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泰達(dá)專注外加熱回轉(zhuǎn)窯、三炭(炭、炭黑、活性炭)設(shè)備以及大型回轉(zhuǎn)窯制作
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泰達(dá)詳解回轉(zhuǎn)窯燒成帶飛砂料產(chǎn)生的原因

發(fā)布時(shí)間:2017-05-16 09:30:58
            泰達(dá)詳解回轉(zhuǎn)窯燒成帶飛砂料產(chǎn)生的原因

  所謂飛砂料是回轉(zhuǎn)窯燒成帶產(chǎn)生大量細(xì)粒并飛揚(yáng)的熟料。這種飛砂料的大小一般在1mm以下,在窯內(nèi)到處飛揚(yáng)。飛砂料的出現(xiàn),既影響熟料質(zhì)量,又影響窯的操作。飛砂產(chǎn)生與否主要取決于熟料液相量和液相性質(zhì)(主要是表面張力)。飛砂有兩類:一類是熟料液相量太少而產(chǎn)生;另一類是粘散料,由于液相表面張力太小所致。

  本篇,泰達(dá)詳解一下飛砂料產(chǎn)生的原因以及影響的相關(guān)因素又在什么方面

  回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)液相量不足:產(chǎn)生飛砂主要是液相量太少的緣故。物料在燒成帶停留的時(shí)間很短,預(yù)分解窯約10~15min,濕法窯最長也不過25~30min。若沒有液相,C2S和CaO粒子通過固相反應(yīng)長大至1mm以上是十分困難的。其結(jié)果是,這些細(xì)粒子隨窯內(nèi)氣體懸浮并被氣體帶走,即所謂飛砂。液相量太大,熟料易結(jié)大塊,這是眾所周知的事實(shí)。反過來說,液相量少則熟料結(jié)粒小,液相量太少則熟料結(jié)粒太小,則產(chǎn)生飛砂。鋁率太高,液相量隨溫度提高而增加的速度太慢,也易產(chǎn)生飛砂。還原氣氛使Fe2O3變成FeO,也使液相量減少,從而產(chǎn)生飛砂。圖1為Fe2O3還原成FeO對液相量的影響。從圖1可見,在還原氣氛下,液相量減少。

  回轉(zhuǎn)窯過渡帶過長造成飛砂料:帶預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯長徑比在16/1~14/l之間,入窯生料的碳酸鹽分解率約30%~40%,回轉(zhuǎn)窯內(nèi)有一半長是碳酸鹽分解帶,過渡帶不長,物料由900℃升至1250℃的時(shí)間約5~6min,所生成的中間相貝利特和游離石灰還沒有太多的時(shí)間進(jìn)行再結(jié)晶,由于碳酸鹽分解所產(chǎn)生的表面活性和晶格缺陷也得以保存,這些都有利于形成均勻的結(jié)粒和加速阿利特的形成。若生料入窯分解率提得過高,與窯的長徑比不適應(yīng),回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的碳酸鹽分解帶縮短了,而燒成帶受火焰形狀限制不可能隨意拉長,結(jié)果是擴(kuò)大了過渡帶,物料在900~1250℃的溫度段內(nèi)停留時(shí)間過長,在這個(gè)溫度下物料的擴(kuò)散速度很快,又不可能形成阿利特相,勢必造成貝利特和游離石灰的再結(jié)晶,形成粗大的結(jié)構(gòu),降低了表面活性和晶格缺陷活性。當(dāng)物料到達(dá)燒成帶時(shí),再結(jié)晶的貝利特和游離石灰溶解速度變慢,使得液相量減少,難以將物料粘結(jié)成大顆粒,從而產(chǎn)生大量的粉料,即飛砂料。

  回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)配料不當(dāng),硅酸率過高:硅酸率過高也是產(chǎn)生飛砂料的根源,硅酸率表示了在低燒過程中或在煅燒帶內(nèi)固相與液相的比例。1400℃以上時(shí)融熔物料中的固相為C3S和C2S,SiO2基本上存在于固相中,液相則包括了全部Al2O3和Fe2O3。如硅酸率過高,液相量偏少,不足以將物料結(jié)成大的顆粒,容易產(chǎn)生飛砂料。

  回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)硫酸鹽飽和度過高降低了液相粘度和液相表面張力:熟料中硫和堿含量應(yīng)有一定的比例,通常稱為硫堿比或硫酸鹽飽和度。若原料和燃料帶入的硫量較高,原料中的堿含量又偏低,窯系統(tǒng)內(nèi)SO2循環(huán)也比較高,就會造成熟料中硫酸鹽飽和度過高,SO3相對過剩易產(chǎn)生大量飛砂料。國外文獻(xiàn)曾介紹過,同樣化學(xué)成分和堿含量的熟料,當(dāng)硫酸鹽飽和度由67%提高到140%時(shí),0~lmm的熟料顆粒含量由約10%上升到超過40%,熟料中硫酸鉀(K2SO4)含量由1.4%上升到2.3%,還有約0.4%的過剩SO3,如圖2所示。若堿以氧化物形態(tài)存在會進(jìn)入熟料礦物晶格內(nèi),并能提高液相粘度,降低液相中離子的活動能力,增大阿利特的形成難度。若堿以硫酸堿的形態(tài)存在,液相中再有MgO,則液相粘度會隨硫酸堿增加成比例下降。

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