岩相检验指导水泥熟料煅烧的典型实例

梁旗

熟料的岩相检验具有化学分析和物理检验所不可替代的一些优势，可以帮助水泥企业细化各生产环节，提高熟料的质量。以下介绍4个用岩相检验指导水泥生产的实例。

1 急烧熟料实例

1.1 取样及熟料岩相结构

熟料样品来自A水泥公司，取样时间：2018年6月9日13：20，1号窑窑头。熟料外观：灰黑色，球形，3mm直径以下占40%，3～41mm之间占60%，致密块状。其岩相结构如下：

A矿呈六方片状，边界受轻微熔蚀，大小不均齐，部分有包裹物，尺寸为12～50μm，含量约40%。B矿呈圆形、椭圆形，部分边界有分解，部分呈手指状、小堆状分布，尺寸为9～43μm，含量约35%。A、B矿分布不均匀。中间相含量约23%，黑色中间相呈小片状，部分中间相分布不均匀。一次fCaO含量约为1.5%，孔洞形状不规则，孔洞分布均匀，孔隙率23%，未见其他矿物。岩相结构见图1、图2。

1.2 鉴定分析

该熟料原料化学成分合格，配料率值合理，熟料易烧性好，产量高；均化环节不理想，生料均化效果不好。

煅烧制度是大火大料，煅烧温度高，煅烧短促，造成A矿包裹物多，有急烧特征。

高温区后移，局部煅烧不均匀，熟料结粒不均齐。

窑内氧气略不足，有轻微还原气氛，对温度和煤耗有轻微影响，熟料冷却好。

1.3 结论和建议

结论：三级熟料，由于一次fCaO含量达1.5%，熟料安定性似不合格，黑色中间相呈小片状，水泥凝结时间正常。

建议：如果生产52.5号水泥，要提高KH值，可提高SM值，降低AM值。

图1 急烧A矿，边界熔蚀，大小不均齐（1 000倍）

图2 还原气氛形成的B矿区域（400倍）

该熟料局部fCaO偏高，需拣选易磨性好的石灰石和砂岩，进一步提高生料比表面积，缩短火焰。

2 欠烧熟料实例

2.1 取样及熟料岩相结构

熟料样品来自B水泥公司2 000t/d生产线窑头，取样时间：2015年9月14日8：50～9：30。熟料外观：表皮灰黑色，内部疏松多孔，直径在28～70mm。其岩相结构如下：

A矿呈短柱状，边界整齐，部分有包裹物，尺寸偏小，大小为14～62μm，含量46%。B矿呈圆形、椭圆形，部分边界有分解，呈大堆状分布，尺寸为18～44μm，含量33%。A、B矿分布不均匀。中间相含量少，约18%。一次fCaO含量为3%。孔洞形状不规则，孔洞分布不均匀，孔隙率高达38%，未见其他矿物。岩相结构见图3、图4。

2.2 鉴定分析

生料均化效果不好，矿物分布不均匀。

熟料煅烧不良。熟料预烧不好，烧成带停留时间虽然达15min，但来料量大，煅烧温度低，熟料欠烧，部分急烧。

2.3 结论及建议

结论：三级熟料，一次fCaO含量达3%，熟料安定性不合格，黑色中间相结晶细小，水泥凝结时间正常。

建议：减少喂料量，降低窑速。

3 轻烧熟料实例

图3 欠烧熟料孔隙率高，矿物结晶细小（400倍）

图4 欠烧熟料fCaO矿巢（400倍）

3.1 取样及熟料岩相结构

熟料样品来自C水泥公司，取样时间：2017年5月18日。取样点：生产线窑头。熟料表皮灰黑色，内部致密，块状，直径在7～33mm，7mm以下居多，占60%。其岩相结构如下：

A矿呈短柱状，边界整齐，部分大尺寸A矿有包裹物，A矿尺寸为9～48μm，15μm以下占40%，含量约43%。B矿呈圆形、椭圆形，呈堆状聚集，B矿尺寸为12～42μm，含量35%。A、B矿分布不均匀。中间相以不定形的它形晶填充在A矿、B矿之间，中间相含量适中，约20%。一次fCaO矿巢偏多，含量约为2%。孔洞形状不规则，孔洞分布均匀，孔隙率25%，未见其他矿物。岩相结构见图5、图6。

图5 轻烧熟料A矿细小晶体较多（400倍）

图6 轻烧熟料A矿和B矿（400倍）

3.2 鉴定分析

生料率值合理，粉磨细度不足，含有大颗粒石灰石及石英颗粒，均化效果不理想。

大部分熟料煅烧温度高，液相量充足。但由于来料量大，煅烧时间稍短，局部热力强度不足，造成部分熟料轻烧。

窑内氧化气氛，煤粉燃烧好，熟料冷却好。

3.3 结论及建议

结论：三级熟料，由于一次fCaO矿巢偏多，含量约为2%，熟料安定性不合格，黑色中间相结晶细小，呈点滴状，凝结时间正常。

建议：降低生料筛余值，提高均化效果，少量增加窑头喂煤量或降低窑速，缩短火焰。

4 还原慢冷熟料实例

4.1 取样及熟料岩相结构

熟料样品来自B水泥公司2 000t/d生产线窑头，取样时间：2009年5月25日。熟料表皮灰黑色，内部有黄心，直径在12～67mm。其岩相结构如下：

A矿棱角圆钝，边界熔蚀，呈花环构造，部分A矿有包裹物，尺寸为21～68μm，含量57%。B矿呈手指状、树叶状，尺寸为16～40μm，含量约22%。A矿、B矿分布均匀。中间相含量约20%，黑色中间相呈小片状。一次fCaO含量为1.3%。孔洞呈圆形、不规则形状，分布不均匀，孔隙率较低，约20%，未见其他矿物。

图7 A矿和B矿，B矿物呈手指状、树叶状（400倍）

图8 A矿棱角圆钝，含B矿包裹物（1 000倍）

4.2 分析鉴定

该厂生料细度略高。煅烧时大火大料，煅烧温度高，煅烧时间长，晶体结粒粗大。由于煤粉过粗，喷煤量过大，或者是风煤配合不好，致使煤粉不能完全燃烧，产生了CO还原气氛。熟料冷却慢。岩相结构见图7、图8。

4.3 结论及建议

结论：二级熟料，一次fCaO含量为1.3%，安定性基本合格，由于黑色中间相呈小片状，水泥可能出现假凝。

建议：降低生料筛余值，加快窑速，调整用煤用风，提高煤粉燃尽率，提高熟料冷却速度。

5 结语

以上是生产中通过岩相检验判断熟料煅烧制度的实例，观察时抓住典型矿物特征，煅烧温度主要根据A矿的尺寸大小、B矿的圆度和孔隙率的高低判断；冷却的快慢可通过观察A矿的边界是否有熔蚀分解痕迹，慢冷C3A结晶成矩形或片状；还原气氛下会产生手指状B矿、A矿边界被熔蚀的情况，需兼顾观察次要矿物得到更多信息进行综合判断。岩相鉴定时，针对风、煤、料、窑速的配合及火焰形状要求，相应提出整改意见。

相关整改意见反馈水泥厂后，企业对煅烧操作进行了调整，取得了较好的效果。