goodwell 发表于 2020-3-9 14:44:10

国外水泥论坛关于碱、氯、硫的阐述

   1.关于硫碱比的问题    硫碱比的概念包括两个方面,一是总的硫碱比,即入窑生料、燃料、替代燃料等带入的;二是热生料中的硫碱比。两者的计算公式相同:                  { K2O/94) + (Na2O/62) - (Cl/71) }
A/S =   -----------------------------------------------------------
                              (SO3/80)   总的硫碱比可用于选择合适的原材料、燃料或者替代燃料,同时用于监测原料或燃料中硫、碱的变化情况。如果生料或者燃料中的氯含量很小,通常在计算总带入的硫碱比时会忽略氯。
    热生料的硫碱比则可以用于反映窑内通风情况的变化,一般每2-4个小时需要检测一次。在计算热生料硫碱比时,通常会考虑氯的影响,因为碱会优先与氯结合,而氯化碱较硫酸碱非常容易挥发,并在窑炉内循环。超过98%的氯化碱,尤其是氯化钾在烧成带高温区发生挥发并在窑尾处冷凝到热生料上,入窑再次挥发,从而循环;或者冷凝到壁面上。因此,与氯结合的碱在计算硫碱比是必须要排除掉。
    计算热生料的硫碱比是为了预测烟室发生硫结皮或者碱结皮的可能性。特别是当硫碱比突然增加时,这可以表示窑内缺氧,将会发生了硫结皮;硫碱比较低时则表示碱过剩,而没有与硫结合的碱将会在窑内发生循环,增加结圈或预热器结皮的风险。
    因此通过检测热生料中的硫碱比可以用来对生料、燃料中硫、碱的含量进行管理。如果企业要采用新的原料或燃料,需要考虑这个原料或燃料对硫碱比的影响。
    2. 如果碱含量很高,没有被硫平衡,那么这部分过剩的碱很难被排出窑外。它们将会持续在窑、预热器、分解炉内循环,增加结圈和结皮的可能性。碱同样会进入熟料矿物中,降低矿物活性从而影响熟料质量。
    3. 如果硫含量很高而没有被碱平衡,过剩硫将会持续在窑、预热器系统进行循环,增加窑结圈或者预热器结皮的风险。热生料中过剩的硫可能形成2CaO·SiO2·CaSO4,这个物质非常坚硬,清楚这种结皮会花费很大力气。同样,过剩的硫会对熟料质量造成影响,因为过剩的硫会和硅酸盐矿物,尤其是是C2S形成固溶体(C2S中最高可达2%),这会稳定C2S,而阻止C3S的形成。从而降低熟料中C3S的含量,影响熟料强度。
    4. 如果氯含量很高,它首先会与碱进行结合,形成氯化碱,并在窑内发生挥发,增加预热器结皮的风险。剩余的氯将会与CaO结合形成氯化钙CaCl2,CaCl2的熔点很低(770-780℃)。这会使得处于这个温度范围内的热生料变得发粘,增加预热器结皮风险。除此,氯还会与硫酸钾、硫酸钠、硫酸钙、硫酸镁等形成共熔物,这些共熔物的熔点较纯物质更低,从而进一步增大窑内结圈和预热器结皮的风险。如果入窑生料中氯含量超过0.015%,氯循环将会比较严重,并最终在预热器内形成堵塞。氯含量超过0.015%时,可以通过安装旁路放风系统来减少氯在窑内的循环富集。
    5. 硫含量过高时还会出现以下问题:飞砂料加剧;使熟料变硬,增加熟料粉磨电耗(原因可能包括:C2S含量增加、熟料粉料过多、为了控制f-CaO而增加煅烧强度等)
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