預(yù)分解窯熟料煅燒質(zhì)量的表征

　　預(yù)分解窯熟料煅燒的好壞，包括但不僅僅是欠燒的問(wèn)題，應(yīng)該包括如下諸方面：

　　1、原料化學(xué)反應(yīng)的完全程度

　　原料的各種氧化物應(yīng)該盡量完全地反應(yīng)，生成熟料礦物。反應(yīng)的完全程度可以用游離氧化鈣、燒失量、不溶物、立升重綜合反應(yīng)，分述如下：

　　1.1  游離氧化鈣 

　　在熟料煅燒產(chǎn)過(guò)程中，CaO應(yīng)該與其它氧化物全部反應(yīng)，生產(chǎn)硅酸鹽礦物，但實(shí)際上，反應(yīng)不可能達(dá)到所有的反應(yīng)物幾乎全部消失的程度，總會(huì)有一小部分CaO不能完全反應(yīng)。在熟料冷卻過(guò)程中，如果冷卻速度不能達(dá)到一定數(shù)值，C3S可能分解為C2S和CaO。這些氧化鈣以游離狀態(tài)存在，稱(chēng)為游離氧化鈣。煅燒正常的熟料中f-CaO含量在0.5%-1.5%左右。游離氧化鈣的含量與熟料的KH有密切關(guān)系，KH高，f-CaO也會(huì)稍高。

　　1.2  燒失量

　　熟料燒失量是熟料在950℃－1000℃下灼燒足夠時(shí)間失去的質(zhì)量。熟料在高溫下灼燒會(huì)發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)包括：碳酸鹽、硫酸鹽的分解；有機(jī)物的燃燒（如熟料中含有的少量未燃盡炭）；堿金屬化合物的揮發(fā)；低價(jià)氧化物被氧化。除低價(jià)氧化物被氧化的反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量增加外，其它的過(guò)程都會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量減少。燒失量是高溫下水泥各種物力和化學(xué)過(guò)程質(zhì)量增加和減少的代數(shù)和。煅燒正常的熟料中燒失量在0.2%-0.4%。

　　1.3  不溶物

　　熟料不溶物是熟料在一定濃度和溫度的酸和堿溶液中不能溶解的部分。熟料的不溶物是熟料煅燒質(zhì)量的一項(xiàng)表征指標(biāo)，熟料中在酸和堿溶液中不能溶解的部分主要是一些結(jié)晶較完美的SiO2，是化學(xué)惰性的，沒(méi)有膠凝性。熟料的不溶物含量與生料中的不溶物含量、生料中硅質(zhì)原料的粉磨細(xì)度、熟料煅燒溫度和時(shí)間有關(guān)。如果用來(lái)表征熟料的煅燒程度，應(yīng)該看熟料不溶物與生料不溶物的差值，而不是單純看熟料不溶物的數(shù)值。煅燒正常的熟料不溶物與生料基本接近，大約0.2%-0.4%。

　　1.4  立升重
立升重與熟料顆粒的致密程度、各種礦物的比例、密度有關(guān)，顆粒的致密程度大概反應(yīng)出熟料的煅燒化學(xué)反應(yīng)程度，越致密則表明化學(xué)反應(yīng)越完全。窯內(nèi)的還原氣氛可以導(dǎo)致熟料立升重明顯增加，但是此時(shí)并不能說(shuō)明熟料得到了很好的煅燒。煅燒正常的熟料立升重大約1250g/L-1350g/L。

　　2、熟料主要礦物C3S的數(shù)量和晶體尺寸、結(jié)構(gòu)

　　2.1  熟料礦物的測(cè)定、計(jì)算

　　熟料中的礦物組成可以使用下列表所列方法定量檢驗(yàn)、計(jì)算： 

　　 熟料中的礦物組成的定量方法

　　1 、化學(xué)法：（特點(diǎn)）準(zhǔn)確，不需要價(jià)格較高的專(zhuān)門(mén)儀器，操作復(fù)雜；

　　2 、巖相法：（特點(diǎn)）基本準(zhǔn)確， 需要反光顯微鏡 ；     

　　3、X射線衍射法：（特點(diǎn)）定量意義明確， 需要昂貴的儀器 ；       

　　4 、紅外線光譜法：（特點(diǎn)）基本準(zhǔn)確， 需要昂貴的儀器；     

　　5 、鮑格公式法簡(jiǎn)稱(chēng)公式法：（特點(diǎn)）準(zhǔn)確度受熟料煅燒、  冷卻影響      使用容易得到的熟料化學(xué)成分進(jìn)行計(jì)算，簡(jiǎn)單易行。

　　鮑格（R•H•Bogue）公式法因其簡(jiǎn)單易行，得到廣泛的應(yīng)用。已知熟料的化學(xué)成分，熟料礦物組成按下（4）
使用式（1）－式（4）計(jì)算的熟料礦物組成是熟料中的可能含量，并不是實(shí)際上的真實(shí)含量。熟料的化學(xué)成分是決定熟料礦物組成的主要條件，但不是唯一條件。熟料的礦物組成還與燒成溫度、速度和冷卻速度等因素有關(guān)。所這些條件的不同，熟料的礦物組成可以多于，也可能少于公式法的計(jì)算值。

　　2.2  C3S的數(shù)量和晶體尺寸、結(jié)構(gòu)

　　C3S是熟料主要和重要的礦物，一般含量在50%-60%。采用急火快燒和快速冷卻，C3S含量可以明顯大約公式法的計(jì)算值。C3S的晶體尺寸在20微米－40微米，在鏡下觀察，分布均勻，結(jié)晶完整，界面清晰，幾何軸比大，并且存在一定數(shù)量的晶格缺陷，則活性較高。采用急火快燒可以有效控制晶體尺寸。煅燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，C3S尺寸會(huì)大于40微米；煅燒溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、或熔劑礦物分布不均勻（例如煤灰的不均勻沉降）可以導(dǎo)致C3S花環(huán)分解。這些都將降低活性。

　　3、 熟料液相量適中，結(jié)粒均勻。 

　　試驗(yàn)表明，5mm－20mm的熟料顆粒具有較高的強(qiáng)度。熟料中小于5mm的細(xì)粉并不象一些人想象的那樣差，強(qiáng)度和5mm－20mm的顆粒沒(méi)有明顯區(qū)別。大于30mm的熟料顆粒，游離氧化鈣、燒失量均較高，強(qiáng)度偏低。從燒成角度來(lái)講，熟料顆粒應(yīng)該小于20mm即可。但是，熟料的顆粒會(huì)明顯應(yīng)該到熟料的冷卻速度。因此不能單純從燒成角度考慮熟料顆粒的大小。綜合燒成和冷卻兩個(gè)方面，熟料顆粒尺寸在10mm-30mm為宜，且應(yīng)該盡量尺寸均勻。剛才說(shuō)到冷卻，也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題，欲知詳情，下回分解。

　　欠燒的判斷

　　可以綜合游離氧化鈣、燒失量、不溶物3個(gè)指標(biāo)，以立升重為輔，判斷熟料是否欠燒，具體判斷標(biāo)準(zhǔn)已如上述。但是，僅僅保證熟料不欠燒是不夠的，還必須保證適宜的煅燒速度和煅燒時(shí)間，以保證C3S的良好發(fā)育。