关于游离氧化钙

为何要正确认识熟料中游离氧化钙含量的影响

•作者:林宗寿单位: [2008-12-4]

关键字:熟料-f-CaO-测定

摘要:游离氧化钙

游离氧化钙是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙，又称游离石灰（f-CaO）。

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凡从事水泥生产的人，无不熟悉熟料游离氧化钙是关系到水泥质量的重要指标，它表示生料煅烧中氧化钙与氧化硅、氧化铝、氧化铁结合后剩余的程度，它的高低直接影响水泥的安定性及熟料强度。但它毕竟不是水泥的最终使用性能，只是为达到产品最终使用性能所应具备的必要条件。因此，在对该指标的控制上，确实存在着一些不够准确的认识，甚至是误区：

1、认为熟料中游离氧化钙含量越低越好，因为它表明煅烧完全，熟料质量最好。

2、只要熟料游离氧化钙高就是中控操作员没有尽到责任，所以将该指标当作考核操作

员的最重要质量要求。

3、熟料游离氧化钙高，就只会降低熟料K H ，不知道其他措施配合。

4、只要水泥安定性稍有问题，就只会采用降低熟料游离氧化钙含量的办法，不会采用

其他工艺措施。

对这些误区有必要做如下澄清：

1、游离氧化钙含量只是水泥使用的过程指标，不是最终指标。因为少量残存的游离氧

化钙在熟料变为水泥，以至于在使用之前的整个过程中可以消解，所以并不需要出窑后熟料中的游离氧化钙含量很低，而应该付出更多的精力，摸索出最适合本企业有利于熟料强度的相关配料与操作参数，才是企业效益的根本。

2、对预分解窑而言，控制熟料游离氧化钙比立窑及传统回转窑型要容易得多，再不应

该成为生产控制的难点。所以企业不应纵容中控操作员一味追求游离氧化钙合格率及绝对含量，而不顾其他指标；更不应不惜提高热耗，而无止境地压低熟料游离氧化钙的含量。

3、熟料游离氧化钙可分为：①轻烧游离氧化钙。由于来料量不稳或塌料、掉窑皮，或

燃料成分变化或火焰形状不好，使部分、乃至局部生料的煅烧温度不足，在1100℃～1200℃的低温下形成游离氧化钙。主要存在于黄粉及包裹着生料粉的夹心熟料中，它们对水泥安定

性危害不大，但会使熟料强度降低。②一次游离氧化钙。它们是在配料氧化钙成分过高、生料过粗或煅烧不良时，熟料中存在的仍未化合的氧化钙。这些氧化钙经高温煅烧呈“死烧状态”，结构致密，晶体较大，遇水后形成Ca(OH)2很慢，通常需要3天才反应明显，至水泥硬化之后又发生固相体积膨胀，在水泥石的内部形成局部膨胀应力，使其变形或开裂崩溃。

③二次游离氧化钙。当刚烧成的熟料冷却速度较慢或还原气氛下，C3S又分解成为氧化钙及C2S（此反应在1100℃左右分解速度最快，但由于熟料冷却较快，所以通常很少发生），或熟料中碱等取代出C3S 、C3A中氧化钙。由于它们是重新游离出来的，故称为二次游离氧化钙，这类游离氧化钙水化速度比一次游离氧化钙要快，比轻烧游离氧化钙要慢，对水泥安定性有一定影响。所以，当生产中出现高游离氧化钙结果时，所采取的对策不能够一概而论，一味地采取降低熟料KH 的措施。在配料措施上，要考虑SM 和IM的配合。在操作上要稳定来料，避免塌料和掉窑皮。由于预分解窑有生料的均化设施、旋风预热系统、较高的窑转速、多风道煤管等技术措施，使控制游离氧化钙的能力远远高于其他窑型，煅烧出低游离氧化钙的熟料正是它的优势。同时，也必须明确，中控操作员对游离氧化钙含量的控制手段只有火焰形状及煅烧温度。

