水泥工业用助燃复合矿化剂
立窑在煅烧过程中,首先必须使生料在高温带的煅烧速度与燃料的燃烧速度(上火速度)相适应,同时与加料速度与卸料速度平衡。在提高生料煅烧速度的基础上,加快燃料的燃烧速度,增加卸料速度和加料速度,保证生料在高温带有足够的停留时间(一定的温度下),是保证熟料产量、质量,降低能耗的重要途径。
黑生料煅烧法,在低温、缺氧条件下,易发生燃烧不完全,增加了化学不完全燃烧的热损失。改进化学不完全燃烧的途径就是在矿化剂中加入煤粉的燃烧促进剂,提高化学燃烧的完全度,提高产品质量、产量,降低能耗。硅酸盐水泥熟料中C3S 在1450℃时通过液相形成:
C S CaO C S 2 3 + ⎯(⎯液⎯相)→这个反应过程的速率取决于三个主要因素:
(1)液相开始出现时的温度──最低共溶温度;
(2)液相量;
(3)液相的粘度和表面张力。
生料中引入复合外加物还起到助熔剂和矿化剂的双重复合矿化——助溶作用,它们降低了物料的最低共熔温度,增加了液相量,降低了液相的粘度和表面张力,并改变其反应历程,因而该熟料能够在较低温度(1350℃以下)形成,并加快了C3S 的形成速率。
采用本技术煅烧的熟料C3S 含量高,促使熟料强度大大提高。复合矿化剂的加入还改善了物料对立窑不均匀场的适应性,提高了可烧性。
助燃复合矿化剂的主要作用之一是通过生成中间相,降低液相出现温度,降低烧成和液相粘度,增加C3S 的形成范围和形成速度,从而达到提高熟料质量,降低熟料热耗的目的。
物料出现液相以后,加快溶解与扩散,造成中间相,加快C2S 对CaO 的吸收等。从而提高C2S 吸收CaO 的速度和吸收程度。
在机立窑上采用助燃复合矿化剂,熟料中的粉尘含量大大减少,熟料煤耗降低8-15%,窑产量提高12%,熟料中C3S 含量提高,熟料强度比实施前提高10-30%。每吨水泥综合成本下降10%左右。
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