1 影響熟料質(zhì)量的諸多因素
1.1 燒成帶位置對(duì)熟料質(zhì)量的影響
熟料煅燒需要經(jīng)過(guò)預(yù)熱帶、分解帶、過(guò)渡帶、燒成帶、冷卻帶等五個(gè)帶,在熟料煅燒過(guò)程中,每個(gè)帶都有自已的獨(dú)特作用和工作時(shí)段(見(jiàn)圖1)。其中燒成帶是回轉(zhuǎn)窯熟料煅燒最重要的工作帶,溫度從1 280℃開(kāi)始出現(xiàn)液相、吸收f(shuō)CaO、大量形成C3S、直到1 450℃,承擔(dān)并完成熟料主要礦物的最后燒成過(guò)程。燒成帶應(yīng)位于窯前5 m~30 m處,但在實(shí)際生產(chǎn)中燒成帶多不能位居于此,而是偏離在窯前15m~50 m之間,且各企業(yè)燒成帶長(zhǎng)短不一,熟料內(nèi)外顏色不一、硬度不一、‘糠心’、易粉化、強(qiáng)度低等均與此有關(guān)。其原因在于:一是燒成帶偏離正確位置,位居窯中,擠占了過(guò)渡帶的‘地段’,過(guò)渡帶因而過(guò)短,C2S的生成量不足,影響C3S的生成數(shù)量;二是物料在物理化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)階段,因過(guò)渡帶偏短,預(yù)熱不足、溫度尚低,貿(mào)然進(jìn)入燒成帶,影響C3S的生成數(shù)量、質(zhì)量和速度;三是冷卻帶因此偏長(zhǎng),熟料出窯路徑長(zhǎng)、時(shí)間長(zhǎng),熟料以‘冷料’出窯,淬冷效果不好,強(qiáng)度下降;四是由于‘冷料’入篦冷機(jī),致使窯頭罩風(fēng)溫低。‘冷風(fēng)’入窯,二次風(fēng)溫低,窯內(nèi)溫度提不上來(lái),液相不活躍,C3S生成數(shù)量減少,熟料燒不透、‘黃心’,窯前區(qū)溫度下降,冷卻帶過(guò)長(zhǎng),又再次影響熟料出窯的溫度和質(zhì)量;五是三次風(fēng)溫下降,有的企業(yè)甚至長(zhǎng)期低至700℃~800℃之間,影響分解爐的工作效果和余熱發(fā)電量,同時(shí)造成熱耗和燃煤的浪費(fèi)。
因此,燒成帶前移應(yīng)是煅燒工作的重心和核心,務(wù)必要認(rèn)真仔細(xì)研究、落實(shí)、做好;其中煤粉質(zhì)量、三次風(fēng)閥的開(kāi)度、一次風(fēng)壓、風(fēng)速,窯內(nèi)風(fēng)速的影響較為突出,并決定燒成帶的位置。
1.2 燒成帶長(zhǎng)度的影響
C3S形成不僅需要煅燒溫度,更需要一定的煅燒時(shí)間,即高溫時(shí)段,一般需12min~15min。延長(zhǎng)熟料在燒成帶的停留時(shí)間,即延長(zhǎng)熟料在窯內(nèi)的煅燒時(shí)間,可使熟料礦物晶體的發(fā)育更加完全,強(qiáng)度提高,質(zhì)量穩(wěn)定。熟料煅燒時(shí)間與燒成帶長(zhǎng)度成正比,與窯轉(zhuǎn)速、窯內(nèi)徑、窯斜度成反比;窯內(nèi)風(fēng)速、煤粉質(zhì)量(熱值、細(xì)度)、入窯物料分解率、火焰形狀等因素,同樣影響物料在窯內(nèi)各帶的停留時(shí)間及熟料結(jié)粒的大小;如原料不易煅燒,入窯物料分解率低,物料在過(guò)渡帶需要的時(shí)間就長(zhǎng),而在燒成帶停留的時(shí)間就短,并易生成大晶格的C2S。此類C2S與fCaO很難結(jié)合,也難結(jié)粒。
對(duì)于熟料“雙高”(高K H、高SM)配料的廠家,煅燒溫度應(yīng)稍高一些,燒成帶長(zhǎng)度也應(yīng)稍長(zhǎng)一些,即“高溫長(zhǎng)帶”煅燒,有利于熟料燒結(jié)和熟料質(zhì)量的提高,燒成帶長(zhǎng)度一般控制在4.5D~5.5D(窯內(nèi)直徑)為好。
1.3 火焰形狀的影響
