氧化镁、碱、氯、硫和微量元素对烧成及水泥品质的影响

一、氧化镁含量对烧成及水泥品质的影响
氧化镁主要存在于石灰石、矿渣、黏土中，生料中氧化镁含量一定时易烧成,但过多易造成窑内结皮脱落频繁。

原料中的MgO经高温煅烧，其中部分与熟料矿物结合成固熔体，部分熔于液相中。

因此，当熟料中含有少量MgO时，能降低熟料的烧成温度，增加液相数量，降低液相黏度，有利于熟料烧成，还能改善水泥的色泽。

在硅酸盐水泥中，MgO与主要熟料矿物相化合的最大含量为2%(以质量计)，超过该数量的部分就在熟料中呈游离状态，以方镁石的形式出现。

方镁石与水反应生成的Mg(OH)2，其体积较游离MgO增大，而且反应速度极其缓慢，导致已经硬化的水泥凝固体内部发生体积膨胀而开裂，造成所谓氧化镁膨胀性破裂，因此造成水泥强度的降低。

另外，MgO含量高的熟料粉碎性不良。

二、碱(K2O，Na2O)含量对烧成及水泥品质的影响
碱一般存在于原料黏土与硅石中，为低熔点物质，容易与SO3、Cl结合，降低了C3A、C4AF的生成温度。

碱对水泥生产的影响主要有两个方面：一是影响新型干法熟料烧成系统的正常生产；二是影响熟料的质量。

煅烧含碱过高的生料，由于碱性挥发物在窑尾和预热器中的循环富集，容易引起烟道、分解炉、预热器中结皮堵塞，回转窑内则是料子发黏，烧结温度范围缩小，热工制度不稳，飞砂严重，窑皮疏松，烧成带材料寿命缩短，致使熟料质量下降，严重时将无法正常生产。

生料中的碱除一部分挥发循环外，其余的大部分均以硫酸盐的形式存在于熟料中。

如果熟料含碱量过高，则其凝结时间将缩短，以致急凝，水泥标准稠度需水量增加，熟料中游离石灰增高，安定性不良，抗折强度降低，并出现1d，3d的抗压强度略有升高，而7d，28d的抗压强度明显下降。

此外，高碱水泥在有些地区使用时，还应特别注意防止碱集料反应的破坏作用。

三、氯含量对烧成及水泥品质的影响
氯主要存在于石灰石、矿渣与燃料中，是低熔点物质，易和碱结合，成为旋风筒堵塞的原因。

氯在烧成系统中主要生成CaCl2或氯化碱,其挥发性特别高，在窑内几乎全部再次挥发，形成氯、碱循环富集，致使预热器生料中氯化物的含量提高近百倍，引起预热器结皮堵塞。

一般入窑生料氯含量控制在<0.015%，氯可以增加熟料的早期强度，但会氧化钢筋。

四、硫含量对烧成及水泥品质的影响
硫主要存在于石灰石、黏土及燃料中，硫易和碱结合，过多的硫含量会造成旋风筒堵塞。

生料和燃料中的硫在燃烧过程生成SO2，又在窑烧成带气化，在窑气中与R2O结合，形成气态的硫酸碱，然后凝聚在温度较低处(窑尾和预热器)的生料颗粒表面。

这些R2SO4，除一小部分被窑灰带走外，因其挥发性较低，故大部分被固定在熟料中而带出窑外，这是SO2与R2O含量比例正好平衡时的情况。

如果SO2含量有富裕，则在预热器中它将与生料中的CaCO3反应生成CaSO4进入窑内。

在烧成带，其大部分再分解呈CaO和气态SO2，小部分残存于熟料中。

这样，SO2在窑气中循环富集，往往引起预热器结皮堵塞或窑内结圈。

反之，如碱含量有富裕，则剩余的碱就会生成高挥发性的氯化碱和中等挥发性的碳酸碱，形成氯和碱的循环，影响预热器的正常操作。

SO3可以增进水泥的早期强度，但会降低28d强度。

五、微量元素(f-SiO2，V，Zn，P2O5，F)对烧成及水泥品质的影响
(1)f-SiO2(燧石)是原料中的有害杂质，石灰岩中的燧石常以隐晶质的α-石英为主，以结合状、条带状或层状形态存在。

燧石结构致密，质地坚硬，耐压强度高，化学活性很低，对设备的磨损严重，对窑磨操作均有不良影响。

(2)V主要存在于燃料中，对烧成有不利影响，含量在0.5%以上时会造成熟料强度不良的影响。

(3)Zn主要存在干矿渣中，含量在0.1%以上会造成水泥强度不良。

(4)P2O5，主要存在于石灰石中，会造成水泥强度降低，凝结时间延迟。

(5)F主要存在于石灰石中，有利于烧成，但过多易造成旋风筒堵塞，虽然F能增加熟料强度，但过多会使凝结延迟。