水泥工艺学(第三章)
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第三章 硅酸盐水泥熟料矿物组成及其配料计算
3.1 硅酸盐水泥熟料的矿物组成 3.2 熟料的率值 3.3 熟料矿物组成的计算 3.4 熟料矿物组成的选择 3.5 配料计算
3.1 硅酸盐水泥熟料的矿物组成
一、化学组成:
主要化学成分:CaO 62%~67% SiO2 20%~24% Al2O3 4%~ 7% Fe2O3 2.5%~6%
3.2 熟料的率值
率值(水泥熟料中各氧化物的比例)更能反映熟料矿物组 成和性能。 通过率值作为生产的控制指标。 一、水硬率
公式:
HM
CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3
意义:熟料中氧化钙与酸性氧化物之和的质量分数的比值。 但是,只控制同样的水硬率,并不能保证熟料有相同的矿 物组成。只有同时也控制各酸性氧化物之间的比例,才能 保证熟料矿物组成的稳定。 取值:1.8 ~2.4
IM 1.15C3 A 0.64 C4 AF
铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧,水泥凝结 快。铝率过低,液相粘度小,液相中质点易扩散对硅酸三钙形成有利, 但烧结范围窄,窑内易结大块,不利于窑的操作。 取值:0.9 ~1.7
四、石灰饱和系数
公式:
KH KH
CaO CaO游 -(1.65Al2O3 +0.35Fe2O3 +0.7SO3 ) 2.8(SiO2 SiO2游 ) CaO CaO游 -(1.1Al2O3 +0.7Fe2O3 +0.7SO3 ) 2.8(SiO2 SiO2游 )
三、熟料真实矿物组成与计算矿物组成的差异 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算式假设熟料式平衡冷 却并生成C3S、C2S、C3A和C4AF四种纯矿物,其计算结果 与熟料真实矿物组成并不完全一致,甚至相差很大。 (1)固溶体的影响 (2)冷却条件的影响 (3)碱和其它微组分的影响
3.4 熟料矿物组成的选择
灼烧基准:去掉烧失量(结晶水、二氧化碳与挥发物质等)以后,生 料处于灼烧状态,以灼烧状态质量所表示的计算单位,称为灼烧基准。 灼烧基准用于计算灼烧原料的配合比和熟料的化学成分。 如果不考虑生产损失,在采用基本上无灰分掺入的气体或液体燃料时, 则灼烧原料、灼烧生料与熟料三者的质量相等,即: 灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料 如果不考虑生产损失,在采用有灰分掺入的燃煤时,则灼烧生料与掺 入燃料的煤灰之和应等于熟料的质量,即:
2. 铁铝酸四钙 矿物特性: (1)铁铝酸四钙代表的是一系列连续的固溶体。 (2)不纯,形成固溶体,称C矿(才利特)白色中间相。 水化特性: (1)水化速度:早期介于C3A、C3S间,后期的发展不如C3S; (2)早强似C3A,后期能增长,似C2S (3)水化热较C3A低,抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。 3. 玻璃体 形成:工厂实际生产条件下,硅酸盐水泥熟料中的部分熔融液相被快 速冷却来不及结晶而成为过冷凝体称为玻璃体。 主要成分:Al2O3、Fe2O3、CaO及少量MgO、Na2O、K2O 等。 性能:水化热较大;可改善熟料性能和易磨性。
(一)硅酸三钙(C3S) 矿物特性: (1)含量50%左右,甚至高达60%以上; (2)纯C3S只在2065~1250℃内稳定; < 1250℃ C3S C2S+CaO 反应慢,常温下呈介稳状态; (3)C3S有三种晶系七种变型: 1070℃ 1060℃ 990℃ 960℃ 920℃ 520℃ R M Ⅲ MⅡ MⅠ TⅢ TⅡ TⅠ R型为三方晶系,M型为单斜晶系,T型为三斜晶系。R型和MⅢ 型强度比T型高。 (4)不纯,含少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等形成固溶体,称为 阿利特,简称A矿。 (5)纯C3S晶体截面为六角形或棱柱形;单斜晶系的阿利特单晶 为假六方片状或板状。 矿物水化特性: (1)水化较快,早期强度高,强度的绝对值和强度的增进率大, 居四种矿物之首,28 d强度达一年强度的70%~80%; (2)水化热较高;抗水性较差。
