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材料科学：立窑水泥烧成工艺真题1、问答题（江南博哥）怎样确定成球盘尺寸？解析：成球盘大小应根据立窑的生产能力和对料球孔隙率及要求的产量按下式计算：Q=1.5D2H=（0.160.2）D式中：Q-每小时料球产量（干粉吨/小时）；D-成球盘直径（米）；H-成球盘边高（米）。2、问答题熟料中的主要矿物组成，在凝结硬化和强度等方面的特性如何？解析：组成熟料的主要矿物有硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铁铝酸四钙（C4AF）、铝酸三钙等多种矿物及玻璃体组成的集合体。水泥质量好坏的主要表现是水泥强度，而水泥强度主要是由熟料的矿物组成确定的。各矿物特性如下：1）、在强度规定的龄期内，C3S的强度绝对值和增长率在四种矿物中是最理想的，它是熟料矿物中最主要的一种，其3、7天强度很高，到28天可充分发挥强度，但28天后增长率变慢，但它在一年内的强度绝对值还是最高的，同时C3S有较好水化热。2）、C2S早期强度低，28天以前不论是强度绝对值还是强度增长值都很低，但36个月后增长率增大，一连后它的绝对值甚至赶上或超过C3S的强度。C2S的优点是水化热低。3）、C3A的水化热很快，三天内发挥出全部强度。但强度绝对值不高，后期强度甚至下降。C3A的水化热很高，并集中释放出来。4）、C4AF的强度能不断增长，它在28天内的各龄期强度绝对值仅次于C3S。5）、综合上述在28天内各龄期就其强度值来说，其顺序为：C3SC4AFC3AC2S；就其硬化速度来说，其顺序为C3AC4AFC3SC2S；就其水化热而言，其顺序为：C3AC3SC4AFC2S。3、问答题采取暗火操作要注意什么问题？解析：1）、采用暗火操作技术时，料球的水分可适当增加（一般控制到1416%）这样可使料球内部保持较高的孔隙和适合的强度，使料球透气性能良好。在使用含F-和S-为矿化剂的高KH全黑生料，大立窑煅烧时，由于煤粒细、燃烧速度快、底火极易向上移，以致F-和S-极易挥发。适当提高料球水分可保持底火在适当位置，并能保持一定的湿料层厚度，使CaF2和SO3在湿料层覆盖之下，有利于CaF2和SO3在气相中反应，提高矿化能力。适当提高料球水分，保证一定湿料层厚度，可以使高温保持一定的高度，能保证高KH粒子有足够的反应时间。料球粒度要尽可能均齐，增加料球孔隙率，保持窑内通风均匀。2）、掌握好风、料、煤和温度四者的相互配合。在操作过程中要经常判断和掌握好底火层的位置、温度、厚度及均匀情况，从而达到及时、合理调节风、料、煤的配合，保证窑内有足够的煅烧温度，上火速度、加料速度和卸料速度互相平恒。3）、采用暗火操作、湿料层厚度一般控制在0.5以内为宜，做到证个窑面不露火、底火深度1.21.4米为宜，整个窑面呈“浅锅形”，提起中部底火，料面与窑中部料面差不超过0.30.5米。底火控制过浅，不但热损失大，窑温偏低，不利于C3S的生成，同时矿化剂中F-和S-极易挥发，达不到矿化作用。控制过深，湿料层过厚，窑内流体阻力增大，同时火层上部物料的垂直压力和向心压力，造成通风不良，增强还原气氛，影响熟料质量。4）、加料过程中，必须掌握轻重缓急，匀加匀盖的原则，保证料球间孔隙，以利通风煅烧，重点压二肋、盖边火，减少中部火层压力，把风挤压向中间，有利于中间通风。坚持全风操作，做到大风、大料、风料与风火平恒，保证窑内通风均匀，使物料处于快烧急冷的条件烧成，防止严重还原气氛出现，从而使熟料优质高产。4、问答题料球水分过小或过大对料球质量有什么影响？解析：料球水分过小，江造成球内孔隙率过小，使料球过于致密。料球出水孔道，进气孔道受到阻塞，料球内水蒸气及燃烧后生成CO2和CO等气体不易从球内逸出，影响料球内的化合反应的正常进行和煅烧的顺利进行。同时料球内的孔隙太小。料球过于密实会使料球强度过高，抗炸裂的热稳定性变差，会增大料球递爆破率，影响窑内通风的均匀性，造成操作困难。5、问答题什么叫空气过剩系数？怎样控制？解析：在煤的实际燃烧过程中，为了保证煤的完全燃烧，常常供给比理论上需要的空气量多一些的空气，其超过部分称为过量空气。所以在煤的燃烧中，实际空气用量与理论上完全燃烧所需空气量成正比，称为空气过剩系数。用d表示：d=V实/V理V实=aV理在立窑操作控制中，根据燃烧温度和气氛性质决定过剩系数。