水泥材料学熟料形成课件.ppt

《水泥材料学熟料形成课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥材料学熟料形成课件.ppt（30页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于水泥材料学熟料形成第1页，此课件共30页哦第2页，此课件共30页哦3.2 硅酸盐水泥熟料的形成过程硅酸盐水泥熟料的形成过程第3页，此课件共30页哦原料预均化原料预均化生料配料及生料配料及粉磨粉磨生料均化生料均化水泥制备过程水泥制备过程水泥水泥水泥熟料水泥熟料水泥生料水泥生料水泥原料水泥原料高高温温煅煅烧烧+适量石膏适量石膏+混合材混合材粉磨粉磨两磨一烧两磨一烧第4页，此课件共30页哦熟料形成过程中的物理化学变化熟料形成过程中的物理化学变化n干燥与脱水（预热）干燥与脱水（预热）n碳酸盐分解碳酸盐分解n固相反应固相反应n液相烧结液相烧结n熟料冷却熟料冷却第5页，此课件共30页哦湿法回转窑内水泥

2、熟料形成过程湿法回转窑内水泥熟料形成过程窑窑尾尾窑窑头头温度由低到高温度由低到高第6页，此课件共30页哦回转窑内熟料矿物形成过程回转窑内熟料矿物形成过程窑窑尾尾窑窑头头第7页，此课件共30页哦新型干法短窑内熟料形成过程新型干法短窑内熟料形成过程窑窑头头第8页，此课件共30页哦熟料形成过程中的物理化学变化熟料形成过程中的物理化学变化n干燥脱水及生料预热干燥脱水及生料预热 600 600 以下以下 干燥：自由水蒸发干燥：自由水蒸发 不同生产方法的生料含水量不同不同生产方法的生料含水量不同 脱水：结晶水放出脱水：结晶水放出 分解分解:Al:Al2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O

3、 O Al Al2 2O O3 32SiO2SiO2 2+2H+2H2 2O O Al Al2 2O O3 32SiO2SiO2 2 Al Al2 2O O3 3+2SiO+2SiO2 2 第9页，此课件共30页哦熟料形成过程中的物理化学变化熟料形成过程中的物理化学变化n碳酸盐分解碳酸盐分解:600:600以上以上 CaCO CaCO3 3=CaO+CO=CaO+CO2 2 -1645J/g(-1645J/g(吸热吸热)MgCO MgCO3 3=O+CO=O+CO2 2 -(1047-1214)J/g(-(1047-1214)J/g(吸热吸热)碳酸盐约在碳酸盐约在700700左右开始分解左右开

4、始分解,900,900 左右分解速度加快左右分解速度加快,1100-1200,1100-1200分解极为迅速分解极为迅速.温度增加温度增加50,50,分解时间可缩短分解时间可缩短50%50%天然石灰石分解温度低于碳酸盐的理论分解温度天然石灰石分解温度低于碳酸盐的理论分解温度(见下图见下图)第10页，此课件共30页哦石灰石分解温度石灰石分解温度第11页，此课件共30页哦石灰石分解温度石灰石分解温度 石灰石分解石灰石分解过过程温度程温度厂名厂名温度（温度（）启始分解启始分解反反应应极大极大结结束分解束分解三友三友697860903新新绛绛694892938冀冀东东715823845宁国宁国7068

5、17832柳州柳州720835846江西江西713822843淮海淮海690840870珠江珠江670825845云浮云浮690845875第12页，此课件共30页哦CaCOCaCO3 3分解过程模型分解过程模型n1.1.气流向颗粒表面传热气流向颗粒表面传热(物理物理)n2.2.热量由表面以传导方式向分解面热量由表面以传导方式向分解面传递传递(物理物理)n3.CaCO33.CaCO3吸热分解放出吸热分解放出CO2(CO2(化学化学)n4.CO24.CO2穿过穿过CaOCaO层向表面扩散的传层向表面扩散的传质过程质过程(物理物理)n5.5.表面的表面的CO2CO2向周围气流扩散向周围气流扩散(物

6、理物理)第13页，此课件共30页哦影响影响CaCOCaCO3 3分解速度的因素分解速度的因素 分解由分解由5 5个过程中最慢的一个过程决定个过程中最慢的一个过程决定,所有所有影响传热和化学反应的因素均会影影响传热和化学反应的因素均会影CaCOCaCO3 3的分解速的分解速度。度。n温度温度nCOCO2 2分压分压n生料粒度生料粒度n生料悬浮分散程度生料悬浮分散程度n原材料自身特性原材料自身特性第14页，此课件共30页哦固相反应固相反应n特点：发生在固相之间的反应特点：发生在固相之间的反应 首先在界面上反应，然后扩散到内部首先在界面上反应，然后扩散到内部n条件：合适的温度压力、反应物间均匀混合、

7、颗粒紧条件：合适的温度压力、反应物间均匀混合、颗粒紧密接触密接触n在水泥熟料矿物形成过程中，在在水泥熟料矿物形成过程中，在CaOCaO和和SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3之间发生的反应，主要生成之间发生的反应，主要生成C C2 2S S、C C3 3A A、C C4 4AFAF第15页，此课件共30页哦固相反应固相反应800800nCaO+AlCaO+Al2 2O O3 3 CaOAl CaOAl2 2O O3 3nCaO+FeCaO+Fe2 2O O3 3 CaOFe CaOFe2 2O O3 3nCaOFeCaOFe2 2O O3 3+CaO 2C

