“两磨一烧”中水泥煅烧的物理化学反应

“两磨一烧”中水泥煅烧的物理化学反应

在水泥煅烧过程中，旋风分离器、换热管道、分解炉、回转窑和冷却器等主线发生一系列物理化学反应：干燥、粘土脱水分解、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结和熟料冷却等。

一、干燥

水泥生料中含有一定的水分，水分的蒸发需要消耗大量的热量。生料干燥是降低煅烧生产热耗的重要途径。

二、粘土脱水

粘土的主要成分是水硅酸铝，其矿物中的水一般以OH-离子状态存在于晶体结构（也称结构水）中，或以分子状态存在并吸附在晶层结构之间。 粘土经过脱水，加热到100摄氏度左右去除层间水，加热到400到600摄氏度去除结构水，进一步分解成化学活性高的无定形氧化铝和二氧化硅。

三、碳酸盐分解

碳酸盐分解是碳酸钙和碳酸镁的分解，是熟料煅烧的重要过程之一。 碳酸盐在一定温度下吸热，分解释放CO2，并通过CaO层扩散。碳酸盐的分解与石灰石性质、粒度、温度、生料中粘土的性质、气体中的CO2含量等因素有关。

1.结构致密、晶体粗大的石灰石分解速度慢；

2.生料细度细，颗粒均匀，粗颗粒少，分解速度快；

3.碳酸盐的分解是吸热反应，温度升高加速分解

4.生料中粘土物质的活性越大，碳酸盐的分解越快；

5.CO2分压通风良好，CO2分压越低，越有利于碳酸盐的分解。

四、固相反应

粘土和石灰石分解后，分别形成Ca0、Mg0、SiO2、Al2O3等氧化物。这些氧化物随着温度的升高发生反应，形成各种矿物质。该反应是在固态下进行的，所以称为固相反应。

五、熟料的烧结

当物料加热到最低共溶温度时，物料中开始出现液相，熟料在液相的作用下烧结，最终形成尺寸为几十微米、结晶良好的晶体。

六、熟料冷却

烧结后的熟料进入冷却器冷却，提高了熟料的质量，有利于水泥的稳定性。