水泥熟料煅烧的液相量以及液相黏度和烧结范围

一、液相量水泥熟料的主要矿物硅酸三钙是通过液相烧结进行的在高温液相作用下，硅酸二钙和游离氧化钙都逐步溶解于液相中，以离子的形式发生反应，形成硅酸三钙，水泥熟料逐渐烧结，物料由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料在硅酸盐水泥熟料中，由于含有氧化镁、氧化钠、氧化钾、硫酊、氧化钛等易熔物，其最低共熔温度约为1250C随着温度的升高和时间的延长，液相量会增加，液相黏度会减小，使参与反应的离子更易扩散和结合，也就是说液相在熟料的形成过程中起着非常重要的作用，而且受到水泥熟料化学成分和烧成温度的影响既然液相量与化学成分有关，那么在配料上将如何控制呢？根据以往的经验，选定义为1450C下（比较接近于生产实际）的液相量，液相量按下式计算L=

3.0A+

2.25F+M+R式中，L、A、F、MsR分别表示水泥熟料的液相量、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钠和氧化钾的合量水泥熟料的烧成在现阶段的工艺条件下（预分解窑），液相量一般控制在20%-30%的范围内这个范围是对所有水泥厂而言的，就某个厂来讲显然是太宽了，各厂应根据自己的实际情况摸索出适合自己厂情的最佳控制范围液相量不仅和组分的性质有关，也与组分的含量、熟料烧结温度有关一般铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）在1300C左右时，都能熔成液相，所以称C3A与C4AF为熔剂性矿物，而C3A与C4AF的增加必须是AI2O3和Fe2O3的增加，所以熟料中AI2O3和Fe2O3的增加使液相量增加熟料中MgOsR2O等成分也能增加液相量，但MgO和R2O在含量较多时为有害成分，只有通过增加AI2O3和Fe2O3的含量增加液相量，才有利于C3s的生成但液相量也不是越多越好，过多的液相量易导致结大块、结圈

二、液相黏度液相黏度对硅酸三钙的形成影响较大黏度小，液相中质点的扩散速度增加，有利于硅酸三钙的形成液相黏度与液相组成有关，R20含量的增加，液相黏度会增加，但Mg、K2s

04、Na2s

04、S03含量增加，液相黏度会有所下降虽然C3A和C4AF都溶剂矿物，但它们生成液相的黏度是不同的，C3A形成的液相黏度大，C4AF形成的液相黏度小因此当熟料中C3A或AI2O3含量增加，C4AF或Fe2O3含量减少时，即熟料的铝率增加时，生成的液相黏度增加，反之则液相黏度减小即液相黏度随铝率增加而增加，几乎是成直线的增加从烧成的角度看，铝率高对烧成不利，使C3s不易生成；但从水泥熟料性能角度看，C3A含量高的熟料强度发挥快，早期强度高，而且C3A的存在对C3s强度的发挥也有利，同时有适当含量的C3A使水泥熟料的凝结时间也能正常所以铝率要适当，一般波动在

0.9-

1.4之间提高温度，离子动能增加，减弱了相互间的作用力，因而降低了液相的黏度，有利于硅酸三钙的形成，但燃烧温度过高，物料易在窑内结大块、结圈等，同时会引起热耗增加，并影响窑的安全运转既然液相黏度对硅酸三钙的形成影响很大，那么又该如何控制液相黏度对熟料烧成的影响呢？我们知道，影响液相黏度的因素有温度和化学成分，我们同样先把温度定义为1450C比较接近于生产实际，液相黏度就只与化学成分有关了再通过一定条件下的实验，测得每种组分在该温度下的液相黏度与其含量的关系，然后把他们加起来，就可以得到该熟料的一个有关“液相黏度”的值了，这个值与配料有关，可以人为控制值得说明的是，这个加起来所得的液相黏度值，并非熟料真正的液相黏度，因此需加一“准”字区别但对于大工业生产来讲，重在控制其变化趋势，控制其稳定性远比控制其绝对值来得重要，因此有这么个加起来所得的“准液相黏度”概念，也能在一定程度上指导生产根据在一定条件下的有关实验，建立起来的有关因素与液相黏度的一些关系如下虽然这些关系是有条件的，但我们可以先甩开条件，仅看看某因素对液相黏度的影响方向和影响力度，也已经是很有意义了液相黏度与铝率AI2O3/Fe2O3的关系nl=

0.77P+

0.92液相黏度与碱K20和Na20的关系n2=

0.35R+L65液相黏度与三氧化硫S03的关系n3=

1.65-

0.38S液相黏度与硫酸碱K2so4和Na2so4的关系n4=

1.75-

0.25Q液相黏度与氧化镁MgO的关系n5=

1.42-

0.06MMgO=l%-3%或n5=

1.30MgO3%该水泥熟料的准液相黏度”n=nl+n2+n3+n4+n5

三、烧结范围在前面提到，液相量与烧成温度有关，温度越高液相量越多就大工业生产来讲，在熟料烧成中并非液相量越多越好，而是要照顾到各方面的因素，有一个比较适中的范围在工业生产中，由于影响烧成的因素很多，因此烧成温度的波动是不可避免的，这就要造成烧成液相量的波动反过来讲，液相量的波动必须受到一定的控制，那么允许波动的温度也就受到了制约，这个制约的温度范围就是烧成范围，与原料的成分有关所谓烧成范围，指生料加热到出现烧结所必需的最少液相量时的温度（开始烧结的温度），与开始出现大块（超过正常液相量）时温度的差值生料中的液相量随温度升高而缓慢增加，其烧结范围就较宽；如果生料中的液相量随温度升高而增加很快，其烧结范围就窄我们希望烧成范围越宽越好，这样窑的抗干扰能力强，热工制度稳定，当窑内温度波动时，不易发生跑黄料或结大块等现象一般硅酸盐水泥熟料的烧结范围在150C左右在其他条件允许情况下，降低铁的含量，增加铝的含量，烧成范围变宽。