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1、. .不同原料体系配料的热耗作者: 傅圣勇 秦至刚 杨建汉搜索更多相关文章：水泥工艺熟料控制设备 加强对原料本性的研究，认知原料特性在水泥烧成中的主宰作用，利用这种特性来节能、增产、增质，这是水泥岩矿工艺的主题。传统的原料化学成分配方根本欠缺的是没有认知原料化学成分的抽象性，因而引出配方的欠经济性。原料化学成分配方主体是对烧成熟料结果有个预测，不能提醒原料在烧成中节能、增产、增质的技术经济特性的发挥。本文想从原料的地质成因特性、矿物特性及其矿物组合特性来分析烧成中与热耗你的关系及如何优化作一概述，同大家讨论。 1 原料体系的地质成因及潜在能量分类以原料的地质成因特性和地质潜在能量的概述理论为根
2、底，构建成岩矿工艺理论，按这样的理论对岩矿原料体系作以下分类。按地质成因分(1)沉积岩包括粘土原料体系沉积岩：石煤、煤矸石、黑色、灰色、红色、绿色页岩、泥质岩及粉砂岩代粘土配料。(2)岩浆岩原料体系中性的岩浆岩及喷出的安山岩，基性的辉长岩、辉绿岩以及喷出的玄武岩等代粘土配料。(3)变质岩原料体系热液变质岩，如板岩、片麻岩、矽卡岩尾矿，泥质变质的绿泥石片岩、千枚岩等代粘土配料。(4)混合岩型配料体系用二种以上岩类、沉积岩变质岩、沉积岩岩浆岩岩姜岩、变质岩岩浆岩等代粘土配料。1.1 按潜在能量分从地质能量运动转换到岩矿中的潜在能量的角度来分：(1) 低潜在能量原料体系沉积岩或粘土原料。(2) 中潜
3、在能量原料体系岩浆岩、局部变质岩原料。(3)高潜在能量原料体系局部岩浆岩，变质岩原料。2 沉积岩原料体系的热耗范围 沉积岩石冷态粘土沉积后经地温地压的地质作用通过压实和压溶胶结形成的岩石，它根本保持粘土特性。粘土是母岩岩浆岩、沉积岩、变质岩风化残积和搬运沉积的结果，实际是无潜能原料，潜在能量在风化时消解殆尽了。(1) 沉积岩原料体系，见图1。 图1 沉积岩原料体系方案图(2) 用沉积岩的热耗范围。沉积岩原料烧成热耗最省的是用石煤，煤矸石、黑色泥质岩，黑色页岩：它们一是沉积物最细，SiO2颗粒细；二是有可燃C质，三是它们是复原条件下沉积，其金属元素是以FeS,FeS2,ZnS,PbS等的含能量矿
4、物出现，有较好的节能因素。其中石煤、煤矸石，含C量高有更突出的节能效果；如*株洲一个回转窑厂用石煤作原料，煤耗降低10。黑色粘土是基性岩浆岩喷出的玄武岩火山灰风化而成，像*、*，其Al2O3高1520铁高13%16%构成熔点低，SiO2含量低4553，溶出温度低11001250，硅酸盐矿物又易解聚出活性构造体，所以易烧性好，省热耗。在*、*、*、*、*、*、*、*等十多个省市应用沉积岩配料的根本热耗，见表1。表1 应用沉积岩的热耗配料岩类粘土配中品位石灰石，一般热耗/kJ/kg熟料kcal配高品位石灰石，最高热耗/kJ/kg熟料kcal配低品位石灰石，最低热耗/KJ/kg熟料kcal沉积岩系粘
5、土有利的特性因素石煤煤矸石C质高、变价矿物多，硫化矿物较多。3553397185095037624180900100033443762800900黑色泥质岩和黑色页岩C质高、复原变价矿物多，SiO2颗粒细。355341808501000418040891000105033443762800900绿色泥质岩低熔绿泥石矿物多,Fe为FeO,SiO2颗粒细，比粘土好烧。次生矿物多。41804598100011004807501611501200409641809801000其它泥质岩成分均衡，易烧性因素少，SiO2颗粒细，比粘土好烧。438948071050115048075016115012004
6、180438910001050粉砂岩SiO2颗粒比泥质岩粗，SiO2高，架状构造难烧。459850161100120050165225120012504389501610501200中砂岩SiO2颗粒粗，SiO2总量85，其它组分少，难烧。50165225120012505434130048071150黑色粘土硅酸盐矿物中SiO2构造简单，Al2O3、Fe2O3高，熔点稍低。376241809001000418043891000105035533971850950红的粘土、绿色粘土、灰色粘土SiO2细，熔点在1300 1400，分解点相对高。41804398100010504389459810
7、501100397141809501000黄色粘土、白色粘土SiO2细、高，熔点1350 1580，最高达 1700，分解点600 90041804598(10001100)438945981050110039714180(9501000)其它粘土SiO2高、粗，熔点高 1580，易烧性因素少。43894807105011504807501611501200418048071000105022 岩浆岩原料体系配料的热耗范围岩浆岩是高温岩浆上升过程中冷却分异结晶而成的岩石。它的岩石种类、特性以SiO2多少的酸度分类，见表2。在实际应用时因各地石灰石不同，配用的岩浆岩种类不同，热耗也会不同，配料热
