淺析熟料的巖相分析對水泥鍛燒工藝的指導(dǎo)

謝常維

（華潤水泥（南寧）有限公司　廣西　南寧　530043）

淺析熟料的巖相分析對水泥鍛燒工藝的指導(dǎo)

謝常維

（華潤水泥（南寧）有限公司廣西南寧530043）

對水泥熟料進(jìn)行巖相分析，在生產(chǎn)控制的整個過程中都具有十分關(guān)鍵的含義，它能夠讓人們在微觀條件上迅速對熟料的品質(zhì)好壞產(chǎn)生了解，并能夠預(yù)估窯熱工制度能否穩(wěn)定運(yùn)行。而當(dāng)前已經(jīng)有很多水泥制造廠家在檢測水泥熟料品質(zhì)時采取巖相分析法，但是怎樣讓巖相分析在水泥鍛造工藝中使用的更好并以此提升水泥熟料的品質(zhì)，還需不斷實(shí)踐并在這個過程中進(jìn)行教訓(xùn)與經(jīng)驗的總結(jié)。本文主要分析了熟料的巖相分析對水泥鍛燒工藝的指導(dǎo)探究，這在當(dāng)前的環(huán)境下具有重要意義。

水泥熟料；巖相分析；水泥煅燒工藝；指導(dǎo)

管控水泥熟料品質(zhì)一直以來都是水泥生產(chǎn)廠家生產(chǎn)水泥的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這當(dāng)中，水泥煅燒一直都是水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的主要部分。當(dāng)前，控制水泥熟料品質(zhì)的方法通常都是采用物質(zhì)檢測和化學(xué)分析等辦法，之后再檢測與分析熟料中含有的成分與特征等。雖然有很多辦法都可以為完善水泥煅燒工藝提供科學(xué)依據(jù)，但是仍然有很多分析法不能全面及精準(zhǔn)的對熟料內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行認(rèn)知，因此在開展水泥煅燒工藝時會出現(xiàn)嚴(yán)重問題。而近幾年巖相分析的出現(xiàn)讓人們對熟料有了更新的認(rèn)知，也能對水泥煅燒工藝產(chǎn)生正面的引導(dǎo)作用。

1　熟料巖相分析法概述

自20世紀(jì)50年代開始，水泥巖相分析法就變成了分析水泥熟料與完善水泥制造方法的關(guān)鍵手段，研究這方面的專家在運(yùn)用巖相分析時也會獲得較大的成功。例如熟料光片制作技術(shù)、處置黃心熟料及其熟料性質(zhì)與控制辦法等。而關(guān)于水泥巖相有三種檢測方法，分別是反光分析、偏光分析與形貌學(xué)特征研究這三種方法，在對熟料進(jìn)行分析與鑒定時每種方法都會產(chǎn)生不一樣的效果，例如可以采取反光分析對熟料特性進(jìn)行研究。

對熟料進(jìn)行巖相分析能夠讓人們進(jìn)一步了解巖相的特性，更加熟練的發(fā)揮水泥鍛造工藝。熟料的巖相分析對水泥煅燒工藝的指導(dǎo)有著十分關(guān)鍵的作用，主要表現(xiàn)為幾點(diǎn)：①能夠熟料組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步鑒定，例如煅燒過程與煅燒化學(xué)組成等；②可以利用巖相分析對巖相基本構(gòu)成方式與散布狀況有一個較好的了解，進(jìn)而可以按照觀測結(jié)果分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)與煅燒環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，進(jìn)而能夠更好的對完善工藝進(jìn)行指導(dǎo)；③可以按照巖相分析成果將水泥性能與制造方法進(jìn)行深化與管理，尤其是在控制熟料活性、提升水泥生產(chǎn)質(zhì)量和減少煅燒消耗方面有著非常直觀的推動作用。

2　熟料的巖相分析所帶來的水泥煅燒工藝問題

在分析水泥煅燒工藝程序與熟料的巖相分析之后，并通過對原材料配比的研究（見表1），可以將水泥煅燒工藝?yán)锍霈F(xiàn)的問題與熟料中產(chǎn)生的缺點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)分析，下文將做詳細(xì)闡述：

表1　原料化學(xué)組成成分

2.1欠燒熟料

在對熟料進(jìn)行生產(chǎn)制造時欠燒熟料是其中的常見問題，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因為在將水泥進(jìn)行煅燒時不能準(zhǔn)確的掌握煅燒溫度，這類欠燒熟料呈現(xiàn)出的基本特點(diǎn)是沒有將物料燒透，但是如果利用巖相分析就可以對礦物發(fā)展情況與晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行探析。欠燒熟料由多種表現(xiàn)特點(diǎn)，例如光澤暗淡、粉塵顆粒較多并且氧化鈣含量較多。出現(xiàn)這種欠燒熟料的現(xiàn)象還需利用煅燒工藝對其進(jìn)行完善。

2.2急燒熟料

在煅燒過程中如果產(chǎn)生急燒現(xiàn)象就會造成急燒熟料，在產(chǎn)生急燒熟料的所有原因中這是關(guān)鍵原因之一。黃心現(xiàn)象是急燒熟料表現(xiàn)出來的一項主要特點(diǎn)，這和熱心強(qiáng)度差異有著莫大的聯(lián)系，燃燒不夠與不能控制煅燒力度等都會導(dǎo)致熟料內(nèi)部構(gòu)造產(chǎn)生變化，并在最后對水泥質(zhì)量造成影響，如果想全面了解急燒熟料內(nèi)部構(gòu)造，就應(yīng)該在煅燒過程中使用巖相分析法。