火焰所在位置即是燒成帶位置,火焰長(zhǎng)度即是燒成帶長(zhǎng)度,因此火焰形狀和長(zhǎng)度影響熟料C3S礦物晶粒發(fā)育的大小與活性。在燒高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)熟料時(shí),火焰長(zhǎng)度應(yīng)適中,即不拉長(zhǎng)火焰使燒成帶溫度降低,也不縮短火焰長(zhǎng)度,使高溫過(guò)分集中。火焰形狀、粗細(xì)應(yīng)與窯斷面面積相適應(yīng),使火焰充滿、近料而不觸料,保持?jǐn)嗝鏋檎~狀(或柱狀)。調(diào)整燃燒器火焰長(zhǎng)度,即調(diào)整燒成帶長(zhǎng)度,也即調(diào)整熟料在燒成帶的煅燒時(shí)間。
1.4 煅燒溫度的影響
溫度提高會(huì)使質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加,可加快質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散速度、化學(xué)反應(yīng)速度、固相反應(yīng)速度,提高熟料煅燒效果和質(zhì)量。煅燒溫度依然是指燒成帶的溫度,當(dāng)燒成帶溫度區(qū)間從1 300℃達(dá)到1 450℃時(shí),火焰要穩(wěn)定、要有一定長(zhǎng)度,不應(yīng)出現(xiàn)明顯的峰值,避免包殼熟料的出現(xiàn)。一般‘包殼熟料’結(jié)粒正常,粒徑在f 20mm~30mm,但熟料破開(kāi)后會(huì)發(fā)現(xiàn),外部裹有一層致密堅(jiān)硬的外殼,內(nèi)部顏色雖與外部一致,但密實(shí)度較外部差。這類熟料多因窯內(nèi)溫度場(chǎng)分布不均,局部溫度較高,在燒成溫度場(chǎng)停留時(shí)間較短,是明顯的短焰急燒熟料。這類熟料fCaO雖然較低,但28d強(qiáng)度不高,立升重低,長(zhǎng)時(shí)間存放容易出現(xiàn)粉化現(xiàn)象。
溫度在1 300℃~1 450℃~1 300℃時(shí),可確保熟料的燒結(jié)和質(zhì)量;采用雙高配料(高KH、高SM)生產(chǎn)高強(qiáng)熟料,生料易燒性變差,熟料煅燒溫度應(yīng)適度控制在1 300℃~1 500℃~1 300℃左右較為有利。但溫度過(guò)高,會(huì)增加廢氣溫度和熱耗,易造成結(jié)皮與堵塞等。
1.5 窯速的影響
影響煅燒時(shí)間的因素有燒成帶的長(zhǎng)度和回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)數(shù)。降低轉(zhuǎn)速、也即延長(zhǎng)燒成時(shí)間,當(dāng)熟料質(zhì)量較好時(shí),窯速可適當(dāng)提高。提高窯速,可加大灼燒生料的翻滾頻次,促進(jìn)熟料礦物的形成和燒結(jié),提高產(chǎn)量;但在熟料質(zhì)量較差時(shí),應(yīng)適當(dāng)放低窯速,延長(zhǎng)熟料煅燒時(shí)間,確保熟料質(zhì)量。
1.6 窯氣氛的影響
煤粉燃燒過(guò)剩空氣系數(shù)應(yīng)控制在1.10~1.15左右,廢氣氧含量應(yīng)以2%以下為好,即保持微氧化氣氛;若二次風(fēng)不足,過(guò)剩空氣系數(shù)過(guò)低,易產(chǎn)生還原氣氛,產(chǎn)生CO氣體。熟料中的Fe2O 3會(huì)被CO還原成F e O , 影響熟料液相成分和粘度,影響熟料燒結(jié),易產(chǎn)生大量黃心熟料,從而影響熟料質(zhì)量。二次風(fēng)溫對(duì)煅燒質(zhì)量有著重要影響,如窯內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛,應(yīng)減小窯頭風(fēng)機(jī)排風(fēng)量、適當(dāng)增大窯尾高溫風(fēng)機(jī)的風(fēng)量等,即提高二次風(fēng)溫、增加風(fēng)量;同時(shí),還應(yīng)注意窯內(nèi)風(fēng)速的穩(wěn)定,控制煤粉細(xì)度,使火焰集中,避免硫酸鹽在還原氣氛下分解,造成窯后部結(jié)長(zhǎng)厚窯皮等,以減緩MgO含量較高的生料在高溫下出現(xiàn)結(jié)圈、結(jié)蛋等。