a1，燃烧产物呈氧化气氛（即不含还原物质），a=1，中性气氛，a1还原气氛。空气过剩气氛系数过大，说明燃烧温度不高，太小说明燃烧不完全。正常的燃烧，窑内空气充足，温度高，其a接近1。故合理控制空气过剩系数，是控制立窑内烧成气氛和燃烧温度的主要措施。立窑理论上希望a在1.15左右。但空气充足。燃烧完全。热力强度大，正是避免窑内产生还原气氛的必要条件。6、问答题硅酸盐水泥的定义是什么？它和普通水泥有什么区别？解析：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐熟料，加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料称为硅酸盐水泥。又称波特兰水泥。它和普通水泥地区别主要以混合材的掺量和水泥性能来区别。硅酸盐水泥，是不准掺加任何混合材，以硅酸钙为主要成分的纯熟料水泥。普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，是由硅酸盐水泥熟料掺加少量混合材，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。水泥中的混合材掺加量按重量比：活性混合材掺加量不得超过15%，其中允许不超过5%的窑灰和不超过10%的非活性混合材来代替，掺加非活性混合材时，不得超过10%。7、问答题提高立窑煅烧带单位体积内的发热能力需要注意哪些问题？解析：1）、不宜用3以上的粗粒煤配料，以免拉长高温带，更不宜块煤作外加煤，以免残留的焦渣影响水泥质量。2）、为了时空气能预热到900左右，提高燃烧烟气温度达1500，熟料冷却带不宜太短，以免因此而多耗煤，故降低窑高度和升高风管要尽可能恰到好处，并根据生产经验，结合沉料速度的提高等因素综合考虑。3）、大风大料操作时，特别要重视风、料平恒，大料煤必多，但风不足时，煤越多越不好烧。反之，风量大时，若坚持“轻撒薄盖”的浅暗火操作，必然会因空气过剩系数大而造成物料温度不高，废气了损失增大，同样会使煤耗增高。4）、普通立窑“浅落窑、勤粗料”的操作也会因频繁停窑而损耗大量热，“落深窑法”耐火砖裸露热损失大。“浅暗火”操作废气温度高。这几种方法都有改进的必要，可采用暗火操作，快速卸料等方法，有条件时尽量做到不停风卸料。5）、改进卸料和通风方式，为窑内均匀通风创造条件。增设和改造卸料机械时要考虑机械有利窑内物料的整体均匀下沉，通风方式应有利风的均匀分布，管道布置要尽量减少90弯头的压力损失。8、问答题生料球必须具备哪几种性能才适合立窑煅烧？解析：生料球的质量和粒度大小是影响立窑煅烧过程的重要因素，它的重要性仅次于窑内的结构，料球性能和粒度合适能使窑内气体阻力小，通风良好，高温带的温度高，煤燃烧速度快，缩短料球煅烧时间，加快熟料冷却，有利提高窑的产量和质量。料球质量除要生料成分合理，又较好的分散度，以及均匀稳定外，还包括以下几点：1）、有抵抗机械应力的能力，即料球强度，廖秋在窑内输送和窑内移动和滚动时，与输送设备和窑壁的磨擦或本身相互磨擦都不可避免地产生一些粉末，严重时还会被挤压碎，这样会增加通风阻力，生产不正常，产量和质量下降。因此，料球强度一般控制在500550g/个为宜。冲击强度一般从1米高度自然掉下不粉碎。2）、适当的料球粒度和均齐性。粒度太小则球间空隙小而影响通风，不利煅烧，粒度太粗则料球不易烧透，容易造成中部生料等现象。粒度符合要求且均匀可使窑内通风能力增强，阻力减小，从而提高熟料的产量和质量。生产中一般要求料球粒度510，球间空隙控制在4050%为宜且粒度均齐，避免粉料和泥团。3）、在受热过程中，要有抵抗炸裂的了稳定性，料球破裂，将妨碍通风，影响熟料的产、质量。料球热处理的抗裂热稳定性，在950电炉内烤5分钟后取出，生料球应保持良好。4）、料球空隙率，是料球的一项综合措施，它决定了料球强度的了稳定性。为有利立窑煅烧和提高熟料质量，料球应该疏松多孔，料球气孔率受料球含水量、成球的方法和操作，以及料球在盘内停留时间等影响，生料球中的孔隙率一般控制在3135%之间为宜。5）、料球含水量，它决定了料球和粒度以及料球的热稳定、气孔率等，生产中一般控制料球含水量在1416%左右。9、问答题立窑鼓风有哪几种方式？解析：立窑鼓风一般有以下几种方式：1）、底部鼓风。