2.3急燒熟料

水泥煅燒工藝?yán)镉泻芏喔邷亍⒏邏汗に?，熟料如果在高溫環(huán)境中煅燒時間較長或者溫度太高，就會產(chǎn)生急燒熟料，這種熟料都會在一定范圍內(nèi)出現(xiàn)黃心，但是熟料中心會因為溫度不夠而燃燒不完整。從熟料的中心向外延伸會產(chǎn)生明顯變化，外部會呈正常熟料構(gòu)造，而內(nèi)部則會呈欠燒熟料結(jié)構(gòu)。

2.4慢冷熟料

因為熟料在高溫下放置的時間過長，而會讓熟料產(chǎn)生分解現(xiàn)象。而這些分解物質(zhì)主要成小顆粒狀，在熟料周圍均勻分布，因為分布形狀想花環(huán)，因此被稱為花環(huán)結(jié)構(gòu)。在慢冷之后，熟料會進(jìn)行分解，邊緣處會參差不齊，甚至還有可能出現(xiàn)港灣狀。而慢冷的另一表現(xiàn)是熟料會結(jié)晶，變成片狀晶體。

3　水泥煅燒工藝中熟料巖相分析的指導(dǎo)效果

熟料巖相出現(xiàn)問題，通常都會在配料與煅燒過程中表現(xiàn)出來，本文主要依據(jù)熟料在進(jìn)行煅燒時出現(xiàn)的問題進(jìn)行相關(guān)分析與研究，并對出現(xiàn)的問題提出對應(yīng)完善方法（見表2）。

3.1改善熟料中出現(xiàn)的黃心料

在水泥制造的進(jìn)程里，需要對熟料進(jìn)行相關(guān)檢查，在檢測時如果發(fā)現(xiàn)有很多粉狀熟料，并且熟料內(nèi)部都為黃心料，那工作人員就需要對所有熟料都使用巖相分析。利用巖相分析能夠?qū)κ炝蟽?nèi)部的構(gòu)造有一個更加清楚的認(rèn)知，并且能夠清楚的知道為什么在進(jìn)行煅燒時會出現(xiàn)問題。在生產(chǎn)水泥的窯內(nèi)，因為空氣不流通，不能完全燃燒，并且不能達(dá)到合適溫度，這時在操作過程中添加燃料期望讓溫度提升，但是這樣做反倒會讓溫度變得更加低，快速加劇了還原過程。因為產(chǎn)生了還原料，配料里鐵含有量也隨之降低，使煅燒難度變得更加大。與此同時，在窯內(nèi)加入細(xì)度較大的生料會導(dǎo)致煅燒速度進(jìn)一步減少。因此，在煅燒的過程中首先需要從煅燒工藝視角出發(fā)，將煅燒氣氛還原，再將通風(fēng)閥門的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整，往窯內(nèi)增加進(jìn)風(fēng)量，相對減少分解爐中還原料的數(shù)量；其次，在對生料進(jìn)行配置時要在當(dāng)中適度加入氧化鐵，并在同時間將相黏度減少；第三是要在煅燒過程中食量減低生料細(xì)度并利用此來對反應(yīng)速度進(jìn)一步提升。

表2　熟料問題完善方法

3.2強(qiáng)化熟料強(qiáng)度

熟料自身的強(qiáng)度會對水泥最后的制造品質(zhì)造成十分重要的影響，所以技術(shù)人員也應(yīng)將熟料巖相分析對其的作用充分發(fā)揮出來。如果熟料強(qiáng)度不夠那么在對巖相進(jìn)行分析時，礦物晶體表現(xiàn)不清楚及其出現(xiàn)急燒現(xiàn)象都會成為判斷熟料是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的關(guān)鍵根據(jù)。再將其與現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合，就會發(fā)現(xiàn)這與只重視產(chǎn)量并忽略水泥煅燒溫度和出現(xiàn)急燒現(xiàn)象之間存在著很重要的關(guān)系。因此技術(shù)人員應(yīng)該按照現(xiàn)實(shí)狀況對水泥生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的水泥數(shù)量進(jìn)行相關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行水泥煅燒時要確保窯速、風(fēng)力、煤礦、物料之間保持平衡，而且在進(jìn)行煅燒操作的過程時，一定要避免出現(xiàn)急燒情況。此外還需要對生料進(jìn)行循環(huán)下料，利用強(qiáng)化生料的均化效果借此來提升生料均勻性，并且將物理反應(yīng)作用有效提升。

4　結(jié)束語

完善水泥煅燒工藝可以對水泥制造起到明顯的推動效果，在制造水泥時使用巖相分析法對熟料進(jìn)行分析，對指導(dǎo)水泥煅燒工藝有重大作用。利用巖相分析，能夠讓水泥制造廠家對水泥熟料的了解更加準(zhǔn)確，這樣才能為完善水泥制造工藝提供更好的根據(jù)，并以此提升水泥煅燒水平與安全性能。文章通過對水泥煅燒工藝與熟料巖相的分析，可以讓技術(shù)人員快速找到水泥煅燒工藝中出現(xiàn)的問題，并及時采取相應(yīng)措施，進(jìn)而將發(fā)揮水泥煅燒工藝的指導(dǎo)作用。

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TQ172.6

A

1673-0038（2015）30-0130-02

2015-6-22

謝常維（1987-），男，本科，主要從事水泥配料工作。