当C3S=0时,KH=0.667,即当KH=0.667时,熟料中只有C2S、C3A和 C4AF而无C3S。当C2S=0时,KH=1,即当KH=1时,熟料中无C2S而 只有C3S、 C3A和C4AF。故实际上KH值介于0.667 ~1.0之间。 KH表示了熟料中C3S与C2S百分含量的比例。KH越大,则硅酸盐矿 物中C3S的比例越高,熟料质量(主要为强度)越好。故提高KH有 利于提高水泥质量。但KH过高,熟料煅烧困难,保温时间长,否 则会出现游离CaO,同时窑的产量低,热耗高,窑衬工作条件恶化。
(二)硅酸二钙(C2S) 矿物特性: (1)含量20%左右,硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一; (2)纯C2S在1450℃ 以下存在多晶转变:
1425℃ 1160℃ 630~680℃ ﹤500℃ H L ' ' 690℃
(A/F≥0.64) (A/F﹤0.64)
意义:熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S+C2S) 所需的氧化钙含 量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比 值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。 石灰饱和系数与矿物组成的关系为:
KH C3 S 0.8838C2 S C3 S 1.3256C2 S
C2S的水化特性: (1)水化反应慢,28 d仅水化20%左右,凝结硬化慢;早期强度低,但 后期强度增长率较高,一年后赶上阿利特。 (2)贝利特的水化热小,抗水性较好。在中低热水泥和抗硫酸盐水泥中, 适当提高贝利特含量而降低阿利特含量是有利的。 (三)中间相 1.铝酸三钙 矿物特性: (1)不纯,形成固溶体,称黑色中间相 (2)晶型随原材料性质、熟料形成与冷却工艺的不同而有所差别。 水化特性: (1)水化快,凝结快; (2)早强较高,但绝对值不高。3 d发挥出大部分强度,以后不增长, 甚至倒缩。 (3)水化热高,干缩变形大,脆性大,耐磨性差,抗硫酸盐性能差。
大
二次游离氧化钙 (二次f-CaO)
熟料慢冷或还原气氛下, 经过高温, C3S分解而形成的 水化较慢
较大
MgO存在形式: (1)溶解于C4AF、C3S中形成固溶体; (2)溶于玻璃体中; (3)以游离状态的方镁石形式存在。
含2%,无破坏作用
方镁石指游离状态的氧化镁晶体,是熟料中氧化镁的一部分。 (1)水化很慢,需0.5~1年。 (2)水化生成氢氧化镁,体积膨胀148%,导致水泥安定性不良。 (3)方镁石膨胀的严重程度与晶粒尺寸和含量有关。 尺寸1μm 时,含量5%引起微膨胀; 尺寸5 ~7μm 时,含量3%引起严重膨胀。 国家标准规定硅酸盐水泥中氧化镁含量不得超过5%。
我国目前采用的是石灰饱和系数KH、硅率SM和铝率IM三 个率值。 为使熟料既顺利烧成,又保证质量,保持矿物组成稳定, 应根据各厂的原料、燃料和设备等具体条件来选择三个率 值,使之相互配合适当,不能单独强调其某一率值。一般 不能三个率值都同时高,或同时都低。
3.3 熟料矿物组成的计算
岩相分析(光学显微镜) 仪器测定 熟料矿物组成 X射线定量分析 石灰饱和系数法
>95%
其它氧化物
MgO SO3 Na2O
K2O TiO2 P2O5等
<5%
二、矿物组成
硅酸三钙:3CaO· 2 (C3S) SiO 75% 硅酸盐矿物 主要 硅酸二钙:2CaO· SiO2 (C2S) 矿物 铝酸三钙: 3CaO· 2O3 (C3A) Al 22% 熔剂矿物 组成 铁铝酸四4CaO· 2O3 · 2O3 (C4AF)钙: Al Fe 游离氧化钙(f-CaO) 其它 矿物 方镁石(结晶氧化镁) 组成 含碱矿物及玻璃体
780~ 820℃
常温下,有水硬性,不稳定
几乎无水硬性