风从炉篦子或卸料篦子底部鼓入，进入窑内将熟料冷却，同时被熟料预热，这种鼓风方式对卸料设备有一定的冷却作用，所以机立窑一般均采用这种方式，它的缺点是空气要穿过整窑物料，阻力较大，需配备鼓风机压力较高鼓风机。2）、侧部鼓风。为了减少料层的阻力，在卸料篦子之上1.5m左右的地方，设一环形主风管，在主风管上根据窑的大小，沿圆同方向设备48个嘴，风嘴正对窑截面中心，这种鼓风方式一般用于鼓风压力不高的立窑。但是容易造成边风大，中心风不足，多用于2m以下的普遍立窑。在机立窑上应用很少。3）、腰部鼓风。腰部鼓风与侧部鼓风相似，不同之处是其鼓入位置比侧部鼓风位置高约距卸料篦子24m处。这种鼓风方式是配合底部鼓风共同时用，即大部分由底部鼓入，少量由腰部鼓入。4）、升高中主风管鼓风，它是将风管从窑的侧面伸进窑的中心，进风口升高至窑的有效高度3045%的中心部位，出风口没有风帽，以支托熟料。这种通风方式能较大减少料层的通风阻力和窑的下部漏风，并能改善中部通风。升高中心风管，对提高产量，降低消耗有一定好处。但熟料的冷却不良，空气预热差，不利于烧成温度的提高。还易引起卡窑、顶巾、漏生等现象。10、问答题何谓理论燃烧温度和实际燃烧温度？影响实际燃烧温度的主要因素有哪些？解析：理论燃烧温度是假设定熟料在燃烧过程中没有任何热损失，烟气所能达到的温度。实际上燃料在燃烧过程中必有各种热损失，如化学不完全燃烧和散热损失等。因此，按照实际情况考虑各种热损失以后，燃料燃烧生成的烟气可能达到的温度，称为实际燃烧温度。由此可见，实际燃烧温度必须低于理论燃烧温度。影响实际燃烧温度的因素主要有以下几个方面：1）、燃料的发热量：燃料的发热量愈高，则燃烧温度越高。因此，燃料的质量好坏对煅烧温度的高低有很大的影响。2）、燃料的空气温度。如将燃料和空气在进入燃烧室前加以预热，对于提高燃烧温度有很好的效果。如果在水泥回转窑中，使二次空气通过冷却机中炙热的熟料，一方面使熟料得到冷却，另一方面使二次空气得到预热，二次空气的温度升高了，这样不但能提高窑内的燃烧温度而且提高了回转窑地热效率。3）、过剩空气系数：适当的过剩空气系数能保证较高的燃烧温度。如过剩空气系数过小，空气不足，就会造成熟料不完全燃烧。这不但会降低燃烧温度，造成燃料的损失，有时还会给工艺操作带来不良的影响。相反，如果过剩系数过大，使得烟气量增加很多，也会降低燃烧温度。4）、在操作时应该注意减少燃料的化学不完全燃烧和机械不完全燃烧。在热工设备上，应加强燃烧室或炉的保温以减少散热损失。也可增加小时燃料燃烧量（燃烧速度），以减少每公斤燃料的散热损失，从而提高燃烧速度。11、问答题成球盘边高多少为宜？解析：成球盘边高为直径的0.160.20倍是比较合适。这样有利于减小盘面工作时的倾角，增大料粉工作面，提高成球质量。12、问答题立窑是怎样进行传热的？解析：立窑大致分为：预热带、高温带、冷却带，其各带传热情况各异。在预热带内温度较高的烟气向盖度较低的物料进行传热，热烟气穿过料球之间的空隙，以对流和幅射的方式将热量转递给料球表面，但由于预热带气体湿度还不很高，气体辐射层厚度小（料球之间孔隙小），因此气体辐射很弱，所以在预热带内烟气向物料的传热方式以对流为主，这对物料温度升高，温度较高的物料表面又以传导热的方式将热量传给温度较低的料球内部。在高温带内，料球中燃烧的高温煤粒，以传导和辐射的方式直接传热给其临近的物料，燃烧产生的高温烟气又以对流和辐射的方式转递给料球表面。在高温带中，热烟气温度虽然很高，但烟气中具有辐射能力的CO2和水蒸气的含量不高，气体辐射层小，因此高温带的热烟气仍以对流传热为主，料球的内部高温物料和低温物料之间仍以传导热为主。冷却带传热方式与预热带相似，只是能源和受热体正好与预热带相反。冷却带式温度较高的熟料将热量以对流方式传给冷空气。这使熟料块表面温度降低，料块内部温度高于料块表面温度，料块内部又以对流方式传给冷空气，使其散热，与其同时熟料则逐渐冷却。通过以上三个带传热情况分析，可以看出对流传热在立窑内占有重要地位，其次是物料内部的传导热和高温带炙热的正在燃烧着的煤粒直接向邻近物料进行转导辐射传热，而热气体向物料的辐射传热却是很微小的。13、问答题使用-射线料位计有什么优点？解析：1）、能准确可靠地控制料封管中料柱的高度，及时反映料的变化。2）、控制灵敏，不受减少料封管中压力、温度等外界因素的影响，也不受灰尘的干扰。3）、因整套设备不要与熟料直接接触，故安装维修不必停留。4）、电子线路采用分板配装，便于检查，此处该设备体积小，易安装及维修。