常规原料的氟化物含量： 0.03~0.08%
氟化物的挥发性低 不会形 成干扰性的循环
现在在大多数情况下，不再使 用将氟化 钙（约1％）掺入生料来促进熟 料烧成的方法
（与石灰的结合可以通过提高均 化效果和将
生料磨得更细来得到）
本公司原料条件
四组分配料： 石灰石 CaO≥49.0%
MgO≤2.5%
原料的辅助成分 —— 循环过程
Filter
收尘器
Emission
排放
Mill
磨机
Exterior Circulation (Dust recovery)
Raw Materials
原料
外部循环
（粉尘回收） Filter Dust 收尘器粉尘
Inner Circulation
Preheater
预热器
Fuels
硅铝质原料
• 页岩是粘土受地壳压力胶结而成的粘土岩石，层理明
显，颜色不定，一般为灰色、褐色、黑色或绿色；化
学成分与粘土相似；它的主导矿物是石英、长石、云 母、方解石以及其它岩石碎屑。泥质页岩硅酸率低， 细粒砂质页岩和砂岩与页岩互层的矿床硅酸率较高。
校正原料
• 当钙质原料与硅铝质原料配合不能得到符合要求
燃料
Evaporation and Condensation
挥发和 凝结 燃料 熟料
内部循环
Kiln
Fuels
窑
Clinker
窑
原料的辅助成分 —— 循环的中断
旁路粉尘
Dust Bypass
Filter
收尘器
Emission
排放
Mill
磨机
Raw Materials
原料
收尘器粉尘
Filter Dust Meal Bypass
通过增加生料中三氧化硫的含量以及排出气体中二氧化硫的 含量，
达到降低生料中碱金属的挥发量以及碱金属循环量的目的
通过提高烧成带的温度和延长在烧成带的停留时间，增加碱 金属的 挥发量
原料的辅助成分 —— 内部循环
预热器
窑尾
窑头 生料粉 气态杂质 挥发 凝结
固态杂质
原料的辅助成分 —— 硫
在几乎所有的水泥原料中出现，主要是以氧化物的形式 存在（黄铁矿和白铁矿， FeS2) 燃料是硫的另一个来源 通过燃烧和挥发在烧成带形成气态的二氧化硫
碱金属硫酸盐可以提高水泥的早期强度
较高的含硫量会导致二氧化硫排放量的增加，堵塞 和结圈
原料的辅助成分 —— 氯化物
由原料和燃料带入的氯化物
氯化物促进钢铁的腐蚀 水泥中氯离子含量的极限 值为 0.1％！
由于挥发性高，碱金属氯化物在烧成带和预热器之间 产生循环 由于结皮的增加，可能引起停窑 通过引出10～25％的窑气体粘土都是由花岗岩、玄武岩等风化分解后，再经迁 移沉积而成，区别只是风化程度不同而已。黄土主要分布 在华北、西北地区。黄土中的原生矿物主要是石英，其次 是长石、白云母、方解石和石膏；含有的粘土矿物主要是 伊利石，其次是蒙脱石和拜来石；碱主要由白云母、长石 带入；主要化学成分是SiO2、Al2O3。黄土含细砂较多， 硅酸率偏高，一般SM=3.5～4.0，AM=2.5～2.8。我国北 方地区由于季节性和常年干旱的特点，其风化淋溶作用较 浅，含碱量较高，一般K2O+ Na2O=3.5～4.0%，有的更 高。黄土粘粒含量大多在20～40%之间。
烧成燃料——煤
• （1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏
松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时 上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因 产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需 经常加煤。 • （2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多 呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃 点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时 上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多 数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。
莫氏标准1.8～3.0，比重为2.6～2.8。用小刀可容易地刻 出白色痕迹，具有贝壳状断口。 • 泥灰岩是介于石灰岩和粘土之间的岩石，它主要由石灰质 和粘土质物质组成的均匀混合物，在地质上泥灰岩是由碳
酸钙和粘土物质同时沉积所形成的沉积岩。
石灰质原料
• 白垩是由海洋生物（如贝壳、孔虫等）外壳堆积而成 的沉积岩，其中主要组成是细粒灰泥岩，有的含有少 量生物残骸，一般矿量不大；它的颜色有白、浅黄、 浅绿等色；结构疏松，用手指即可将其捏碎，有的呈 土状，易于粉磨；其CaCO3含量可达90%。
在熟料中， CaO， SiO2， Al2O3 和 Fe2O3 的含量比在 生料中的要高！
内容
石灰质原料 硅铝质原料 校正原料
石灰质原料
石灰质原料是生产水泥的主要原料，它主要提
供CaO；生产1t熟料约需1.5吨生料，其中约1.1t
