“飞砂”料形成原因及处理措施

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1、“飞砂”料形成原因及处理措施刘晓波所谓飞砂是回转窑烧成带产生大量细粒并飞扬的熟料。这种飞砂料的大小一般在1mm以下，在窑内到处飞扬（俗称飞砂料）。飞砂料的出现，既影响熟料质量，乂影响窑的操作。同时减少了窑内的耐火砖、喷煤管、窑头罩、三次风管浇注料和窑头电除尘进口风管等设备的使用寿命，还对环境造成污染。1：先从硅酸盐物理化学角度讨论飞砂的成因。飞砂产生与否主要取决于熟料液相量和液相性质（主要是表面张力）。飞砂有两类：一类是熟料液相量太少而产假另一类是粘散料，由于液相表面张力太小所致。碱、硫和MgO等

2、微组分含量高能使液相表面张力降低，特别是碱的硫酸盐含量高将使液相表面张力降低更明显。从水泥工艺学原理看，回转窑内物料结粒的机理。水泥熟料是一种多矿物的集合体，是结晶细小的人造岩石。这些结晶一般都在100um以下，即小于O.lmmo有人认为，水泥熟料中矿物晶体的平均尺寸为：阿利特65um以下，贝利特55um以下。出冷却机的熟料块度一般都在5〜25mm,甚至更大些，是什么力量使几十微米的小晶体“粘结”成几毫米至几十毫米的熟料？答案是熟料液相，是熟料液相将这些细小的晶体“粘结”起来。因此，熟料液相的数量

3、和性质对熟料的结粒大小起着关键作用。液相的什么性质使它对小晶体有粘结力？主要是表面张力。水泥熟料的烧结是在有液相的情况下进行的。在固相反应之前，物料呈粉状。在过渡带主要是周相反应，生料中的CaO与SiO2、AI2O3、FezCh起化学反应生成C2S>C3A和C4AF,此外尚有一部分未起化学反应的CaO（约12%〜13%）,物料呈细粒状或粉状。到了烧成带，随着燉烧温度提高，开始出现液相，其液相量大约在20%〜28%。在水泥熟料烧结过程中，液相有2种作用：一是为C2S+CaO->C3S的反应提供条件，

4、使C2S和CaO溶于液相起化学反应，生成C3S；另一作用是像“胶结剂”一样，润湿窑内物料，从而使出窑熟料块度远远大于入窑物料的粒度。从硅酸盐物理化学角度看，物料烧结的主要动力是粒子的表面张力。物料烧结一种是固相与固相之间的烧结；另一种是有液相或汽相情况下的烧结•在熟料颗粒生长时，2个化学成分不同的粒子如C2S和CaO,则表面张力的粘结可为结晶所代替。因为C2S和CaO通过溶解扩散进行化学反应而结晶岀C3S,粒子由固相连接，使液相连接由固相连接所代替。如果这2个粒子间没有或有很少液相，若锻烧温度足够

5、高，则也可在粒子内的接触处形成C3So但由于没有液相，这些晶体只能靠堆积作用与其它C3S相结合，它们通过表面的相互接触而吸引在一起，因此易产生粉状物料。在生产中，若SM太高，液相量太少，则缺乏足够的液相将C?S和CaO相连或润湿，或IM太高，液相大量岀现太迟，就易产生粉状物料，即飞砂现象。从上面的讨论可以看出，产生飞砂主要是液相量太少的缘故。物料在烧成带停留的时间很短，预分解窑约10〜15min,若没有液相，C2S和CaO粒子通过

6、古I相反应长大至1mm以上是十分困难的。其结果是，这些细粒子随窑内

7、气体悬浮并被气体带走，即所谓飞砂。飞砂料的CaO含量高,硅酸率偏高，说明飞砂料中液相很少，即飞砂是由液相量不足引起。液相量太大，熟料易结大块，这是众所周知的事实。反过来说，液相量少则熟料结粒小,液相量太少则熟料结粒太小，则产生飞砂。铝率太高，液相量随温度提高而增加的速度太慢，也易产生飞砂。还原气氛使FezCh变成FeO,也使液相量减少，从而产生飞砂•也有很多人认为过渡带太长是飞砂的原因。过渡带长只是现象，其根本原因在于液相量少，或液相量增加的速度太慢，不能及时产生足够的液相将C2S和C3S等晶体连

8、结在一起或通过化学反应牛•成C3S而连结在一起，因此产生飞砂。2：表面张力太小是产生粘散料飞砂的原因粘散料的特点是烧成带物料过粘，成片状下塌滑动，很少滚动，难以结粒，产生大量飞砂。液相表面张力太小是粘散料产生的主要原因。液相表面张力太小，会使熟料粒度变细，从而产生飞砂.熟料含有镁、碱和硫中任何一种吋，都会降低液相表面张力，据文献资料参考，当MgO含量增加1%时，表面张力降低0.019N/m,含4%MgO时的表面张力为0・51N/m。Na2O＞心0和SO3在熔融物中含量小于2%吋，表面张力降低最剧烈

9、。当分别加入2%的Na?。、K2O和SO3时，1450°C饱和熔融物表面张力从0.58N/m相应降低至0・46N/m、0.35N/m和0・36N/m。当继续增加这些氧化物浓度达4%吋,表面张力分别降低至0・40N/m、0.320N/m和0.333N/m。而纯的Na?。和K2O的表面张力约为0.275N/m和0.150N/mo因此，在熟料中含有较多的碱和硫时，液相表面张力大幅度下降，熟料结粒细小，飞砂严重。比如窑灰入窑量增加时，易出现飞砂。这种情况是由于碱含量大，使液相表面张力降低引