5）、能把电磁振动器工作状态通过记录仪表直接反映到窑面，使看火工及时掌握窑中的进料与卸料的平衡状况，有利于稳定窑的热工制和煅烧操作控制。其缺点是当煅烧温度较高时，自动控制仪有时会失灵，严重影响卸料和锁风效果。14、问答题为什么要扩大立窑窑口？窑口扩大尺寸确定的主要参数是什么？扩大口锥角度过大过小，扩大口高度过高或过短对生产有什么影响？解析：物料在煅烧时发生收缩现象，而是窑边部出现较大空隙，造成边风过剩，为了改善中风通风，使整个断面通风均匀，也使整个料层的底火煅烧得比较均匀，一般把窑体从烧成带开始扩大成喇叭口。窑口扩大或喇叭口，其尺寸地确定于喇叭口的锥度和高度，如角度太大，操作时边部物料滞留作用过大，不易和其它部分物料同时下沉，同时会造成边风过小边部物料上火速度慢，物料和窑壁接触时间长，物料易粘在窑壁上，使窑的二肋易产生底火拖深，甚至产生架窑，如果角度太小，则不能弥补因物料收缩而产生的的空隙，造成二肋和周边之间地带风量过大现象未能彻底克服，从而造成中部通风不良，扩大口高度过高，除了造成收缩空隙之外，还是造成卡窑的主要原因。扩大口过短，则物料在喇叭口下直筒部分继续收缩，料层与璧产生空隙，大量空气从直筒部分上升造成窑面二肋严重呲火。15、问答题机械化立窑的卸料形式有哪几种？对其卸料装置有何要求？解析：机械立窑按卸料篦子的形式可分为摆辊式、转辊、塔式、盘式、往复式及盘塔式、简易塔式等多种地机械立窑。机械立窑卸料装置除具有承托药内全部物料重量的作用外，还要把熟料破碎并均匀连续地卸出窑外的作用。卸料篦子工艺性能地好坏，直接影响到窑内的煅烧情况，故对卸料装置由如下要求：1）、能在窑的整个横断面上均匀地卸出熟料，以保证落窑平衡，确保底火稳定；2）、空气能自下而上地通过卸料篦子并均匀分布在窑内。3）、能破碎烧结大块的熟料。4）、根据窑内煅烧情况的要求进行调整卸料速度或转速。5）、卸料篦子灼热和磨损的条件件下工作，故要求篦子结构坚固、耐热耐磨，并便于维修、检修及更换。16、问答题试述料球质量与煅烧反应的关系？解析：立窑水泥熟料在煅烧过程中，料球的质量与煅烧在立窑中的反应，直接影响整过煅烧过程和熟料形成。而硅酸盐水泥熟料的反应过程，总的来说都在固相之间和液相之间进行。料球质量有两大方面，一是生料的化学成分及细度的合理均齐稳定；二是料球本身的质量，即料球的粒度、水分、颗粒的均齐程度，煤的粒度及在料球中分布的均匀程度及料球程度等，生料质量是煅烧质量好熟料的保证，而料球质量是熟料正常煅烧的重要条件，需使窑内煅烧正常进行，就要使料球之间保持足够的通风空隙，球内管气多孔，料球内部的透气通风状况，直接影响着窑内的固相反应是否顺利进行，如料球大小不一或时大时小先后不均齐，则会使窑各部位通风上火不一，出现窑面各部分煅烧反应不均匀，打乱热工制度平衡，同时会引起局部还原结块、偏火、塌窑、恶化立窑煅烧。料球过小，料球间通风空隙小，而且风与料球接触面增加，会造成阻力增大而影响通风，而且当液相出现时，由于料球的比表积大，相对地增加了液相，容易使熟料结大块，恶化煅烧，粒度过大则不易烧透，球的内部易产生还原气氛，造成低熔还原和产生黄心、生烧及粉化等现象。也要考虑到煤的粒度与其在料球中分布均匀性，其对窑内的传热、煅烧的均匀稳定，又直接影响，无论是把煤和其它原料以一起粉磨的全黑生料或是外加煤的白生料都应配比准确混合均匀，以保证煅烧正常，保证熟料质量。17、问答题怎样正确区分立窑的加料区？解析：一般距离窑壁2030以内为边部，边部向里方向距离窑壁4060为二肋，二肋通常扩大口下部沿窑体的延长线上。二肋向里20为三肋，再靠里边为中部。加料的重点区应放在二肋，做到压二肋、堵边风，中部禁止直接加料，使窑面呈浅锅形。料面差应与窑内通风差、温度差相符合，边缘料面与窑心料面一般在0.3左右为宜。18、问答题什么是生料分散度？生料对物料在立窑煅烧中有什么影响？解析：生料分散度，实际是生料的比表面积，它包括生料的平均细度和细度的均齐性，提高生料的分散度即是提高生料的比表面积。生料成分相同，不同的生料细度，对生料易烧性有着重要的影响。熟料的矿物性城市生料各氧化物以固相或固相与液相之间的形式进行反应的，因此生料颗粒结构大小，直接影响熟料形成过程中的化合反应。生料磨得越细，比表面积越大，各矿物的微粒接触越充分；同时，微粒表面的晶体缺陷也越多，其扩散能力越大。