8、耗见表3。表2 岩浆岩分类及成分、特性种类SiO2 含量/%酸性岩浆岩SiO265中性岩浆岩SiO25365基性岩浆岩SiO24553超基性岩浆岩SiO245成因类型深成岩类代表花岗岩、闪长花岗岩、辉长花岗岩、花岗斑岩闪长岩、正长粗面岩、响岩辉长岩、辉绿玢岩橄榄岩喷出岩类代表流纹岩安山岩玄武岩玻基橄榄岩一般的平均成分/%烧失量12，SiO26575，Al2O31216，Fe2O3 25，CaO0.54，MgO0.51.5烧失量12，SiO25565，Al2O31518，Fe2O3 47，CaO24，MgO23烧失量12，SiO24553，Al2O31420，Fe2O3 1015，CaO510，
9、MgO46烧失量12，SiO22749，Al2O313.5，Fe2O3 715，CaO0.515，MgO1545熔点/12001300, SiO2高,熔点高11001200105011509801070，SiO2低、熔点低烧水泥用途深成岩一般不配料，喷出岩用于配料用于配料用于配料一般不配料，MgO过高。表3 岩浆岩配料体系与热耗石灰石品位岩浆岩原料热耗范围/kJ/kg熟料kcal高品位石灰石除成分合理外，要配高SiO2岩浆岩原料酸性岩浆岩的喷出岩安山岩类4598480711001150酸性岩浆岩的喷出岩+中性岩或喷出岩4389459810501100酸性岩浆岩的喷出岩+基性岩或喷出岩41004
10、38910001050酸性岩浆岩喷出岩+中性岩+基性岩409641009801000中品位石灰石除成分合理外要配SiO25055岩浆岩原料酸性岩浆喷出岩主要配足SiO2需要409641809801000中性岩或喷出岩397141809501000中性岩喷出岩+基性岩或喷出岩376241809001000酸性岩喷出岩+基性岩35533971850950低品位石灰石除成分合理外要配低SiO2岩浆岩原料基性岩及喷出玄武岩33443762800900基性岩+超基性岩主要用MgO作矿物剂33443762800900从表3看出，用低品位石灰石配基性岩浆岩节能效果最好。*上峰水泥厂用中低品位石灰石配基性辉绿
11、玢岩，热耗降到3344kJ/kg熟料800kcal；*阿勒泰用中性岩喷出的安山岩，热耗降到3762 kJ/kg熟料900kcal以下。*局部水泥厂用玄武岩配料，热耗都降到37623344 kJ/kg熟料900800kcal。23 变质岩原料体系配料的热耗范围变质岩是母岩沉积岩、岩浆岩、老变质岩，经热力、压力、液力的作用，通过扩散交代、重组、固溶等形式的变质能转换过程形成的岩石。它们至少经历过二次以上能量运动，可以理解：它的潜在能量比拟高。从成因角度分析，变质因素较多，形成的变质岩类也多，总的有热接触变质岩、热液交代变质岩、区域变质岩、动力变质岩。实际工业的冶炼废渣是人为能量运动的结果，产生矿物
12、破坏和新生，可归入变质岩范畴。变质岩配料与热耗关系，见表4。从表4中可以分析出变质因素不同，热耗有很大不同，总的是：表4 变质岩成分、特性与配料热耗变质类型热接触变质热液交代变质区域变质动力变质工业废渣岩种代表钠长绿帘石角岩、普通角闪石角岩、辉石角岩矽卡岩、云英岩、黄铁绢英岩、次性石英岩、青盘岩泥质变质岩：片岩、板岩、千枚岩、其它岩变质：角闪岩、石英岩等碎裂岩、碎粒岩、麋棱岩、千麋岩、构造片岩铜铁矿渣、铅锌渣、锰渣、铬渣、液态渣一般成分/%烧失量：25，SiO2 ：5173，Al2O31520，Fe2O3 25，CaO0.51.5，MgO0.53.0烧失量：25，SiO2 ：5073，Al2O
13、31418，Fe2O3 514，CaO1030，MgO35烧失量：25，SiO2 ：5072，Al2O31218，Fe2O3 510，CaO:24，MgO:24烧失量：SiO2、Al2O3、Fe2O3 、CaO、MgO依母岩成分而定烧失量：15，SiO2 ：3050，Al2O3：812，Fe2O3 ：1540，CaO1830，MgO：510一般熔点/115013001100125012001350按母岩而定12001250一般可达热耗/kJ/kg熟料kcal313535537508502508313560075031533762750900挤碎母岩，没有变出新矿物，以母岩特性而定。35533971850950最低可达热耗/kJ/kg熟料kcal3135(750800)2508600矽卡岩金属尾矿33443553800850以母岩特性决定煤耗33443678800880(1)选择变质岩热耗普遍趋低。热液变质岩，像矽卡岩型的铜铅锌金属尾矿，与中低品位石灰石配料，热耗最低可到2508 kJ/kg熟料
