水泥熟料黄心料的解决措施

水泥熟料黄心料解决措施
在水泥熟料煅烧过程中，熟料因煅烧操作的原因容易形成黄心料，而所谓的黄心料包含了两种一种是密实的黄心熟料（称为黄心料），一种是未烧透的松散状黄心料（称为夹心熟料）。

两种黄心料的形成机理不同解决的方式不同，本人经过多年的研究和实践得出如下结论，仁者见仁智者见智现与大家一起分享如下，以供参考。

一、何为黄心料和夹心料及其区别
1. 黄心料：
熟料内部中心发黄且坚硬致密，外部观察颜色与正常熟料颜色相同我们称为黄心料。

见下图黄心料
2. 夹心料：
熟料球颗粒外部裹有一层正常颜色的
熟料外壳，内部则是被包裹的未烧成的生料
芯。

我们称之为夹心料。

见右图夹心料
3. 黄心料和夹心料的区别
黄心料与夹心料的区别：
(1)f-CaO，黄心料f-CaO低，而夹心料f-CaO则高。

(2)煅烧温度，黄心料的黄心是经过高温形成的，而夹心料的心是没经过高
温形成的。

(3)质量，黄心料主要是影响熟料的外观颜色，而夹心料不仅影响熟料的颜
色还严重影响熟料质量。

二、黄心料形成的机理
黄心料：要想知道黄心料形成的过程，首先要明白组成熟料的四个主要氧化物为氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁，并且除氧化铁会产生颜色外，其余三个
氧化物均为白色。

在氧化气氛下，氧化铁（Fe
2O
3
）为黑色，但在还原气氛下FeO
表现为黄色。

黄心料的形成是在熟料煅烧过程中，往往是因煤粉出燃烧器后未充分燃尽之前被包裹在高温带的熟料中继续燃烧所致。

由于是在高温缺氧下燃烧，极易生成
CO，CO在物料中因直接和高温带熟料接触，容易和熟料中的Fe
2O
3
产生反应，生
成CO
2
和FeO，此时在烧成带熟料中的化铁就会表现出FeO异常颜色——黄色。

但是当熟料进入冷却带后，由于空气中含氧量提高，这时会产生氧化还原气氛，此时熟料中的低价氧化铁就慢慢被氧化还原为三价铁，又重新变成了黑色。

但是因此时熟料已经结成为熟料颗粒，而氧气扩散到熟料内部比较困难，且熟料温度
下降得很快，以至于最后颗粒内部不能完全还原为Fe
2O
3
，所以就形成了熟料颗
粒外表黑色（氧化铁以Fe
2O
3
形式存在），内部黄色（以FeO的形式存在）。

也就
是通常所说的黄心料。

三、夹心料形成的机理
正常情况下，当固相反应形成的铝酸钙和铁铝酸钙溶剂性矿物及氧化镁、碱等溶融成液相，在高温作用下，固相的硅酸二钙和氧化钙都逐步溶于液相中，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙，熟料就烧成了。

但是液相出现的温度决定于物料在加热过程中的最低共熔点，而最低共熔温度决定于系统组分的性质与数目。

当原燃材料带入的微量元素，或者是有害成分多时，物料就会提前出现液相量（甚至在铁铝酸四钙和铝酸三钙形成前就产生液相），把未完全形成熟料矿物的物料裹起来，特别是当窑内结圈或窑皮不正常时更容易提前出现大球，当进入高温区域时因为已经结为大球，此时结粒大的中心部位很难烧透，就会形成所谓的夹心料。

特别是原料中的有害成分K
2O、Na
2
O、CI、SO
3
循环富集（挥发性大小依次为
CI>K
2O>SO
3
>Na
2
O；挥发率氯离子大于95%，钾90%左右，硫在50—60%），更容易
产生低温的液相量，在形成结皮的同时更容易形成熟料大球的球核。

特别是硫和氯的危害更大，少量的氯化物在850-950°C可以粘结19倍质量的硫酸钙（参考崔育东、陈胡星在《材料科学与工程学报》上发表的“碱、氯、硫在水泥窑炉中的挥发特性分析”2011,29（3），1-5），形成球核的概率大增，又是在低温下形成的，更不容易烧透是造成夹心料的关键因素。

四、黄心料和夹心料解决的办法。