用较小的热能就可以使微粒表面活化，因而能加速固相反应，有利于熟料矿物的形成，C2S吸收f-CaO生成C3S的反应也能进行得较充分，从而降低熟料中f-CaO的含量，提高熟料质量。合理地控制生料细度包括两个方面：一是使生料细度的平均细度控制在一定的范围内；二是要尽可能避免粗颗粒，提高生料均齐程度，将颗粒控制在最低限度。19、问答题什么是粘土质原料？水泥厂粘土质原料的选择依据是什么？解析：以粘土矿为主要成份的原料称为粘土质原料。主要成份SiO2、Al2O3，是熟料中酸性氧化物SiO2和Al2O3的主要来源。在选择粘土原料时，一般希望粘土中硅酸率（n）和铝氧率要合适，塑性要好，含碱量要低。因为粘土中的硅酸率直接影响到熟料的硅酸率（n）和铝氧率（P），般希望粘土的硅酸率在2.73.5之间，铝氧率在1.53.5之间。从成分来说，SiO2含量在5868之间，Al2O3含量在1421%，Fe2O3含量在59%，MgO含量应小于3%，SO3含量应小于2%。同时还要控制粘土的含砂量，通常粗砂含量应小于5%，最好的粘土的900孔筛余应小于5%，0.08方孔筛筛余量应小于10%。如粘土硅酸率过高，超过了3.5，则可能是用粗砂（0.1）过多的砂质土。如粘土硅酸率小2.7，则粘土中是以高岭石为主要矿物，这时，除非石灰石中含有较高的二氧化硅，否则就要添加难磨的硅质校正原料。为了使熟料中K2O+Na2O的总量小于1.3%，应严格控制粘土中K2O+Na2O的总量小于4.0%。粘土的塑性直接影响入窑料球的质量。粘土的塑性大小与粘土中所含矿物及杂质不同而异，石英、长石、方解石无塑性，蒙脱石、多水高龄石、水铝石英可塑性较好，高岭石次之，伊利石塑性较差。所以在立窑生产中应该使用塑性与热稳定好的高岭石，多水高岭石、蒙脱石为主要矿物的粘土质原料，而应避免塑性差，热稳定性不良的伊利石、水云母为主要矿物的粘土。20、问答题水泥熟料的主要化学成分有哪些？它对水泥性能各起什么作用？解析：硅酸盐熟料的化学成分，主要是：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧化物组成，其总含量一般在95%以上，还有少量的MgO、SO3、MnO、NaO、KO、P2O5等氧化物，及未经化合的f-CaO和f-SiO2。CaO是熟料中最主要成分，一般在不增加熟料f-CaO的前提下加CaO能提高水泥强度，加速它的硬化过程，但熟料中的CaO必须控制在能满足和其它酸性氧化物一起化合生成其它化合物，使氧化钙不呈游离状态的适应范围。SiO2是熟料主要成份之一，SiO2与CaO作用生成硅酸盐、水泥熟料的主要矿物硅酸钙。SiO2太低则硅酸盐矿物太少，强度不高；SiO2量过高则水泥凝结时间和早期强度变慢，SiO2的多少不仅影响水泥的性能，同时还会影响煅烧的正常进行。Al2O3它与主要成份CaO和Fe2O3生成熟料的主要熔剂矿物和铁铝酸盐矿物，Al2O3量增加，水泥凝结和硬化速度变快，但后期水化时放热较大，放热速度也快。Al2O3量过高，液相粘度大，不利熟料煅烧。Fe2O3它与CaO和Al2O3形成铁铝酸盐，增加熟料中的Fe2O3，能降低液相粘度和液相出现的温度。Al2O3和Fe2O3是熟料煅烧过程中生成液相的主要矿物。氧化镁，熟料中含有少量的氧化镁能起到降低液相温度和粘度的作用，从而有利C3S的生成。同时熟料中氧化镁经高温煅烧后，一部分熔于C3S中，形成A矿固熔体，有利于熟料强度的提高。但大部分氧化镁处于游离状态，以方镁石晶体存在时，这种晶体水化速度极慢，水化后生成的氢氧化镁，能在水泥硬化后在混凝土中发生体积膨胀，而致使水泥制体破裂。因此，国家标准规定水泥中氧化镁含量不得超过5%。21、问答题立窑配煤的多少对立窑煅烧和熟料质量带来什么影响？解析：配煤时立窑煅烧和熟料质量的主要表现为生料的热含量和熟料的波动上，优质燃料的煤灰含量低和发热量高，所以它的配比误差主要影响生料的热含量，而劣质燃料误差不仅影响热含量，而且严重影响熟料成分的波动。配煤量连续频繁的波动导致立窑热工制度紊乱，入窑生料配煤不足，必然使煅烧温度降低。引起生烧、欠烧、出现大量黄球黄粉，使熟料的烧成率和质量降低。配煤连过大时，若窑内空气不好，会使窑处在还原气氛中操作。如窑内通风良好，空气充足，过多的煤又会使窑温过高而“烧流”，窑内出现结大块和炼边等现象。大块的出现有必然影响通风，这时过多的煤将因空气不足而产生燃烧。形成强烈的还原气氛。