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    堿對熟料煅燒和水泥性能的影響

    發布時間:2018-11-19  瀏覽量:578

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      水泥熟料中的堿主要是指鉀和鈉這兩種元素(以R表示),它們主要來源于原料。黏土和石灰石中的長石、云母等雜質都是含堿的鋁酸鹽。在使用煤作燃料時,也有少量堿。物料在煅燒過程中,苛性堿、氯堿首先揮發,堿的碳酸鹽和硫酸鹽次之,而存在于長石、云母、伊利石中的堿要在較高的溫度下才能揮發。揮發的堿只有少量排入大氣,其余部分隨窯內煙氣向窯低溫區域運動時,會凝結在溫度較低的生料上。對帶預熱器的窯,通常在最低二級預熱器內就冷凝,然后又和生料一起進入窯內,溫度升高時又揮發,這樣就產生了堿循環。當堿循環富集到一定程度時,就會引起氯化堿(RCl)和硫酸堿(R2SO4)等化合物粘附在最低二級預熱器錐體部分或卸料溜子上,形成結皮,嚴重時會出現堵塞現象,影響正常生產。因此,原料含堿量高時,對帶旋風預熱器的窯應采取旁路放風排堿。

      含堿氧化物能降低熟料液相出現的溫度和降低液相的粘度,起礦化劑的作用。當含堿量較少時,它可促使C2S吸收CaO生成C3S,而降低f-CaO。但含堿量高時,對熟料煅燒不利。

      1)由于K2O和Na2O的堿性比CaO的堿性強,當熟料中含硫量少時,堿主要取代CaO而與C2S和C3A起反應生成KC2S12和NaC8A3,從而阻止C2S吸收CaO,并促使C3S、C3A分解,析出f-CaO,使熟料f-CaO增加。

      2)當熟料中存在含硫化合物時,堿與硫化合生成堿的硫酸鹽,它可以是獨立的穩定相存在于熟料中,亦可以鉀一鈉硫酸鹽固溶體的形式(Na2O·3K2SO4)存在,可以緩和堿的不利影響。當SO3不足時,剩下的堿氧化物會生成鉀硅酸鈣與鈉鋁酸鈣,從而破壞熟料主要礦物C3S、C2S、C3A的形成,并產生二次f-CaO,使熟料質量大為降低。

      3)生料含有的云母和長石,分解時需要較高的溫度,因而煅燒中要延長生料的分解時間,從而壓縮物料的燒成帶,給煅燒操作帶來困難。

      4)在立窯煅燒過程中,堿所穩定的C2S容易在還原氣氛下發生β→γ型轉變。

      堿對水泥性能的影響表現

      ★水泥中堿溶出快,能增加液相的堿度,可加速水化速度及激發水泥中混合材的活性,從而提高水泥的早期強度。

      ★熟料含堿量較高時,會使水泥發生快凝、結塊及需水量增加,其原因是水泥水化時產生的KOH和NaOH會消耗石膏,從而破壞石膏的緩凝作用。

      ★水泥中的堿能和活性骨料發生堿骨料反應,產生局部膨脹,引起構筑物開裂變形,甚至崩潰。

      ★水泥中含堿量高,由于堿易生成鉀石膏(K2SO4·CaSO4·H20),使水泥庫結塊和造成水泥快凝。堿還能使混凝土表面起霜(白斑)。

      通常,熟料堿含量以Na20計應小于1.3%;生產低熱水泥用于水工建筑時,應小于0.6%;對旋風預熱器窯和預分解窯,生料中堿含量(K20+Na20)應小于1%。為了盡量提高堿的揮發率,在生產中要提高煅燒溫度,延長煅燒時間,降低生料細度,以及在生料中加入有利于煅燒和促使堿揮發的氟化物。

     

    堿對熟料煅燒和水泥性能的影響

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