(3)不纯,含少量氧化铝、氧化镁和氧化铁等形成固溶体,称为贝利特,简 称B矿。为β 型硅酸二钙。 (4)在立窑生产中,若通风不良、还原气氛严重、烧成温度低、液相量不足、 冷却较慢,则硅酸二钙在低于500 ℃下易由β 型转变为γ 型,体积膨胀10%导 致熟料粉化。 (5)贝利特为单斜晶系,在硅酸盐水泥熟料中呈圆粒状。
硅率过高,高温液相量减少,熟料煅烧困难,硅酸三钙不易形成; 如果氧化钙含量低,硅酸二钙含量过多而熟料易粉化。 硅率过低,熟料因硅酸盐矿物少而强度低;液相量过多,易出现 结大块、结炉瘤、结圈等,影响窑的操作。 取值:1.7 ~2.7
三、铝率
公式: IM
Al2O3 Fe2O3
意义:熟料中氧化铝与氧化铁的百分比。也表示熟料中铝酸三钙 与铁铝酸四钙的比例关系,也关系到熟料的凝结快慢。同时还关系到 熟料液相粘度,从而影响熟料的煅烧的难易。 当Al2O3/Fe2O3﹥0.64时,铝率与矿物组成的关系为:
二、硅率
公式: SM
SiO2 Al2O3 Fe2O3
意义:熟料中SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比。表示 熟料中的硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例关系,反映了熟料的质量和易 烧性。 当Al2O3/Fe2O3﹥0.64时,硅率与矿物组成的关系为:
SM C3 S 1.325C2 S 1.434C3 A 2.046C4 AF
(四)游离氧化钙和方镁石
种 类 欠烧游离氧化钙 (欠烧f-CaO) 一次游离氧化钙 (一次f-CaO) 产生原因 特 点
对水泥安定 性的影响
不大
熟料煅烧过程中因欠烧、 结构疏松多 漏生,在1100~1200℃低 孔 温下形成 因配料不当、生料过粗 或煅烧不良,尚未与S、 A、F反应而残留的CaO 呈“死烧状 态”,结构 致密
水泥品种和强度等级 原料品质 熟料矿物组成的选择 燃料品质 生料细度和均匀性 窑型与规格
3.5 配料计算
配料:根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的 熟料矿物组成或率值,并由此计算所用原料及燃料的配合比,称为生 料配料,简称配料。 配料的目的:设计生产 配料计算的依据:物料平衡(反应物的量等于生成物的量) 配料计算的基准:干燥基准、灼烧基准 干燥基准:蒸发物理水以后,生料处于干燥状态,以干燥状态质量所表 示的计算单位,称为干燥基准。用于计算干燥原料的配合比和干燥原 料的化学成分。 如果不考虑生产损失,则干燥原料的质量等于生料的质量,即: 干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料
灼烧生料+煤灰(掺入熟料的)=熟料
在实际生产中,由于总有生产损失,且飞灰的化学成分不可能等于生 料成分,煤灰的掺入量也并不相同。因此,在生产中应以生熟料成分 的差别进行统计分析,对配料方案进行校正。
熟料中煤灰掺入量计算:
qA y S PA y S GA F QDW 100 100
GA——熟料中煤灰掺入量,%; q ——单位熟料热耗,kJ/kg熟料; Ay——煤应用基低热值, kJ/kg煤; S ——煤灰沉落率,%;一般取S=100。 P——煤耗, kg/kg。
化学成分计算
鲍格法(代数法)
一、石灰饱和系数法 C3S=3.80(3KH-2)SiO2 C2S=8.60(1-KH) SiO2 C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3) C4AF=3.04Fe2O3 二、鲍格法 C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3 C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07C =2.87S-0.754C3S C3A=2.65A-1.69F C4AF=3.04F CaSO4=1.70SO3
四种主要矿物的特性
矿物名称 又称 水化速度 早期强度 水化热
硅酸三钙
硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四 钙
A矿
B矿 黑色中间相 白色中间相
较快
慢 快 介于 1、3间
高
低 较高 早期似C3A 后期似Baidu Nhomakorabea2S