因此配煤过多不但浪费了煤，还因高价铁被还原为低价铁时分解出f-CaO而降低熟料质量。通常配煤量大的立窑不但热耗高，热损失大，而且产量低，熟料质量不理想。由于配煤不准，造成煤灰掺入量的波动给塑料质量带来严重影响。尤其在使用灰分较高的劣质燃料时，这时单位煤量的波动所引起的煤灰掺入量变化大，对熟料成分的影响更为显著。反之，熟料成分的较大波动也将明显地影响立窑的热恩工制度。如KH和n降低能使烧结温度降低，同样能引起结块、粘边、粉化、呲火等弊病。这些煅烧上的问题和熟料成分上的f=大幅度波动，都会使熟料的质量和产量受到影响。22、问答题珍珠岩隔热混凝土的配制？解析：1）、配比：水泥：膨胀珍珠岩（1：10）；2）、要求：A、水泥用425号高铝水泥；B、膨胀珍珠岩采用13颗粒作骨料；C、膨胀珍珠岩密度采用120160kg/m3；D、隔热保温层必须捣实挤紧。23、问答题检修一次所需材料（2.28.5米）解析：珍珠岩300kg，高铝粉500kg，高铝水泥1吨，磷酸100kg，骨胶6kg。（理论上一般砌筑1吨耐火砖约需干料40kg，磷酸5.6kg。24、问答题如何降低立窑的热损失？解析：立窑的热损失追逐窑的式滑雪不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失，废气带走热损失。因此如何减少这方面的热损失，是提高立窑热效率的主要措施。1）、降低化学不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损失，主要是CO热损失，降低CO热损失的途径：A、改善料球物理性能，增大料球内部和球间空隙率，改善窑内通风状况。B、提高立窑断面风速，采用有足够风压和风量的高压风机。适当缩短窑的高径比，减料层阻力，采用通风面积大，破碎能力强的卸料篦子，这些措施对增大窑内断面风速均有好处。C、加强配煤工作，配煤要准确。在风量一定的立窑中，当用煤量超过空气助燃能力时，用煤量愈多，愈易造成还原气氛引起窑内结大块，煤的热效率低，CO热损失大，因此，准确控制加煤量是非常重要的。D、加强立窑操作，坚持全风操作，重视风料平恒，防止底火过深，保持窑内热工制的稳定。此外，有条件的厂可将煤和原料分别粉磨，选择挥发分在10%以下的无烟煤也是降低化学不完全燃烧热损失的好措施。2）、降低机械不完全热损失灰分高的煤，必须采用全黑生料法生产，采用白生料法生产的，煤粒度最好控制小于3m/m，使煤粒充分燃烧。控制适当的卸料速度，防止卸料速度过快，这样煤粒在煅烧带时间过短，而不能充分燃烧。3）、降低废气带走热损失采用暗火操作，保持适当的湿料层厚度。在操作上精心操作，防止露火、跑火、呲火。特点是杜绝中间火深、结大块、炼窑、偏火等不正常现象发生。4）、加强窑体保温，降低窑墙热损失。25、问答题砌筑耐火砖时要注意什么问题？解析：1）、务必确定窑体中心轴线及机械加料地中心线与窑筒体中心重合，保持窑体圆度的准确性，如果圆度不准确，则容易引起偏火，使操作困难。2）、上下两层耐火砖都必须对齐，不出现明显的凹凸，以免引起窑内通风不均匀或物料下沉困难。3）、砖缝应保持在3mm以内，如果砖缝过大，会因砖缝过大而影响整个砌体的寿命。容易造成粘体及过早磨损。粘土砖和高铝砖砌筑时，可用耐火泥，耐火泥由耐火泥和耐火水泥按3：1（以重量比计）混合，加入适量水料拌和制成。硫酸盐砖砌筑时，采用硫酸盐胶泥，硫酸盐胶泥由浓度45%的硫酸溶液加高铝细粉，再加5%的32目软泥粉（矾土集料）一起搅拌，使所配的胶泥含硫1315%，如果嫌太干不好用，也可以适当增加，但胶泥所含硫量不得超过20%（超过20%会影响使用寿命），胶泥使用时间不宜太长，用多少配多少，配好的胶泥不能过夜。26、问答题怎样计算熟料煤耗及生料配煤量？解析：熟料单位煤耗=q/QWDf式中：q-熟料单位耗热量（千克/公斤熟料）；QWDf-煤的分析基低位发热量（千卡/Kg煤）。生料配煤量=（Q/QWDF）（100-生料n.n.n）/10010027、问答题试述高温层压力与熟料特征及质量？解析：立窑煅烧水泥熟料，因其工艺的局限，难免有窑内通风、热强度和物料下沉不均匀的现象存在，这些对熟料质量提高有一定影响。这些现象的存在和立窑高温层各部位受力大小和耐压性不同，从而造成整个窑面不均匀。由于窑面压力不均匀，这样就造成同一时间烧出的熟料的外观结构、物料组成和熟料强度的差异。物料在下移过程中，窑壁与边部物料之间产生擦滞留作用，边部料球产生微小相对运动，使边部阻力小，空气向上流动速度也大于中部，形成边部与中部压力的差距。