1.7 燃煤的影響
回轉(zhuǎn)窯煅燒煤粉燃燒后的灰分會(huì)全部沉降在燒成帶熟料顆粒表面,造成熟料顆粒表面的富硅化,從而使熟料表層礦物C3S含量下降,C2S含量上升,熟料質(zhì)量下降。為消除窯灰對(duì)熟料質(zhì)量的不利影響,要正確分煤:一是增加分解爐用煤量,降低窯頭噴煤量,不應(yīng)為提高窯溫、隨意加大窯頭噴煤量;二是調(diào)整喂煤質(zhì)量:分解爐使用低熱值煤,窯頭喂灰分低的優(yōu)質(zhì)煤(可降低煤灰沉降、加快煤粉爆燃速度,使燒成帶前移);全部使用熱值高、灰分低的優(yōu)質(zhì)煤應(yīng)是首要選項(xiàng)。
2 液相性質(zhì)及對(duì)熟料質(zhì)量的影響
液相主要由Fe2O3、Al2O3、CaO等組成(包括其他次要組分MgO、K2O、Na2O等),熟料礦物形成是在液相出現(xiàn)以后進(jìn)行的。液相在熟料煅燒過(guò)程中發(fā)揮三個(gè)重要作用:一是在中溫狀態(tài)下把分散的粉料粘合、團(tuán)聚起來(lái),起到團(tuán)粒的作用;二是在過(guò)渡帶吸附游離的SiO2和CaO生成C2S;三是在燒成帶、高溫狀態(tài)下,C2S逐漸溶解于液相與fCaO發(fā)生固相反應(yīng)、生成C3S。隨著溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng),C3S晶核不斷形成,小晶體逐漸長(zhǎng)大,最終形成阿利特晶體。影響液相性質(zhì)和作用的主要因素分述如下。
2.1 液相量
液相量與組分性質(zhì)、組分含量、熟料燒結(jié)溫度有關(guān)。煅燒溫度對(duì)液相量有很大影響,當(dāng)溫度達(dá)到1 300℃左右時(shí),在過(guò)渡帶生成的C3A和C4AF于燒成帶熔成液相,所以稱C3A與C4AF為熔劑性礦物。熟料中Al2O3、Fe2O3的增加將促使C3A、C4AF的增加、液相量的增加;熟料中MgO、R2O等成分也能增加液相量。
一般硅酸鹽水泥熟料成分中生成的液相量可近似用下式進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)燒成溫度為1 400℃時(shí): L%=2.95A+2.2F+M+R
當(dāng)燒成溫度為1 450℃時(shí): L%=3.OA+2.25F+M+R
式中:L——液相含量,%;
A——熟料中Al2O3含量,%;
F——熟料中Fe2O3含量,%;
M——熟料中MgO 含量,%;
R—— 熟料中R2O 含量,%。
從上述公式可知影響液相量的主要成分是Al2O3、Fe2O3、MgO和R2O,后兩者在含量較多時(shí)為有害成分。增加Al2O3和Fe2O3的含量可增加液相量,有利于C3S的生成。
液相出現(xiàn)溫度,即系統(tǒng)最低共融溫度與組分的成分與性質(zhì)有關(guān)。在CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3四元系統(tǒng)中,最低共融溫度1 338℃,由于生料中含有MgO、K2O、Na2O等雜質(zhì)組分,最低共融溫度降為1 250℃;1 260℃液相開(kāi)始出現(xiàn),1 300℃~1 450℃開(kāi)始形成C3S,1 450℃以上C3S生成迅速,該溫度稱為熟料的煅燒溫度。隨著溫度上升,液相量逐漸增加,粘度降低,有利于C3S礦物的形成,熟料質(zhì)量較好。但過(guò)高的液相量會(huì)給煅燒操作帶來(lái)困難,如結(jié)大塊、結(jié)圈、燒流、損壞設(shè)備等。
一般熟料在煅燒階段液相量應(yīng)為20 %~30%。因各企業(yè)系統(tǒng)工況和設(shè)備差異,液相量應(yīng)根據(jù)本企業(yè)實(shí)際情況進(jìn)行控制。在系統(tǒng)工況正常的情況下,液相量可偏中上限,控制在24%~26%,有利于C3S的形成(要注意液相粘化率的不同)。
2.2 液相反應(yīng)