较高
小 大 较小
四种主要矿物性能比较
28d内绝对强度:C3S>C4AF>C3A>C2S 水 化 速 度:C3A> C4AF> C3S>C2S 水 化 热: C3A> C3S> C4AF> C2S
3.1 硅酸盐水泥熟料的矿物组成 3.2 熟料的率值 3.3 熟料矿物组成的计算 3.4 熟料矿物组成的选择 3.5 配料计算
3.1 硅酸盐水泥熟料的矿物组成
一、化学组成:
主要化学成分:CaO 62%~67% SiO2 20%~24% Al2O3 4%~ 7% Fe2O3 2.5%~6%
3.2 熟料的率值
率值(水泥熟料中各氧化物的比例)更能反映熟料矿物组 成和性能。 通过率值作为生产的控制指标。 一、水硬率
公式:
HM
CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3
意义:熟料中氧化钙与酸性氧化物之和的质量分数的比值。 但是,只控制同样的水硬率,并不能保证熟料有相同的矿 物组成。只有同时也控制各酸性氧化物之间的比例,才能 保证熟料矿物组成的稳定。 取值:1.8 ~2.4
IM 1.15C3 A 0.64 C4 AF
铝率高,熟料中铝酸三钙多,液相粘度大,物料难烧,水泥凝结 快。铝率过低,液相粘度小,液相中质点易扩散对硅酸三钙形成有利, 但烧结范围窄,窑内易结大块,不利于窑的操作。 取值:0.9 ~1.7
四、石灰饱和系数
公式:
KH KH
CaO CaO游 -(1.65Al2O3 +0.35Fe2O3 +0.7SO3 ) 2.8(SiO2 SiO2游 ) CaO CaO游 -(1.1Al2O3 +0.7Fe2O3 +0.7SO3 ) 2.8(SiO2 SiO2游 )
三、熟料真实矿物组成与计算矿物组成的差异 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算式假设熟料式平衡冷 却并生成C3S、C2S、C3A和C4AF四种纯矿物,其计算结果 与熟料真实矿物组成并不完全一致,甚至相差很大。 (1)固溶体的影响 (2)冷却条件的影响 (3)碱和其它微组分的影响
3.4 熟料矿物组成的选择
灼烧基准:去掉烧失量(结晶水、二氧化碳与挥发物质等)以后,生 料处于灼烧状态,以灼烧状态质量所表示的计算单位,称为灼烧基准。 灼烧基准用于计算灼烧原料的配合比和熟料的化学成分。 如果不考虑生产损失,在采用基本上无灰分掺入的气体或液体燃料时, 则灼烧原料、灼烧生料与熟料三者的质量相等,即: 灼烧石灰石+灼烧粘土+灼烧铁粉=灼烧生料=熟料 如果不考虑生产损失,在采用有灰分掺入的燃煤时,则灼烧生料与掺 入燃料的煤灰之和应等于熟料的质量,即:
2. 铁铝酸四钙 矿物特性: (1)铁铝酸四钙代表的是一系列连续的固溶体。 (2)不纯,形成固溶体,称C矿(才利特)白色中间相。 水化特性: (1)水化速度:早期介于C3A、C3S间,后期的发展不如C3S; (2)早强似C3A,后期能增长,似C2S (3)水化热较C3A低,抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。 3. 玻璃体 形成:工厂实际生产条件下,硅酸盐水泥熟料中的部分熔融液相被快 速冷却来不及结晶而成为过冷凝体称为玻璃体。 主要成分:Al2O3、Fe2O3、CaO及少量MgO、Na2O、K2O 等。 性能:水化热较大;可改善熟料性能和易磨性。
(一)硅酸三钙(C3S) 矿物特性: (1)含量50%左右,甚至高达60%以上; (2)纯C3S只在2065~1250℃内稳定; < 1250℃ C3S C2S+CaO 反应慢,常温下呈介稳状态; (3)C3S有三种晶系七种变型: 1070℃ 1060℃ 990℃ 960℃ 920℃ 520℃ R M Ⅲ MⅡ MⅠ TⅢ TⅡ TⅠ R型为三方晶系,M型为单斜晶系,T型为三斜晶系。R型和MⅢ 型强度比T型高。 (4)不纯,含少量氧化镁、氧化铝、氧化铁等形成固溶体,称为 阿利特,简称A矿。 (5)纯C3S晶体截面为六角形或棱柱形;单斜晶系的阿利特单晶 为假六方片状或板状。 矿物水化特性: (1)水化较快,早期强度高,强度的绝对值和强度的增进率大, 居四种矿物之首,28 d强度达一年强度的70%~80%; (2)水化热较高;抗水性较差。