为石灰质原料。石灰质原料分为天然的和工业废
渣两大类。目前使用最多的还是自然界赋存量较
Preheater
预热器
Fuels
燃料
Gas Bypass 旁路气体
旁路料粉
Kiln
窑
Fuels
燃料
Clinker 熟料
原料的辅助成分 —— 循环的中断
中断循环的缺点
打断窑的热系统
单位热耗和电耗与旁路放风量成比例地增加 要求重新喂入因此而产生的窑灰量 利用废气余热变得困难
原料的辅助成分 —— 氟化物
(wf)
挥发分 （wf） • 泥煤
(wf)
碳含量（wf）
> 65 % 65 - 52 52 - 42 % 42 - 31 % 31 - 22 % 22 - 14 % 14 - 9 %
< 60 % 60 - 70 % 70 - 78 % 78 - 85 % 85 - 89 % 89 - 90 % 90 - 91 %
K2O+NaO ≤ 0.2% 页岩 SiO2≥60.0% Al2O3≥15.0% K2O+NaO ≤ 2.5% 钢渣 砂岩 Fe2O3 ≥30% SiO2≥80.0% Al2O3≥9.0%
烧成燃料——煤
煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂 的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固 体可燃性矿物。
煤的特性
重庆石柱科华水泥公司
水泥生产基本知识培训
目录
1原、材料介绍
2熟料化学成份和熟料烧成 3通用硅酸盐水泥 4水泥生产工艺
水 泥 生 产 基 础 知 识 培 训
第一段介绍
原、材料介绍
生料粉和熟料的组成
典型生料粉的化学组成：
CaO
ab. 44 % 大约 44％ ab. 35 % 大约 35％
CO 2 CaCO 3
属六方晶系，比重为2.7；文石属斜方晶系，比重为2.95；
大理岩是粗粒状方解石的变种。
石灰质原料
• 石灰石是石灰岩的一种天然石灰质原料，一般为细粒晶体 结构的致密岩石；由于含有各种杂质，颜色常呈灰色、黑 色、褐色等，最纯的石灰石为白色。石灰石硬度取决于地
质年代，通常地质年代越老，石灰石越硬；石灰石硬度在
煤灰是氧化钾和氧化钠的另一个来源
中欧：氧化钾含量 >> 氧化钠含量
南美： 氧化钠含量 >> 氧化钾含量 碱金属－硅的反应： 某些混凝土活性集料如蛋白石，含有对碱金属敏感的 成分，会引起膨胀现象 低碱硅酸盐水泥： 钠含量 0.60 %
原料的辅助成分 —— 碱金属
在烧成带挥发的部分碱金属 碱金属循环
硅铝质原料
• 粘土在我国分布地区较广，有东北地区的黑土、棕壤土， 南方的红壤和黄壤土，华北与西北地区的红土；由于各地 自然条件不同，其矿物组成也有差异：
• 黑土和棕壤土中，粘土矿物主要是水云母和蒙脱石，含有
的非粘土矿物主要是细分散的石英，其次是长石、方解石、 云母等。SiO2含量较高，一般SM=2.7～3.1，AM=2.6～ 2.9。这类粘土一般碱含量是：黑土K2O+ Na2O=4～5%， 棕壤土在3.5%以下。
• 石灰石的种类、成因类型对水泥制造工艺过程的矿石 采掘、破碎、粉磨、煅烧等阶段有直接影响；诸如石 灰石矿物形态、结晶度、颗粒尺寸、胶结介质、密实 程度、杂质存在类型和矿物形态对生料粉磨物理加工、 化学反应活性和烧结性能都有重大影响。
石灰质原料
综合利用工业废渣，已经成为水泥工业的一项重大任
务。电石渣、糖滤泥、碱渣等都可作为石灰质原料使用。 电石渣是化工厂乙炔发生车间水解电石排出的含水约
气态的二氧化硫与挥发的碱金属及氧结合 生成低挥 发性的碱金属硫化物
碱金属硫化物在生料颗粒表面凝结：随熟料排出
原料的辅助成分 —— 硫
二氧化硫含量不足：形成高挥发性碱金属碳酸盐或 碱金属氯化物 循环过程
过量的二氧化硫：与碳酸钙在预热器中反应 以硫 酸钙的形式返回窑内 增加二氧化硫的循环 部分以未分解的硫酸钙形式出现于熟料中 “石 灰的浪费”
硅铝质原料
• 红壤和黄壤土中含有的粘土矿物主要是高岭石，其次是伊
利石、三水铝矿等；含有的非粘土矿物主要是石英、长石
和赤铁矿等。它们的碱含量较少，硅酸率SM=2.5～3.3， 铝氧率AM=2～3。 • 红土中含有的粘土矿物主要是伊利石和高岭石，其次还含 有一些长石、石英、方解石、白云母等非粘土矿物。它的
•
• • • • •
褐煤/褐煤
亚烟煤 高挥发分烟煤 中挥发分烟煤 低挥发分烟煤 半无烟煤
•
无烟煤
9-4%
> 91 %
BC = 烟煤
烧成燃料——煤
• 煤的分类 • 煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。 云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。煤的种 类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相 同。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量， 人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准 煤，并以此标准折算耗煤量。