物料加熱到最低共熔溫度時(shí),物料中出現(xiàn)液相,C2S和CaO開(kāi)始溶于液相,C2S吸收f(shuō)CaO形成C3S。組分?jǐn)?shù)愈多,最低共熔溫度愈低。
熟料燒結(jié)包含三個(gè)過(guò)程:C2S和CaO逐步溶解于液相中并擴(kuò)散;C3S晶核形成;C3S晶核發(fā)育、長(zhǎng)大,完成熟料的燒結(jié)過(guò)程。隨著溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng),液相量增加,液相粘度降低,CaO和C2S不斷溶解、擴(kuò)散,C3S晶核不斷形成,并逐漸發(fā)育、長(zhǎng)大,最終形成幾十微米大小、發(fā)育良好的阿利特晶體。與此同時(shí),晶體不斷重排、收縮、密實(shí)化,物料逐漸由疏松狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴苫液凇⒔Y(jié)構(gòu)致密的熟料。這個(gè)過(guò)程稱為熟料的燒結(jié)過(guò)程,也稱石灰吸收過(guò)程。
任何反應(yīng)過(guò)程都需要有一定的時(shí)間,C3S的形成也不例外。它的形成不僅需要有一定的溫度,而且還需要在燒成溫度下的煅燒時(shí)間,使其能充分反應(yīng),但時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),一般需要在高溫下煅燒12min~15min。
時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易使C3S生成粗而圓的晶體,強(qiáng)度發(fā)揮慢、而且還要降低,叫“過(guò)燒”。但在目前生產(chǎn)實(shí)踐中,多數(shù)企業(yè)存在的情況是“欠燒”。
從上述分析可知,熟料燒成形成阿利特的過(guò)程,與液相形成溫度、液相量、液相性質(zhì)以及CaO和C2S的溶解速度、離子擴(kuò)散速度等各種因素有關(guān)。
2.3 液相粘度
評(píng)價(jià)液相性質(zhì)的主要依據(jù)一是數(shù)量,二是粘度。液相粘度直接影響C3S的形成速度和晶體尺寸,液相粘度小,則液相的粘滯阻力小,液相中質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散速度增加,有利于C3S的形成和晶體的發(fā)育成長(zhǎng),反之則C3S形成困難。熟料液相粘度隨溫度和組成(包括少量氧化物)而變化。提高溫度,離子動(dòng)能增加,減弱相互間的作用力,可降低液相粘度。
C3A和C4AF都是熔劑礦物,但它們生成液相的粘度不同,C3A形成的液相粘度較大,C4AF形成的液相粘度較小。因此當(dāng)熟料中C3A或Al2O3含量增加,即熟料的鋁率增加時(shí),液相粘度增加;反之,當(dāng)C4AF或Fe2O3含量減少時(shí)液相粘度減小。液相粘度幾乎與鋁率的增加而成直線增加。從燒成角度看,鋁率高對(duì)燒成不利,影響C3S的生成;但從水泥熟料性能角度看,C3A含量高的熟料強(qiáng)度發(fā)揮快,早期強(qiáng)度高,對(duì)C3S強(qiáng)度的正常發(fā)揮有利;C3A含量適當(dāng),水泥熟料的凝結(jié)時(shí)間可正常。所以液相量的增加和液相粘度的減少,都有利于C2S和CaO在液相中擴(kuò)散、有利于C2S吸收Ca O形成C3S。所以,適時(shí)、適當(dāng)減少C 3A,增加C 4 A F的含量是提高液相量、降低液相粘度的必要措施。熟料的鋁率要適當(dāng),C3A含量一般應(yīng)在7.0%左右,C4AF含量一般應(yīng)在9.0%以上。
提高溫度,離子動(dòng)能增加,減弱相互間的作用力,因而降低液相粘度,有利于C3S的形成,但煅燒溫度過(guò)高,物料易在窯內(nèi)結(jié)大塊、結(jié)圈等,同時(shí)會(huì)引起熱耗增加,并影響窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。液相中離子狀態(tài)相互作用力的變化隨R2O含量的增加,液相粘度會(huì)增加,是有害的;但MgO、K2O、Na2O、SO3含量增加,液相粘度會(huì)有所下降。粘度與溫度、鋁率的關(guān)系見(jiàn)圖2、圖3。