4、熟料游离氧化钙含量是影响水泥安定性的主要原因，但水泥中混合材种类和掺量、水泥粉磨细度、水泥中的水分含量及水泥的储存时间对水泥安定性均有很大的影响。当熟料游离氧化钙高影响到水泥安定性时，除降低熟料游离氧化钙含量外，也可以通过提高混合材掺量、提高水泥粉磨细度等工艺措施解决。如果只是一味地要求降低熟料游离氧化钙，有可能会降低熟料强度，提高窑的热负荷，缩短耐火砖的使用寿命，从而提高了水泥生产成本。

谢克平谈熟料游离氧化钙作者：谢克平

一、控制熟料游离氧化钙的重要性

凡从事水泥生产的人，无不熟悉熟料游离氧化钙是关系到水泥质量的重要指标，它表示生料煅烧中氧化钙与氧化硅、氧化铝、氧化铁结合后剩余的程度，它的高低直接影响水泥的安定性及熟料强度

。但它毕竟不是水泥的最终使用性能，只是为达到产品最终使用性能所应具备的必要条件。

1. 在对该指标的控制上，确实存在着一些不够准确的认识，甚至是误区：

⑴认为熟料中游离氧化钙含量越低越好，因为它表明煅烧完全，熟料质量最好；

⑵只要熟料游离氧化钙高就是中控操作员没有尽到责任，所以考核指标仅与他们挂钩；

⑶把压低游离氧化钙含量当作很难掌握的指标，所以将该指标当做考核操作员的最重要质量要求。

2. 对这些误区有必要做如下澄清

⑴游离氧化钙含量只是水泥使用的过程指标，不是最终指标。因为少量残存的游离氧化钙在熟料变为水泥，以至于在使用之前的整个过程中可以消解，所以并不需要出窑后熟料中的游离氧化钙含量

很低，而应该付出更多的精力，摸索出最适合本企业有利于熟料强度的相关配料与操作参数，才是企业效益的根本。

⑵对窑外分解窑而言，控制熟料游离钙比立窑及传统回转窑型要容易得多，再不应该成为生产控制的难点。所以企业不应纵容中控操作员一味追求游离氧化钙合格率及绝对含量，而不顾其它指标；

更不应不惜提高热耗，而无止境地压低游离氧化钙的含量。

3. 游离氧化钙产生的原因及分类

⑴轻烧游离氧化钙

由于来料量不稳或塌料、掉窑皮，或燃料成分变化或火焰形状不好，使部分、乃至局部生料的煅烧温度不足，在1100～1200℃的低温下形成游离氧化钙。主要存在于黄粉以及包裹着生料粉的夹心熟

料中，它们对水泥安定性危害不大，但会使熟料强度降低。

⑵一次游离氧化钙

它们是在配料氧化钙成分过高、生料过粗或煅烧不良时，熟料中存在的仍未与SiO2、Al2O3、Fe2O3进行化学反应的CaO。这些CaO经高温煅烧呈“死烧状态”，结构致密，晶体较大（10～20µm），遇

水形成很慢，通常需要三天才反应明显，至水泥硬化之后又发生固相体积膨胀（97.9%），在水泥石的内部形成局部膨胀应力，使其变形或开裂崩溃。

⑶二次游离氧化钙

当刚烧成的熟料冷却速度较慢或还原气氛下，C3S分解又成为氧化钙及C2S，或熟料中碱等取代出C3S、C3A中氧化钙。由于它们是重新游离出来的，故称为二次游离氧化钙，这类游离氧化钙水化较慢

，对水泥强度、安定性均有一定影响。

所以，当生产中出现的高游离氧化钙结果时，所采取的对策不能够一概而论。而且在所有造成游离氧化钙高的原因中，只有塌料才是预热器窑所特有需要克服、而且完全能够克服的环节，其它原因