当C3S=0时,KH=0.667,即当KH=0.667时,熟料中只有C2S、C3A和 C4AF而无C3S。当C2S=0时,KH=1,即当KH=1时,熟料中无C2S而 只有C3S、 C3A和C4AF。故实际上KH值介于0.667 ~1.0之间。 KH表示了熟料中C3S与C2S百分含量的比例。KH越大,则硅酸盐矿 物中C3S的比例越高,熟料质量(主要为强度)越好。故提高KH有 利于提高水泥质量。但KH过高,熟料煅烧困难,保温时间长,否 则会出现游离CaO,同时窑的产量低,热耗高,窑衬工作条件恶化。
(二)硅酸二钙(C2S) 矿物特性: (1)含量20%左右,硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一; (2)纯C2S在1450℃ 以下存在多晶转变:
1425℃ 1160℃ 630~680℃ ﹤500℃ H L ' ' 690℃
(A/F≥0.64) (A/F﹤0.64)
意义:熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S+C2S) 所需的氧化钙含 量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比 值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。 石灰饱和系数与矿物组成的关系为:
KH C3 S 0.8838C2 S C3 S 1.3256C2 S
C2S的水化特性: (1)水化反应慢,28 d仅水化20%左右,凝结硬化慢;早期强度低,但 后期强度增长率较高,一年后赶上阿利特。 (2)贝利特的水化热小,抗水性较好。在中低热水泥和抗硫酸盐水泥中, 适当提高贝利特含量而降低阿利特含量是有利的。 (三)中间相 1.铝酸三钙 矿物特性: (1)不纯,形成固溶体,称黑色中间相 (2)晶型随原材料性质、熟料形成与冷却工艺的不同而有所差别。 水化特性: (1)水化快,凝结快; (2)早强较高,但绝对值不高。3 d发挥出大部分强度,以后不增长, 甚至倒缩。 (3)水化热高,干缩变形大,脆性大,耐磨性差,抗硫酸盐性能差。
大
二次游离氧化钙 (二次f-CaO)
熟料慢冷或还原气氛下, 经过高温, C3S分解而形成的 水化较慢
较大
MgO存在形式: (1)溶解于C4AF、C3S中形成固溶体; (2)溶于玻璃体中; (3)以游离状态的方镁石形式存在。
含2%,无破坏作用
方镁石指游离状态的氧化镁晶体,是熟料中氧化镁的一部分。 (1)水化很慢,需0.5~1年。 (2)水化生成氢氧化镁,体积膨胀148%,导致水泥安定性不良。 (3)方镁石膨胀的严重程度与晶粒尺寸和含量有关。 尺寸1μm 时,含量5%引起微膨胀; 尺寸5 ~7μm 时,含量3%引起严重膨胀。 国家标准规定硅酸盐水泥中氧化镁含量不得超过5%。
我国目前采用的是石灰饱和系数KH、硅率SM和铝率IM三 个率值。 为使熟料既顺利烧成,又保证质量,保持矿物组成稳定, 应根据各厂的原料、燃料和设备等具体条件来选择三个率 值,使之相互配合适当,不能单独强调其某一率值。一般 不能三个率值都同时高,或同时都低。
3.3 熟料矿物组成的计算
岩相分析(光学显微镜) 仪器测定 熟料矿物组成 X射线定量分析 石灰饱和系数法
>95%
其它氧化物
MgO SO3 Na2O
K2O TiO2 P2O5等
<5%
二、矿物组成
硅酸三钙:3CaO· 2 (C3S) SiO 75% 硅酸盐矿物 主要 硅酸二钙:2CaO· SiO2 (C2S) 矿物 铝酸三钙: 3CaO· 2O3 (C3A) Al 22% 熔剂矿物 组成 铁铝酸四4CaO· 2O3 · 2O3 (C4AF)钙: Al Fe 游离氧化钙(f-CaO) 其它 矿物 方镁石(结晶氧化镁) 组成 含碱矿物及玻璃体
780~ 820℃
常温下,有水硬性,不稳定
几乎无水硬性
(3)不纯,含少量氧化铝、氧化镁和氧化铁等形成固溶体,称为贝利特,简 称B矿。为β 型硅酸二钙。 (4)在立窑生产中,若通风不良、还原气氛严重、烧成温度低、液相量不足、 冷却较慢,则硅酸二钙在低于500 ℃下易由β 型转变为γ 型,体积膨胀10%导 致熟料粉化。 (5)贝利特为单斜晶系,在硅酸盐水泥熟料中呈圆粒状。