高温层物料在高温阶段由于液相出现，使物料自身发生熔融软化，各部位承受压力不均匀，物料变形结大块，料层间也不一致，因此，熟料的外观特征也不一致，立窑烧成熟料大致可分为黑色结块料、死烧黑褐色致密块料、棕灰含白色的致密块料、灰黑色葡萄串状、单粒子等。“黑色结块料”大部分是在二肋或外二肋处形成，居二肋和外二肋的物料，虽受压力大，但因步于空气富集的旺盛区，空气量充足，烧成温度高液相充足，因此形成黑色结块料状，A矿含量高，强度高。“死烧致密块料”在湿料层过厚，在高温层的二肋处因受到较大的垂直压力和向心压力，使软化物料挤压成死大块，加上这个部位通风稍差，因此形成“死烧致密块料”，此种熟料空隙很少，呈黑棕色此种熟料A矿量仍较高，熟料强度比烧结料次之。“灰黑色葡萄串状料”，是在立窑通风较盛，底火较浅的边部生成。其强度比上两种茶。“棕灰含白色的致密块料”，在立窑的中心部位生成，承受上层物料压力和向心压力最大，均压成石块状的大块料，这样造成通风不良，使物料在缺氧的情况下产生还原气氛，从而降低了熟料质量，这种熟料在常见的四种熟料中，强度最低，f-CaO也高，安定性不良。28、问答题试述劣质煤在煅烧水泥中的工艺特点？解析：劣质煤是一种灰分高，发热量低的燃料，其灰分高达30%以上，发热量一般均在4000大卡/公斤以下。因此用劣质煤作燃料就不同于优质无烟煤和焦碳末，常会碰到一些情况：火层薄、窑温偏低、燃烧速度慢，物料烧结困难，容易出现塌边、塌窑的现象；窑内易产生局部低温熔融，还原气氛重，影响窑内热工制度和稳定，而且出现熟料的局部粉化。用劣质煤作为原、燃料烧制水泥，在技术上存在的主要困难是：劣质煤的可燃物质少，发热量低，灰分高。煤在窑内燃烧时上火速度慢，热力不集中，造成窑内温度偏低；大量煤灰引入熟料KH值大幅度下降，同时煤灰分布均匀性差，造成熟料成分的不均匀性，局部粉化严重。针对这些特点，采用劣质煤在立窑煅烧水泥熟料的重要措施是把煤全部入磨，制成全黑生料，使劣质煤在水泥中既作为燃料又是原料。煤全部入磨，其煤灰代替部分粘土，其碳粒经粉磨后较细，在生料中分布均匀，与空气接触面积大，因此燃烧速度快，弥补了因灰分高含碳少造成窑内燃烧上火慢的缺陷，也解决了低质煤中大量煤矸石容易炸裂的问题。煤粉细、燃烧速度快、热力集中，烧成带向上移，料球内部的细煤粒易于燃烧完全，其化学反应所产生的CO穿透到料球外部，增大了料球内部空隙，使窑内通风得到进一步改善，并有助于熟料快烧急冷，C3S不易分解，C2S也难发生晶型转变。同时黑生料、煤已经作为原料中部分的组分，煤灰在料球中分布均匀，熟料微观均匀性好，就可以克服煤灰分高，造成熟料局部粉化的缺陷。为了适应劣质煤中灰分的特点，完全可采用高KH、低n配料方案。并采用复合矿化剂，保证正常温度煅烧是完全能烧出高质量熟料的。适当提高KH、C2S量增加，强度就高，但需要较高的温度，有人担心劣质煤在窑内煅烧，会使窑温偏低。事实上，只要配入的煤能满足熟料消耗的需要，加上全黑生料能克服劣质煤上火慢的缺陷，用劣质煤在窑内煅烧也是能达到很高的温度。利用劣质煤烧好熟料，需要提高管理和操作技术水平，主要是抓好原、燃料的预均化，特别是生料均化，加强立窑通风，提高成球质量，降低热耗等几个关键问题。提高生料均匀性，加强立窑通风、大风大料、风料平恒，采取相应的工艺措施，克服其工艺上的缺陷，是完全能烧出好的熟料。29、问答题怎样测定料球的孔隙率？（孔隙率3135%）解析：1）、用测定水泥比重的方法，测定烘干的（真）比重。2）、将若干个（1020个）湿料球（要按颗粒级配分析的选取各级配的量）。称重锝G1（克），然后将球用加热熔解后的热腊液，将球裹上球的腊的体积为：V1=（G2-G1）/0.9（）3）、载量筒中排水法测得腊球的体积V2则可算出球体积：V3=V2-V1=V2-（G2-G1）/0.9（）4）、计算球的视（假）比重和内部孔隙率：视比重视=G/V3（克/）内部孔隙率内W=（-视（100-W）/V100%式中：W-料球水分（%）30、问答题料封管的锁风原理是什么？解析：所谓料封管是利用充满密集物料的一段管子作为锁风装置，以达到锁风和出料的目的。熟料经过篦子破碎后由集料斗落入料封管中，由于料封管横截面积很小，自然堆积在料封管中的熟料，形成一个阻风性很好地熟料柱，料封管内料中的流体阻力损失远大于窑内流体中的速度头。