熟料不結(jié)粒的原因?
回轉(zhuǎn)窯設備可廣泛應用于金屬鎂、炭素、菱鐵礦、鏡鐵礦、褐鐵礦、鋁礬土、氧化鋅、陶粒砂、鋁酸鈣、鈦白粉、高嶺土、氧化鋁等礦物質(zhì)中。
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管橋。液相毛細管橋起到兩個作用:一是使顆粒結(jié)合在一起,另一個作用是作為中間介質(zhì),使CaO和C2S在熔融態(tài)內(nèi)擴散生成C3S,顆粒的強度取決于毛細管橋的強度,橋的強度即連接顆粒的力隨液相表面張力和顆粒直徑的降低而增加。毛細管橋的數(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)粒時間。現(xiàn)對影響結(jié)粒的因素作一敘述。
(1)液相量
窯內(nèi)液相量太少不易結(jié)粒,太多易結(jié)成致密的大塊熟料。液相量在25%~28%時,對結(jié)粒最有利。
(2)易燒性
生料的易燒性愈好,生料煅燒的溫度愈低,有利于結(jié)粒。
(3)生料細度
不同成分的生料對其細度有一定的要求,若生料中含有不易煅燒的大顆粒石英和石灰石等物質(zhì),不易燒成也不易結(jié)粒。
(4)液相表面張力
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
液相表面張力與元素外層電子的負電性有關(guān),有些元素如K、Cl、S的表面張力值較低,不利于結(jié)粒。而Mg、Al等元素的表面張力值較高,有利于結(jié)粒。
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有不同,但隨溫度的升高,其液相表面張力值均有所下降。圖1.38為IM=1.38純氧化物熟料的液相表面張力值與溫度的關(guān)系。
(5)液相粘度
不同成分熟料的液相粘度是不同的,一般說來液相粘度減少易結(jié)粒,液相粘度與溫度有關(guān),隨溫度上升而下降。幾種元素共存的液相粘度值并非單元素值的疊加。MgO-R2O-SO3復合存在時液相等粘度線示于圖1.39。從圖1.39來看R2O含量增加,粘度值增加較大,不利于結(jié)粒。SO3含量增加,粘度值降低,但SO3的粘度值較R2O低的多,因此R2O、SO3均存在時,MgO含量增加,液相粘度值大大降低,有利于結(jié)粒。
(6)物料在窯內(nèi)各帶停留時間的影響
原料成分、入窯物料分解率、火焰形狀等因素,決定了物料在窯內(nèi)各帶的停留時間,也決定了熟料結(jié)粒的大小。若原料不易煅燒,入窯物料分解率低,相應物料在分解帶和過渡帶停留時間就長,而在熔融帶的停留時間就短些。在此條件下,易生成大晶格的C2S,此類C2S和f-CaO很難結(jié)合也難結(jié)粒。若生料中有難燒物質(zhì),則需要較高的燒成溫度,此時未結(jié)粒物質(zhì)反應較快,C3S在此條件下易生成難以結(jié)粒的大晶格礦物。
(7)生料率值的影響
KH值高,物料不易煅燒,所需的煅燒溫度高,最高溫度帶較長,相應熔融帶縮短,易結(jié)細粒。硅酸率SM增加,燒成溫度增高,物料不易煅燒,易結(jié)細粒。鋁氧率IM增加,液相粘度增加,燒成溫度增高,物料熔融困難,C2S和f-CaO結(jié)合生成C3S困難。液相量與鋁氧率和溫度有一定的關(guān)系,當IM=1.63時,有利于結(jié)粒。IM偏離1.63值愈大,對熟料結(jié)粒愈不利。
編輯:孫蕾
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