生料细度对熟料煅烧的影响

张尚剑

摘要：水泥自始至终是支撑生产和加工的重要原材料，在整个工业建设中所发挥的作用都是无可替代的。对此，本人也将以新型干法厂的水泥加工为切入点，从生料细度的分析出发，探讨生料细度给熟料煅烧产生的影响并介绍对生料细度进行控制的主要经验，总结生料细度影响的基本原理，希望能够给相关从业人员带来一定的参考和启示，仅作抛砖引玉之用。

关键词：生料细度;熟料煅烧;主要影响

引言

在工业化和城市化不断发展的大背景下，当下各类产业建设和生产生活对建筑加工的需求相较于以往而言，也有了更加明显的调整和转变，不再以简单的量化生产为本位，而是更加强调质量的提升和进步，这种变化也给生产加工企业的创新提供了更加鲜明的思路。水泥生料作为支撑产业链供应的重要基础，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注，特别是熟料煅烧来讲，要尤为强调生料细度的优化调控。

一、分析水泥生料煅烧的基本特征

从本质上来讲，水泥熟料煅烧需要经历一系列的反应过程，并且这些反应过程也并不十分均匀，具有高温性和复杂性的基本特征。无论是原材料本身的物理特质，抑或是生料的细度和成分，地质和矿物，颗粒构成，均匀性和率值等等，都会给后期的煅烧带来一定的干扰和影响。值得注意的是，生料在煅烧的过程中如果遇到高温，就会发生一系列的活性反应，而活性反应的高低也取决于原料自身的特点，在这其中液相粘度和液相量的大小，直接决定着后续产出熟料矿物的速度。率值和原料特性的不同，也会导致水泥熟料的质量，产量和能耗出现较大的落差。并且，生料自身的细度也會直接影响声道的一双像，如果过粗就会降低一双性能，最终限制水泥熟料的质量和水准，如果收到过于细小，那么就会降低生料磨机的产量，加大电能的损耗，造成过度的资源浪费，影响生产效率。

二、分析水泥生料细度对窑煅烧和熟料质量的影响

在客观要素相同的情况下，生料细度控制和水泥的细度并不完全相同，水泥细度与水润化速度之间存在密不可分的关系，所以水泥的煅烧也需要掺杂一些细小的颗粒，这些颗粒的直径大多都在10-20um之间，也就是通常意义上所说的水化之花。但就生料来讲，如果自身的颗粒更加均匀，那么制造出来的水泥质量也会更加突出，后续的煅烧也会更为容易被控制。然而不可否认的是，的确有部分生产商认为生料细度越细，熟料的质量就会越好，煅烧也会获得更加有利的环境，生料细度如果过于粗大，那么熟料的结构也会必然遭到破坏。从诸多的实践调查中可以看出，生料颗粒粒径的大小的确影响着其自身的易烧性，特别是当其直径大于200um的时候，就会直接影响生料的加工。如果生料细度过于粗大，就会造成岩相结构的差异，由此以来，尚未被吸收的游离氧化钙就会被附着在加工料的表面，那些没有进行化学作用的游离氧化钙也会被矿包裹着，直接影响后续熟料加工的水准，而且也会给烧结带来一定的阻碍，让矿物反应形成的时间大大延后。在部分情况下，一些商家也需要通过提高煅烧的温度才能够保证熟料完整烧结，这种做法提高了熟料当中的游离氧化钙，降低了窑煅烧的产量，浪费了更多的能源和资源，也提高了生产成本，最终限制了企业的利润空间。以上这些都足以说明，生料细度过小带来的影响并不是全然正面的，不仅会让磨机设备的产量降低，同时也会限制企业自身的产能。因此，生产商也不能只是以粗细来评断，生料自身的水准。

三、分析生料细度影响的基本原理

水泥熟料的煅烧过程在本质上就是非均相的固相反应，这一反应牵涉到颗粒的点和面，反应物能够直接利用产物层进行移动和扩散。在这里，如果生料磨制的越细，那么原料的颗粒粒径就会变得越小，表面积就会扩大，扩散界面和反应截面会大大增加，反应产物层厚度反而会有所下降，这就会让颗粒的反应能力和扩散能力大大提升。如果固相反应速度真快，那么熟料矿物质的分布就会变得更加均匀。如果生料细度过于粗大，而粗颗粒含量占比又相对突出，那么固相反应的发生就不够完整，最终导致熟料的微观结构缺乏均匀性和平衡性，导致不规则矿物质大量堆积，即便是完成了加工，颗粒矿物质之间也会出现明显的分界线。之所以会出现这一问题，主要原因在于生料当中的颗粒粒径过大，使表面积缩小，组织成分之间的接触面积下降，让反应产物层的厚度大大增加，进而削弱了颗粒反应和扩散的能力，延缓了固相反应的速度，然后让熟料矿物质的分布不均匀现象变得更加突出，最终影响企业的正常加工和生产[1]。

从上文的叙述中可以看出，生料细度的确是影响其一烧度的关键因素，生料细度越细，熟料中的游离氧化钙成分就会更低，生料细度过于粗大，游离氧化钙成分就会明显升高。与此同时，在高硅酸率和高饱和比的结构之内，如果0.2mm筛余物低于0.5%，熟料的微观结构是相对更加理想的，矿物分布情况也更加均衡，晶体的大小数中。如果筛余物大于0.5%，那么矿物质的分布就不会平均，容易出现失衡的问题。在过去，许多水泥厂都针对生料当中的粗晶石英含量进行了计算。具体来讲，生产厂家先对生料进行筛余，然后对筛余物作出化学成分上的分析，计算出其中的二氧化硅含量，在经过一系列的探索之后，得出了如下结论。如果筛余物当中的二氧化硅含量降低，那么氧化钙的含量就会有所增加，那么生料中的粗颗粒就是石灰石。值得注意的是，0.08mm筛余10%±2%的控制，已然成为诸多水泥生产厂家参考的指标，是控制生料细度的合理范围，在这一范围的限制下，生产厂商不仅可以保证所要的品质，同时也可以进一步稳定窑热工制度，减少电能消耗。当下，大多数生产厂商的生料细度控制都是以粗晶石英含量控制为切入点的，所以在未来也应当对这一手段进行推广和延伸，要将出水银含量控制在合理的范围之内，保证生产的正常运转[2]。

结束语

综上所述，持续性推动水泥生料细度的优化控制是合理且必要的举动，这是提高水泥熟料加工质量的应有之策，也是维持生产量稳定循环的有效措施。本文重点分析了生料细度和生料易烧性之间的关系，并列举出生料细度控制的合理范围，具有理论上的合理性与实践上的可行性，能够作为生产厂商的参考依据。在未来，生产厂商也应当认真分析自身的加工水准，从设备的能耗情况出发，设计出更为精准的生料细度控制方案，尽可能降低能源的消耗，提高机器的产量。

参考文献：

[1] 扈德鹏. 水泥生料易烧性与熟料煅烧效率[J]. 四川水泥， 2019， 000（011）：1.

[2] 袁明伟. 生料磨停磨期间生料回灰对熟料成分的影响及控制[J]. 水泥， 2019， No.504（04）：28-29.

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