8、aOFe+CaO 2CaOFe2 2O O3 3n2CaO+SiO2CaO+SiO2 2 2CaOSiO 2CaOSiO2 2第16页，此课件共30页哦固相反应固相反应800900800900n7 7（CaOAlCaOAl2 2O O3 3）+5CaO 12CaO7Al+5CaO 12CaO7Al2 2O O3 39001000 9001000 n12CaO7Al12CaO7Al2 2O O3 3+9CaO 7+9CaO 7（3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3）n2CaO+72CaO+7（2CaOFe2CaOFe2 2O O3 3）+12CaO7Al+12CaO7Al2 2O O3 3

9、 7 7（4CaOAl4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3）1100120011001200n 大量形成大量形成C C3 3A A、C C4 4AFAF、C C2 2S S第17页，此课件共30页哦影响固相反应的因素影响固相反应的因素n反应温度反应温度n生料颗粒细度生料颗粒细度n生料成分的均匀性生料成分的均匀性第18页，此课件共30页哦液相烧结液相烧结n温度范围：温度范围：130014501300130014501300n形成矿物形成矿物:C:C3 3S Sn2CaOSiO2CaOSiO2 2+CaO 3CaOSiO+CaO 3CaOSiO2 2(在液相中在液相中)第19页

10、，此课件共30页哦影响影响C C3 3S S形成的因素形成的因素1.1.最低共熔温度最低共熔温度n物料在加热过程中物料在加热过程中,有两种或两种以上的组分相互有两种或两种以上的组分相互作用作用,开始出现液相的温度开始出现液相的温度,称为最低共熔温度。称为最低共熔温度。n微量组分及杂质的存在降低最低共熔温度。微量组分及杂质的存在降低最低共熔温度。n硅酸盐水泥熟料的最低共熔温度约为硅酸盐水泥熟料的最低共熔温度约为12501250。第20页，此课件共30页哦组成与最低共熔温度的关系组成与最低共熔温度的关系组组成成最低共熔温度最低共熔温度（）组组成成最低共熔温度最低共熔温度（）C3SC2SC3A145

11、5C3SC2SC3AC4AF1338C3SC2SC3ANa2O1430C3SC2SC3ANa2OFe2O31315C3SC2SC3AMgO1375C3SC2SC3AFe2O3Fe2O31300C3SC2SC3ANa2OMgO1365C3SC2SC3ANa2OMgOFe2O31280第21页，此课件共30页哦影响影响C C3 3S S形成的因素形成的因素2.2.液相量液相量 与生料组成（与生料组成（SMSM、IMIM）和煅烧温度有关，）和煅烧温度有关，温度升高，液相量增加；生料（或熟料）组成温度升高，液相量增加；生料（或熟料）组成中中FeFe2 2O O3 3+Al+Al2 2O O3 3含量增

12、加，液相量增多；同时还含量增加，液相量增多；同时还与与AlAl2 2O O3 3 、FeFe2 2O O3 3比值有关。比值有关。第22页，此课件共30页哦熟料中液相量与铝氧率关系熟料中液相量与铝氧率关系温度温度IM2.01.250.64133818.321.10C3SC2SC3AC4AF界面界面处处23.5（1365）22.2（1339）20.2（1348）140024.323.622.4150024.824.022.9第23页，此课件共30页哦影响影响C C3 3S S形成的因素形成的因素:液相黏度液相黏度3.3.液相黏度液相黏度影响影响C C2 2S S和和CaOCaO分子的扩散速度，从

13、而影响分子的扩散速度，从而影响C C3 3S S的形成。的形成。与组成和温度有关（见图）与组成和温度有关（见图）第24页，此课件共30页哦影响影响C C3 3S S形成的因素形成的因素4.4.液相表面张力液相表面张力n液相表面张力减小，容易润湿生料颗粒，有利于固液液相表面张力减小，容易润湿生料颗粒，有利于固液相反应的进行，促进相反应的进行，促进C C3 3S S生成。生成。n少量组分或微量组分（少量组分或微量组分（MgOMgO、R R2 2O O、SOSO3 3）等物质的）等物质的存在，会降低液相表面张力，促进熟料烧结。存在，会降低液相表面张力，促进熟料烧结。第25页，此课件共30页哦液相表面

14、张力、密度和温度的关系液相表面张力、密度和温度的关系第26页，此课件共30页哦影响影响C C3 3S S形成的因素形成的因素5.CaO5.CaO的溶解速率与温度和颗粒粒径有关的溶解速率与温度和颗粒粒径有关(见表见表)温度（温度（）溶解溶解时间时间（min）0.1mm0.05mm0.025mm0.01mm134011559251213752814641400155.531.5145052.310.515001.81.7第27页，此课件共30页哦熟料冷却熟料冷却冷却的作用冷却的作用n回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率；热效率；n改善熟料的易磨性；改善熟料的易磨性；n降低熟料温度，便于运输。降低熟料温度，便于运输。第28页，此课件共30页哦熟料冷却熟料冷却冷却过程：冷却过程：n1.1.液相凝结液相凝结:形成玻璃态物质形成玻璃态物质(活性活性)n2.2.主要矿物相主要矿物相:胶凝相胶凝相第29页，此课件共30页哦感谢大家观看第30页，此课件共30页哦