、粉碎比粉碎前物料尺寸与粉碎后物料尺寸的比值，称为粉碎比。当采用多台粉碎机械串联作业时，总粉碎比等于各段粉碎比连乘积。第56页，课件共74页，创作于2023年2月57细节决定品质品质铸就品牌3.4原料的均化预均化的意义：1.均化原料成分，减少质量波动，稳定生产2.扩大矿山资源的利用，放宽矿山开采的质量控制要求，降低开采成本3.可对不同组分的原料预配料采用预均化技术的条件：CaCO3的波动R<5％：表示原料均匀性较好，不需均化；R=5～10％：原料均匀性一般，视情况而定R>15％：原料均匀性差，必须采用预均化要求预均化后的成分波动范围控制在±1％第57页，课件共74页，创作于2023年2月58细节决定品质品质铸就品牌原料的均化预均化堆场的布置形式及堆取料方式一、堆场的布置形式1.矩形预均化堆场直线布置：堆料机、取料机易布置，不需转化台车，多采用平行布置：设中转台车，回转式或双臂式堆料机，较少采用

2.圆形预均化堆场原料由进料机送到堆场中心，由可绕中心360°回转的悬臂式带堆料机堆料。料堆为圆环，其截面是“人”字形料层。取料一般都用桥式刮板取料机，可回转360°，取出的物料经刮板送到堆场中心卸料口，由地沟内的出料机运走。第58页，课件共74页，创作于2023年2月59细节决定品质品质铸就品牌原料的均化矩形和圆形堆场的比较比较项目矩形预均化堆场圆形预均化堆场占地面积较大较矩形减少30%～40%工艺平面布置进出料方向有所限制不利于灵活布置。进出料方向随意，布置灵活投资费用设备费用多，土建投资亦较多设备、土建投资较低均化效果由于每个料堆的堆端和每个料堆之间的成分差异，影响均化效果，成分波动不连续取料层数大于堆料层数，因此均化效果好，堆、取料连续进行，物料成分的波动不会产生突变。设备利用率只有在料堆被取或堆完料后，换堆作业才能开始。因此如堆、取料周期控制不好，会影响设备的利用。堆取料机能分别的连续工作，设备利用率高。生产操作由于堆、取料分别分堆作业，操作上有所不便。堆取料机连续围绕中心立柱回转，操作方便，利于自动化控制。可扩展性可在长度方向扩展无法扩展第59页，课件共74页，创作于2023年2月60细节决定品质品质铸就品牌布料取料形式比较1、人字型布料人字形堆料的优点：堆料的方法和设备都较简单，可取得较好的化效果，因此这种方法使用得最普遍。主要缺点：物料颗粒离析比较显著，堆料两侧及底部集中了大块物料而料堆中上部分多为细粒。2、波浪型布料法波浪形堆料法的优点：均化效果好，特别是当物料颗粒相差较大（如0~200mm），或者物料的成分在粒度大小不同的颗粒中差别很大的情况下，效果比较显著。缺点：堆料点要在整个堆场宽度范围内移动，堆料机必须能够横向伸缩或回转，设备价格贵，操作比较复杂，所以此法一般仅限于少数物料。第60页，课件共74页，创作于2023年2月61细节决定品质品质铸就品牌布料取料形式比较3、水平层堆料法这种堆料发优点是，可以完全消除颗粒离析作用，每层内部也比较稳定。缺点是，堆料机结构复杂，操作也不简单，一般都用于多种原料混合配料的堆场。4、横向倾斜层堆料法这种堆料机可以采用耙式堆取料合一的设备，因此在设备价格上特别便宜。这也可以说是其优点。但这种堆料法的颗粒离析现象比人字形堆料法更严重，大块颗粒几乎全落到料堆底部，均化效果是很不理想的。所以这种堆料法只能应用于那些对均化要求不高的原材料。第61页，课件共74页，创作于2023年2月62细节决定品质品质铸就品牌62取料方式不同的堆料，有待于最适当的取料方式和相应的设备。只有这样才能获得预期的均化效果。预均化堆场有三种取料方式：1.端面取料取料机从料堆的一端，包括圆形堆料的截面端开始，向另一端或整个环形料堆推进。取料是在料堆整个横断面上进行的，最理想的取料就是同时切取料堆端面各部位的物料，循环前进。最适用于人字形、波浪形和水平层的堆料。2.侧面取料取料机从料堆的一侧从一端至另一端沿料堆纵向往返取料。这种取料方式不能同时切取截面上各部位的物料，只能在侧面沿纵长方向、一层层刮取物料，因此最适用于横向倾斜层堆料。这种取料的方式一般都采用耙式取料机，又名链式耙取料机。3.底部取料在堆料底部设有缝形仓的矩形均化库，可以在底部取料。这种取料方式要求堆料方式是纵向倾料层或圆锥形料堆，只有这种堆料，沿底部纵向取料才能切取所有料层。这种取料方式的均化效果也显然不如端面取料。底部取料都采用叶轮式取料机。第62页，课件共74页，创作于2023年2月63细节决定品质品质铸就品牌63第63页，课件共74页，创作于2023年2月64细节决定品质品质铸就品牌64第64页，课件共74页，创作于2023年2月65细节决定品质品质铸就品牌3.5煤粉的破碎与粉磨煤粉的制备过程是指从原煤仓、喂料控制、烘干粉磨、收尘到煤粉仓等生产贮存环节。其简要的生产流程如下：原煤破碎机煤预均化堆场原煤仓喂煤计量控制煤粉烘干粉磨煤粉仓煤粉输送分别到窑和分解炉燃烧器。第65页，课件共74页，创作于2023年2月66细节决定品质品质铸就品牌3.6原料处理的其他工艺原料干燥为了控制水分，保证配料的准确、原料的储存，以及后续工序的顺利进行。干燥的方法主要有两种，即自然干燥与强制干燥。一般以强制干燥为主。原材料的水分主要来自三个方面：一是天然水——来自开采；二是在运输与堆放过程中雨雪的侵蚀；三是在原料加工过程中添加的水。第66页，课件共74页，创作于2023年2月67细节决定品质品质铸就品牌原料筛分筛分：筛分有感筛和湿筛两种。干筛的筛分效率主要取决于物料湿度、物料相对于筛网的运动形式以及物料层厚度。湿筛的筛分效果主要取决于料将的稠度和粘度。原料除铁原料中含铁杂质可分为金属铁，氧化物与含铁矿物。这些含铁杂质或者来自原矿，或者来自制备过程中设备的磨耗。化学除铁法：

湿法：