石灰石特性对生料易烧性的影响

石灰石特性对生料易烧性的影响 , 作者:王强，王亚丽 单位: [2009-5-5] 关键字:石灰石-易烧性 , 摘要: 影响生料易烧性的因素很多，如原料质量、生料配方、细度、均匀性、矿化剂和微量组分等。石灰质原料是生产水泥熟料的主要原料，在生料配比中约占80%的比例，其物理化学性质及矿物特性对水泥生料的各种性能、水泥熟料的煅烧过程以及窑系统的工艺参数均有重要影响。本文通过选取不同水泥厂所用的石灰石，分析其化学成分及矿物组成、结晶状况，在同一率值、细度及烧制条件下，研究了石灰石与生料易烧性的关系。 1 石灰石特性 (1)石灰石的化学成分 本文选取三家水泥厂的石灰石作为研究对象。表l为石灰石的化学成分分析结果。由表1数据可看出，石灰石-l的Si02含量较高为8.29%，MgO含量最低为0.75%;石灰石-2的MgO含量较高为2.23%。 (2)石灰石的XRD分析 我们采用X—射线衍射分析鉴定石灰石的矿物组成，图l为石灰石的X-射线衍射图谱。由图可知，三厂石灰石主要物相为方解石，其次为α-石英，石灰石-2和石灰石-3还含有少量白云石。 图1 石灰石的X-射线衍射图谱 (3)SEM分析 为了进一步研究石灰石中各矿物相的形貌及结晶情况，采用扫描电镜对石灰石进行了分 ，晶粒析。图2为石灰石扫描电镜照片，板状物为方解石晶体;椭圆形物主要成分为Si02尺寸1,2μm。石灰石-l中石英含量较高，与化学成分分析中Si0含量高相对应。石灰石2 -3中方解石晶体晶粒粗大，晶粒尺寸较大，大多数晶粒在10μm以上，结晶完整。石灰石-1和石灰石-2的方解石晶体晶粒细小，且杂质含量高，以石灰石-2中杂质含量最高。 图2 石灰石扫描电镜照片 (4)差热分析 做各厂石灰石的差热分析，石灰石各分解过程温度见表2。石灰石-l启始分解温度较低，反应极大温度和结束分解温度较高。该石灰石大量分解温度高及分解温度范围宽。石灰石-2启始分解温度较低，反应极大温度较低。石灰石-3启始分解温度高于表中所列的其它石灰石，反应极大温度和结束分解温度也较高。 2 生料易烧性研究 每个水泥厂均采用两种配料:1为KH=0.90，SM=2.60，AM=1.50;2为KH=0.92，SM=2.60，AM=1.50。生料的配合比见表3。 生料易烧性试验按国标GB9965-88《水泥生料易烧性试验标准》进行。具体方法是将磨好的细度符合要求的生料加20%的水，借助模具制成Ф13mm×13mm的试体，置于105,110?的电热干燥箱内烘干(60min以上)，然后置于加热至950?的预烧高温炉内，恒温预烧30min，然后立即转放到恒温分别至1350?、1400?、l450?的高温炉内，恒温煅烧30min，试样取出后自然冷却，然后做fCa0测试。结果见表4。 3 结果分析 三个厂的生料的易烧性都较好，由表4数据看到，三个厂的生料的易烧程度是2厂>1厂>3厂这是因为碳酸岩的颗粒组成和结晶度是决定矿石的易碎性易磨性，分解难易和反应活性的重要因素。 3厂的石灰石中方解石晶体尺寸较大，其分解温度也很高，因此其生料的易烧性较差。从CaC03分解所得的CaO在硅酸盐氧化物中扩散的活性程度，取决于分解产物Ca0的缺陷结构的不规则程度和密度，而影响最大的是方解石晶体的大小。随着方解石晶体尺寸的减小，分解出的Ca0缺陷结构密度增大，CaC03晶体愈小，分解出的Ca0颗粒也愈小，分散度愈大，在相等量熔体条件下，Ca0颗粒与熔体的接触面愈大，故Ca0溶解及参与烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。 生料中石灰石质组分卡要为含Ca0方解石。2厂石灰石中杂质含量高、分布广也有助于石灰石反应活性的提高，其易烧性较好。 随石灰石中二氧化硅含量增多，f-Ca0含量也增多，生料易烧性变差。l厂的石灰石中 含量较2厂高，因此易烧性较差一点。 Si02