水泥生产中的原料说明

水泥生产中的原料说明
原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、锻烧和熟料的质量，最终也影响水泥的质量。

因此，了解和掌握原料的性能，正确地选择和合理地控制原料的质量，是水泥生产工艺中一个重要环节。

生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料（主要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅和氧化铝，也提供部分氧化铁）。

我国粘土原料及煤炭灰分中一般含氧化铝较高，而含氧化铁不足，因此需要加入铁质校正原料。

当粘土中氧化硅或氧化铝含量偏低时，可加入硅质或铝质校正原料。

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制造水泥的原料应满足以下工艺要求：
1. 化学成分必须满足配料的要求，以能制得成分合适的熟料，否则会使配料困难，甚至无法配料。

2. 有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。

3. 应具有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性，湿法生产时料浆的可泵性，半干法生产的成球性等。

．石灰质原料
凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰质原料，主要有石灰岩、泥灰岩、白至、贝壳等。

它是水泥生产中用量最大的一种原料，一般生产 It 熟料约需 1. 2^-1. 3t 石灰质干原料。

石灰岩是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩，主要矿物是方解石，并含有白云石，硅质（石英或健石）、含铁矿物和粘土质杂质，是一种具有微晶或潜晶结构的致密岩石，中等硬度、性脆，纯的方解石含有 56ooCa0 和44ooC0 ：，制造硅酸盐水泥用石灰石中氧化钙含量一般应不低于 48 ％，以免配料发生困难。

泥灰岩是碳酸钙和粘土质物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩。

泥灰岩中氧化钙含量超过 45 ％，石灰饱和系数大于 0. 95 时，称为高钙泥灰岩，
用它作原料时应加入粘土配合。

若氧化钙含量小于 43. 5 ％，石灰饱和系数低于 0. 8 时，称为低钙泥灰岩，一般应与石灰石搭配使用。

若氧化钙含量在％，其率值也和熟料相近，则称为天然水泥岩，可直接用于烧成熟料，但自然界很少见。

泥灰岩是一种较好的水泥原料，因为它含有的石灰岩和粘土已呈均匀状态，易于锻烧，有利于提高回转窑的产量，降低燃料消耗，泥灰岩的硬度低于石灰岩，所以它的易磨性较好，有利于提高磨机产量，降低粉磨电耗。

石灰石中的白云石<CaCO; · M9%-O, ) 是熟料中氧化镁的主要来源，为使熟料中的氧化镁含量小于 5. 0 ％，应控制石灰石中的氧化镁含量小于 3.
0 ％。

隧石俗称“火石”。

主要成分是 Si0 ：，常以 a 一石英为主要矿物，色棕、褐等，结晶完整粗大，质地坚硬，难以磨细，化学反应能力差，在熟料缎烧时也不易起反应，对熟料的产质量及消耗均有不利影响。

作为水泥原料的石灰石，其健石和石英含量一般控制在 4 ％以下。

石灰石中碱含量应小子％，以免影响锻烧和熟料质量。

表 1-4-1 石灰质原料的质量要求
注：①石灰石二级品和泥灰岩在一般情况下均需和石灰石一级品搭配使用，当用煤作然料时，搭配后的 CaO 含量要达到 48 ％；② Si 2 0 ： .A1 2 0 3 ：、Fe203 的含量应满足熟料的配料要求。

除天然石灰质原料外，电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等工业废渣都可作为石灰质原料使用，但应注意其中杂质的影响。

．粘土质原料
粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐，主要化学成分是 Si02 , 其次
A120, ，还有少量Fe20 3 ，一般生产 1t 熟料用一 0 。

4t 粘土质原料。

天然粘土原料有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，其中黄土和粘土使用最广。

衡量粘土质量主要有它的化学成分（硅率、铝率），含碱量及其可塑性，热稳定性，正常流动度的需水量等工艺性能。

这些性能随粘土中所含的主导矿物、粘粒多少及其杂质等不同而异。

所谓主导矿物是指粘土同时含有几种粘土矿物
时，其中含量最多的矿物．根据主导矿物的不同，可将粘土分成高岭石类、蒙脱石类及水云母类等，它们的某些工艺性能如表 1-4-2 所示
4. 0 表 1-4-2 粘土矿物与粘土工艺性能的类系
表 1-4-3 粘土质原料的质量要求
注：① SM=2. 0--2. 7 时，一般需要掺加硅质原料，当 SM=3 。

时，一般需要与一级品或 SM 低的二级品原料搭配使用，或掺用铝质原料。

②采用立波尔窑及立窑生产时，才要求提供塑性指数。

粘土中一般均含有碱，它由云母及长石等风化、伴生、夹杂而带入，含碱量过高时对水泥窑的正常生产和熟料质量及水泥性能均有不利的影响。

如：锻烧操作困难、料发粘、热工制度不易稳定；熟料中 ,f'-CaO 增加，硅酸三钙含量减少，在悬浮预热器中容易结皮堵塞，使水泥急凝等。

所以一般应控制粘土中碱含量小于％，悬浮预热器窑用生料中碱含量（ KZO ＋ Na20) 应不大于
1 ． 0 ％。

如果粘土中含有过多的石英砂，不但使生料难以磨细，还会给锻烧带来困难，因为 a- 石英不易与氧化钙化合。

同时含砂量大则粘土的塑性差，对生料的成球不利，所以应限制其含量，一般要求 0. 08mm 方孔筛筛余不超过 10 ％ 0. 2mm 方孔筛筛余不超过 5 ％。

粘土的可塑性对生料成球的质量影响很大，成球质量又直接影响立窑和立波尔窑加热机内的通风和锻烧均匀程度，要求生料球在输送和加料过程中不破裂，锻烧过程中仍有一定强度和热稳定性好，才能保证窑的正常生产，否则会恶化窑内的锻烧。

通常可塑性好的粘土，生料易于成球，料球强度高，入窑后不易炸裂，热稳定性好。

立窑和立波尔窑用的粘土的可塑性指数应不小于 12 。

粘土可塑性大小与它的粘粒（小于 51im) 含量、所含的主导矿物及杂质有关。

粘粒含量多，分散度高，则可塑性好。

立窑或立波尔窑水泥厂应使用可塑性与热稳定性良好的高岭石、多水高岭石、蒙脱石等为主导矿物的粘土，避免采用可塑性差、热稳定性不良的水云母或伊利石为主导矿物的粘土。

．校正原料
当石灰质原料和粘土质原料配合所得的生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料。

氧化铁不够时，应掺加氧化铁含量大于 40 ％的铁质校正原料，常用的有低品位铁矿石，炼铁厂尾矿以及硫酸厂工业渣硫酸渣（硫铁矿渣等）。

硫铁矿渣主要成分为 Fe203 ，含量大于
50 ％，红褐色粉末，由于含水量较大，对贮存、卸料均有不利的影响。

常用的硅质校正原料有砂岩、河砂、粉砂岩等，一般要求硅质校正原料的氧化硅含量为700o-90 ％，大于 90 ％时，由于石英含量过高，难以粉磨与缎烧，故很少采用。

当粘土中氧化铝含量偏低时，可掺入煤渣、粉煤灰、煤研石等高铝原料校正，铝质校正原料要求，一般不小于 30 ％。

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