这种巨大的流体阻力损失是料柱中颗粒之间自然形成的迷宫状孔道造成的。鼓风机鼓入的高压风所携带的势能（静压头）为这种密宫孔道（弯曲小道）所消耗吸收转换为低位热能，消失在熟料中不能逆变。这种现象称为料封管料柱的迷宫作用，这是料封管具有锁风能力的根本原因。根据实际经验一般料封管需3米以上为妥。材料科学：立窑水泥烧成工艺考试题1、问答题试述立窑产量与风压、风量的关系？解析：立窑中气体流动与燃料燃烧、传热及冷却直接有关，因此立窑通风的风压、风量对立窑的产量及动力消耗，煅烧操作等有大的影响。提高入窑气流速度，即表示窑内窑气流量的增加，使单位时间内燃烧更多的燃料，单位时间内发生的热量更多，为增产创造了有利条件。而窑内单位时间内发热量增加，则提高了燃烧速度，使窑内温度提高，窑内气体流速的增加使得温度提高，温度提高又使传热速度加快，反过来又促进燃烧速度的加快，故对提高窑产量是十分有利的，而且空气量的增加，又能使熟料冷却充分，提高熟料质量，增加熟料的余热利用，提高窑的热效率。但如果空气量过大，在满足了窑内燃烧完全后还有剩余的，会造成由于废气量太多而带走更多的热量，结果会使窑的热效率热力强度降低，引起窑内燃烧温度降低，既降低了立窑的热效率，有直接影响熟料的质量而在窑内煅烧情况能适应的前提下，鼓风的气流速度越高，空气量越大，对煅烧越有利，能显著提高立窑的产量。2、问答题成球盘操作要点有哪些？解析：1）、盘的斜度越大，所得球粒越小。而盘的转述应与斜度相适应，即斜度增大转述要相应提高，但斜度太大，物料在盘内就不能滚动，而是达到最高点后下来；若斜度太小，物料在盘内停留时间长料球强度大而致密并粒度偏大。倾斜度在4550范围之内为宜。2）、物料在盘内停留时间越长，则球越大，强度越高。3）、喂料及喷水位置：盘内料球水位置近大球区（出料区）成球粒度越大，密度越高。距离大球区越远则粒度越小。空隙率越高。同时喷水区域应与加料区域相适应。4）、水料配合适当是保证成球质量的关键之一。水少时料球松脆，甚至不能成球；而水过多时，料球直径增大，甚至滚成大块，因此必须控制水料比例要适当。5）、成球盘开车及停车：成球盘开动时应使盘底湿润，启动后薄薄加料盖住盘底，再打开水管逐渐加大，并调节水量，当料抛到盘底略带少量干粉时及为正常。干粉较多应加大水量，料球过湿或出现大泥团，则应减水，并清理盘底，停车前必须停料、停水、刮清盘底，以利下次开车。6）、喷水压力不能太大，并使粉料应有2025的足够厚度，以免喷水穿过料粉碰到底盘而溅碎，使成球不规则，并减少盘底结成块。7）、要避免热生料成球，出磨生料应适当存放，温度超过60的热生料成球是困难的。3、问答题在立窑生产中，常见哪几种率值控制个氧化物之间的比例？试述熟料各率值与熟料在燃烧过程的相互关系？解析：在水泥生产控制中各氧化物之间的比例，常采用石灰饱和系数（KH）、硅酸率（n）、铝氧率或铁率（P）。硅酸率n实际是表示熟料中硅酸盐矿物（C3S+C2S）与溶剂矿物（C3A+C4AF.百分含量之比。N值大小反映了（C3S+C2S）与（C3A+C4AF.之间的相对含量的关系。相应又反映了熟料的质量（主要表现为强度）和熟料的易烧程度（烧成过程中出现低液相量）。当n值大时，硅酸盐矿物多，熔剂矿物少，熟料质量高，但烧成困难，反之熔剂矿物增长，生成的液相量多，在煅烧较易进行。但液相多到一定程度就会造成操作困难，熟料结大块多，甚至造成严重粘边、炼窑。P值表示熟料熔剂矿物中C3A与C4AF相对含量的比例关系。P值大小一方面关系到熟料水化速度快慢，同时又关系到熟料液相粘度，从而影响到熟料烧成的难易。当P值增大，液相粘度增大，不利于C3S的生成，操作困难。应适当降低P值，会使熟料易烧一些，但Fe2O3超过一定量时，使P值过低也会使燃烧困难。因此这种物料出现液相后，随着温度升高，液相迅速增加，粘度又较小，易使熟料烧“流”结大块。KH值实际是表示C3S和C2S百分含量之比例。KH越高，在f-CaO低的情况下C3S量越多，熟料质量越好。故提高KH有利于提高水泥质量。但KH高，熟料燃烧过程困难，保温时间长，否则会出现游离氧化钙，同时窑的产量低，热耗高。因此在生产中确定KH值时应当从全面考虑，如生料质量，烧成温度和时间，操作技术水平等，选择适当的数值，以达到熟料质量好，游离氧化钙低燃烧容易。4、问答题目前我国立窑生料均化主要采用什么措施？多库搭配的均化原则是什么？解析：目前我国立窑厂一般多采用多库搭配均化法，机械倒库和空气搅