预分解窑结皮机理研究

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1、预分解家结皮机理研究肖成平北京浅野水泥冇限公司（100025）李梅贵州师范人学化学系（550001）1结皮的分类结皮是指生料粉与帑气中有害组分所形成的粘附在帘尾系统内壁的层状物。实践表明，预分解'窑最易发生结皮的部位是窑尾烟室、下料斜坡、窑尾缩口、最低两级筒的下料管、分解炉内等处C结皮使通风通道的冇效截面积减小，阻力相应增人，影响系统通风，使主排风机拉风加人。结皮増厚或塌落时，还容易发生堵塞。结皮可以从质地的坚硕程度不同粗略地划分为两类：一类是质地比较疏松的（以下简称I型结皮）；另一类是质地比较坚硬的（以下简称II

2、型结皮）。对于实际生产冇较大影响的是II型结皮。因为I型结皮与器壁的粘附力比较小，在拉风过程中时挂时掉，几乎等同于生料粉，对生产的影响较小。但是II型结皮与器壁的粘附力比较人，一口挂上便难以掉下，当其越挂越厚时，会影响系统的通风及至堵料，这类结皮对于实际生产影响较大，即通常意义上的结皮。笔者1996年10月在山东鲁南水泥厂调研时，在窑尾缩口处同时取到了两种类型的结皮。现将两种类型的结皮比较列于表lo表1两种类型•结皮的比较结皮类型外衣颜色取样感觉质地的坚实度I型结皮浅黄色容易疏松II型结皮灰黑色困难坚硕2结皮的实验

3、研究2.1结皮的化学成分分析1996年10月24日同时取鲁南厂的牛•熟料及结皮，结皮是放置一周后检测的，化验结杲如农2。表2鲁南厂生熟料及结皮化学成分％料样LossSiO2A12O3fCaOFc2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCl-1号窑结皮22.810.93.99.551.8353.62.51」3.080.370.822号窑结皮15.39.43.8418.441.7255.02.23&173.400.411.621号窑入Cl生料36.1612.72.81.8642.82.320.230.600.110.00

4、72号窑入C1生料36.1512.682.722.0242.432.530.350.650.130.021号窑黑外斗0.921.65.03.2563.983.640.280.720.240.0022号窑熟料1.021.85343.1363.353.700.230.800.220.009由表2可以看出：1）结皮屮挥发性有害组分的含量高于生熟料。由于生料屮所含的碱、氯、硫等组分进入冋转密后，在窑的高温带挥发，以气态形式存在于窑气屮，窑气在向窑尾运动的过程屮温度逐渐降低，大约在7000C左右（2）,窑气中的碱、氯、硫乂可

5、能化合为液态的盐类，并很快吸附于物料的表而。由于微细粉尘比衣而枳人，故吸附量更多。冷凝片的有害组分乂随生料起入窑，再次进行挥发、冷凝循环，所以结皮中挥发性有害组分的含量高于生、熟料。2）11型结皮的形成时间（或形成温度）比I烈结皮长（或高）。在鲁南厂取样时，2号帑的帑尾缩口结皮比1号窑难取；1号窑结皮质地比较疏松，2号窑结皮质地则比较坚换；1号窑结皮外观呈浅黄色，2号窑结皮则呈灰黑色。从直观上来看，2号窑结皮的形成时间（或形成温度）比1号窑长（或高），据了解1号窑结皮形成时间短，1个月左右，2号窑结皮形成时间长，半

6、年左右。从烧失量來看，1号窑结皮的烧失量（22.8%）大于2号密（15.3%）,也说明了2号窑结皮的形成时间（或形成温度）比1号窑长（或高）。再从fCaO的含量來看，2号窑的结皮屮fCaO的含量（18.44%）高于1号窑（9.55%）,这也表明2号窑的结皮，由于形成时间（或形成温度）比1号窑长（或高），使其中的碳酸钙分解率大于1号窑，从而使得fCaO的含量大于1号窑，从而使得fCaO的含量大于1号帘。以上分析表明，1号窑的结皮属于I型结皮，2号帑的结皮属于II型结皮。3）II结皮所含的挥发性冇害组分比I型结皮高。既

7、然II型结皮的形成时间（或形成温度）比I型•结皮长（或高），则从窑里高温带挥发出來的冇害组分在II型结皮屮的冷凝量人于I型结皮。从表2看出，2号窑结皮中S03、K20、Na2O及CI一的含量高丁•1号窑。2.2结皮的X射线衍射分析及扫描电镜分析1）结皮是有害组分粘结生料粉而形成的。1号窑结皮的X射线衍射分析结果如图1。山图可以看出，结皮中的矿物以方解右为主，说明结皮含冇大量的生料粉。另外结皮中含冇少量的KC1及2C2S・CaCO3（硅方解石）等矿物，而KC1及2C2SCaCO3正是结皮的特征矿物，结皮就是KC1等特

8、征矿物把生料粉粘结在窑尾系统的内壁而形成的。从图1还知道，结皮中也含有一定量的ICaO,这是石灰石分解后牛成的未参与形成水泥熟料主耍矿物的氧化钙（CaCO3=CaO+CO2）o图11号窑结皮的X射线衍射分析图2号窑结皮的X射线衍射分析结果如图2。由图可见，2号窑结皮也以方解石作为主导矿物，仍然含冇KC1及2C2SCaCO3等特征矿物。如前所述，1号密的结皮屈