硅率过高,高温液相量减少,熟料煅烧困难,硅酸三钙不易形成; 如果氧化钙含量低,硅酸二钙含量过多而熟料易粉化。 硅率过低,熟料因硅酸盐矿物少而强度低;液相量过多,易出现 结大块、结炉瘤、结圈等,影响窑的操作。 取值:1.7 ~2.7
三、铝率
公式: IM
Al2O3 Fe2O3
意义:熟料中氧化铝与氧化铁的百分比。也表示熟料中铝酸三钙 与铁铝酸四钙的比例关系,也关系到熟料的凝结快慢。同时还关系到 熟料液相粘度,从而影响熟料的煅烧的难易。 当Al2O3/Fe2O3﹥0.64时,铝率与矿物组成的关系为:
二、硅率
公式: SM
SiO2 Al2O3 Fe2O3
意义:熟料中SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比。表示 熟料中的硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例关系,反映了熟料的质量和易 烧性。 当Al2O3/Fe2O3﹥0.64时,硅率与矿物组成的关系为:
SM C3 S 1.325C2 S 1.434C3 A 2.046C4 AF
(四)游离氧化钙和方镁石
种 类 欠烧游离氧化钙 (欠烧f-CaO) 一次游离氧化钙 (一次f-CaO) 产生原因 特 点
对水泥安定 性的影响
不大
熟料煅烧过程中因欠烧、 结构疏松多 漏生,在1100~1200℃低 孔 温下形成 因配料不当、生料过粗 或煅烧不良,尚未与S、 A、F反应而残留的CaO 呈“死烧状 态”,结构 致密
水泥品种和强度等级 原料品质 熟料矿物组成的选择 燃料品质 生料细度和均匀性 窑型与规格
3.5 配料计算
配料:根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的 熟料矿物组成或率值,并由此计算所用原料及燃料的配合比,称为生 料配料,简称配料。 配料的目的:设计生产 配料计算的依据:物料平衡(反应物的量等于生成物的量) 配料计算的基准:干燥基准、灼烧基准 干燥基准:蒸发物理水以后,生料处于干燥状态,以干燥状态质量所表 示的计算单位,称为干燥基准。用于计算干燥原料的配合比和干燥原 料的化学成分。 如果不考虑生产损失,则干燥原料的质量等于生料的质量,即: 干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料
灼烧生料+煤灰(掺入熟料的)=熟料
在实际生产中,由于总有生产损失,且飞灰的化学成分不可能等于生 料成分,煤灰的掺入量也并不相同。因此,在生产中应以生熟料成分 的差别进行统计分析,对配料方案进行校正。
熟料中煤灰掺入量计算:
qA y S PA y S GA F QDW 100 100
GA——熟料中煤灰掺入量,%; q ——单位熟料热耗,kJ/kg熟料; Ay——煤应用基低热值, kJ/kg煤; S ——煤灰沉落率,%;一般取S=100。 P——煤耗, kg/kg。
化学成分计算
鲍格法(代数法)
一、石灰饱和系数法 C3S=3.80(3KH-2)SiO2 C2S=8.60(1-KH) SiO2 C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3) C4AF=3.04Fe2O3 二、鲍格法 C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3 C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07C =2.87S-0.754C3S C3A=2.65A-1.69F C4AF=3.04F CaSO4=1.70SO3
四种主要矿物的特性
矿物名称 又称 水化速度 早期强度 水化热
硅酸三钙
硅酸二钙 铝酸三钙 铁铝酸四 钙
A矿
B矿 黑色中间相 白色中间相
较快
慢 快 介于 1、3间
高
低 较高 早期似C3A 后期似Baidu Nhomakorabea2S
较高
小 大 较小
四种主要矿物性能比较
28d内绝对强度:C3S>C4AF>C3A>C2S 水 化 速 度:C3A> C4AF> C3S>C2S 水 化 热: C3A> C3S> C4AF> C2S