2.4 液相表面張力
窯內(nèi)熟料顆粒是在液相作用下形成的,液相在晶體外形成毛細(xì)管橋。其作用一是使顆粒結(jié)合在一起,二是作為中間介質(zhì),使CaO和C2S在熔融態(tài)內(nèi)擴(kuò)散生成C3S。顆粒的強(qiáng)度取決于毛細(xì)管橋的強(qiáng)度,橋的強(qiáng)度即連接顆粒的作用力隨液相表面張力增大和顆粒直徑的降低而增加。毛細(xì)管橋的數(shù)量又與顆粒直徑的平方根成反比。要結(jié)好粒,必須有足夠的液相,并要求顆粒在液相內(nèi)分布均勻,形成較高的表面張力和適宜的結(jié)粒時(shí)間。液相表面張力增大易結(jié)粒,熟料顆粒的大小與液相表面張力呈良好的線性關(guān)系(見(jiàn)圖4)。
液相的表面張力與液相溫度、組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般熟料液相內(nèi)含有幾種元素,它們之間的表面張力并非單元素表面張力的疊加;液相表面張力與溫度有關(guān),不同成分的熟料液相表面張力值在同一溫度時(shí)有不同,但隨溫度的升高,其液相表面張力值均有所下降。熟料液相表面張力值與溫度的關(guān)系見(jiàn)圖5。
液相表面張力是液相的重要性質(zhì),與熟料結(jié)粒有直接關(guān)系。熟料顆粒的大小與液相表面張力呈良好的線性關(guān)系,液相表面張力增大易結(jié)粒;液相表面張力與元素外電子的負(fù)電性有關(guān),有些元素,如K、Cl、S的表面張力值較低,不利于結(jié)粒,熟料結(jié)粒不密實(shí)、強(qiáng)度低;而Mg、Al等元素的表面張力值較高,有利于結(jié)粒,有利于固液反應(yīng),促進(jìn)C3S的形成。
從表1可見(jiàn),堿類成分的增加會(huì)大幅度地降低液相的表面張力,降低結(jié)粒能力。液相量雖然不少,但窯內(nèi)昏暗、飛砂、熟料細(xì)顆粒增多等現(xiàn)象與此有關(guān)。
2.5 CaO溶解于液相的速度
C3S的形成也可以視為C2S和CaO在液相中的溶解過(guò)程,C2S和CaO逐步溶解于液相的速度越大,C3S的成核也越快。因此,要加速C3S的形成、實(shí)際上就是提高C2S和CaO的溶解速度,而這個(gè)速率的大小受CaO顆粒大小和液相粘度所控制。實(shí)驗(yàn)表明,隨著溫度的增加、粘度的減小、CaO粒徑的減小,CaO的溶解速率呈增大趨勢(shì)。
2.6 熟料冷卻——液相固化
熟料在窯內(nèi)燒成后,不等于礦物結(jié)構(gòu)的最后完成,還要進(jìn)行冷卻。冷卻的笫一目的應(yīng)是固化在煅燒中已形成的熟料礦物晶體,改進(jìn)熟料質(zhì)量、提高易磨性;第二是降低熟料溫度,便于熟料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和粉磨;笫三才是回收熟料余熱、降低熱耗、提高熱效率。熟料冷卻的好壞及冷卻速度,對(duì)熟料質(zhì)量影響較大,因?yàn)椴糠秩廴谑炝希谝合嗬鋮s時(shí),往往還在與固相發(fā)生反應(yīng)。因此,熟料的最終礦物結(jié)構(gòu)決定于冷卻速度、固液相間質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散速度、固液相的反應(yīng)速度等。
如果冷卻很慢,固液相中的離子擴(kuò)散足以使固液相間的反應(yīng)充分進(jìn)行,稱為平衡冷卻;如果冷卻速度中等,使液相能夠析出結(jié)晶,為獨(dú)立結(jié)晶;如果冷卻很快,使液相不能析出晶體并成為玻璃體,稱為淬冷。
急速冷卻熟料對(duì)改善熟料質(zhì)量具有重要意義:
(1)防止或減少C3S的分解。當(dāng)溫度低于1 260℃~1 280℃以下,尤其在1 250℃時(shí),C3S易分解成C2S和二次fCaO,熟料強(qiáng)度下降;在熟料高溫急冷時(shí),當(dāng)溫度從燒成溫度迅速下降,并越過(guò)C3S的分解溫度時(shí),C3S來(lái)不及分解,而以介穩(wěn)狀態(tài)保存下來(lái)。可防止或減少C3S的分解,穩(wěn)定和保證水泥熟料的強(qiáng)度。
(2)防止或減少β-C2S轉(zhuǎn)化成γ-C2S。C2S由于結(jié)構(gòu)排列不同,因此有不同的結(jié)晶形態(tài),而且相互之間會(huì)發(fā)生形態(tài)轉(zhuǎn)化:煅燒時(shí)形成的β-C2S,在冷卻過(guò)程中,慢冷就易轉(zhuǎn)化成γ-C2S。β-C2S相對(duì)密度為3.28,而γ-C2S相對(duì)密度為2.97,β-C2S轉(zhuǎn)變成γ-C2S時(shí)體積增加10%。由于體積的增加,產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,引起熟料粉化,且γ-C2S幾乎無(wú)水硬性;當(dāng)熟料快冷時(shí),可迅速越過(guò)結(jié)晶形態(tài)的轉(zhuǎn)變溫度,使β-C2S來(lái)不及轉(zhuǎn)變?yōu)棣?C2S、而以介穩(wěn)狀態(tài)保存下來(lái);同時(shí)急冷時(shí)的玻璃體較多,這些玻璃體包裹住β-C2S晶體,使其穩(wěn)定下來(lái),因而防止或減少β-C2S轉(zhuǎn)化成γ-C2S,可提高熟料水硬性、增強(qiáng)熟料強(qiáng)度。
(3)減少熟料中C3A結(jié)晶體。結(jié)晶型的C3A水化后易使水泥快凝,而非結(jié)晶的C3A水化后不會(huì)使水泥漿快凝;急冷時(shí)C3A來(lái)不及結(jié)晶而存在于玻璃體中,或結(jié)晶細(xì)小。因此急冷熟料加水后不易產(chǎn)生快凝,凝結(jié)時(shí)間容易控制。實(shí)驗(yàn)表明,呈玻璃態(tài)的C3A很少會(huì)受到Na2SO4或MgSO4的侵蝕,有利于提高水泥的抗硫酸鹽性能。
(4)改善水泥的安定性。高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)熟料要求快燒急冷,加強(qiáng)篦冷機(jī)高溫端通風(fēng),強(qiáng)化一室、二室高壓風(fēng)速、風(fēng)量,強(qiáng)化冷風(fēng)對(duì)高溫熟料的冷卻效果,使熟料急冷,同時(shí)有利于形成小晶格的MgO礦物,相應(yīng)減緩MgO水化的膨脹影響。
當(dāng)熟料慢冷時(shí)MgO結(jié)晶成大顆粒方鎂石,水化速度很慢,往往幾年后還在水化,水化后生成Mg(OH)2,體積增加148%,使水泥硬化試體體積膨脹而遭到破壞,導(dǎo)致水泥安定性不良。當(dāng)熟料急冷時(shí)熟料液相中的M g O來(lái)不及析晶,或者即使結(jié)晶也來(lái)不及長(zhǎng)大,晶體的尺寸細(xì)小,其水水化速度大致相等,對(duì)安定性的危害很小。尤其當(dāng)熟料中M g O含量較高時(shí),急冷可以克服由于其含量高所帶來(lái)的不利影響,達(dá)到改善水泥安定性的目的。這對(duì)于使用寒武紀(jì)及高鎂礦石灰?guī)r的水泥企業(yè)具有重要的實(shí)際意義。
(5)提高熟料易磨性。急冷時(shí)熟料礦物結(jié)晶細(xì)小,形成較多玻璃體,這些玻璃體由于種種體積效應(yīng)在顆粒內(nèi)部不均衡地發(fā)生,產(chǎn)生較大的內(nèi)部應(yīng)力,可提高熟料的易磨性,降低粉磨能耗。熟料的急冷對(duì)提高和穩(wěn)定熟料質(zhì)量、回收熱能、有利生產(chǎn)具有重要作用。努力提高熟料冷卻速度、大力回收熟料余熱是生產(chǎn)過(guò)程中的重要課題,采用現(xiàn)代、新型篦冷機(jī)對(duì)熟料進(jìn)行高效冷卻應(yīng)是熟料生產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié)。