水泥熟料巖相分析

1、材料巖相分析材料巖相分析第六章第六章 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 熟料的巖相分析熟料的巖相分析10-1 10-1 硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 一一. A. A礦礦 阿里特（阿里特（AliteAlite） 是含有少量是含有少量MgOMgO、AlAl2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3的的硅酸三硅酸三鈣（鈣（3CaOSiO3CaOSiO2 2 ，簡(jiǎn)寫為，簡(jiǎn)寫為C C3 3S S ）固溶體。）固溶體。 純的硅酸三鈣屬于三斜晶系。硅酸鹽純的硅酸三鈣屬于三斜晶系。硅酸鹽水泥熟料中的水泥熟料中的A礦晶體最常見的是單斜晶礦晶體最常見的是單斜晶系，晶體外型為假六方片狀或板狀，有時(shí)系

2、，晶體外型為假六方片狀或板狀，有時(shí)出現(xiàn)短柱狀等，出現(xiàn)短柱狀等，圖圖8-1-1、7-2、7-3（為為幾何軸率）。幾何軸率）。 正常煅燒熟料中正常煅燒熟料中A A礦晶體的大小約礦晶體的大小約20302030m m，呈邊棱平直，六角板，呈邊棱平直，六角板，柱狀的自形晶（圖柱狀的自形晶（圖9-39-3）。）。 A礦的顯微結(jié)構(gòu)還有：譬如包裹著其他礦的顯微結(jié)構(gòu)還有：譬如包裹著其他晶體的包裹結(jié)構(gòu)（圖晶體的包裹結(jié)構(gòu)（圖9-4，圖，圖8-1-8）。）。圖圖3 包晶結(jié)構(gòu)的阿里特晶體包晶結(jié)構(gòu)的阿里特晶體 圖圖4 阿里特包裹阿里特包裹 f-CaO、C3A結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 1%硝酸酒精硝酸酒精 圖圖9-5是慢冷熟料是慢冷熟料A

3、礦分解，周圍環(huán)繞著礦分解，周圍環(huán)繞著析出的小顆粒析出的小顆粒C2S晶體的花環(huán)狀結(jié)構(gòu)。晶體的花環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 圖圖12 花環(huán)狀結(jié)構(gòu)花環(huán)狀結(jié)構(gòu)A礦和片狀礦和片狀C3A 蒸餾水蒸餾水 優(yōu)質(zhì)料優(yōu)質(zhì)料 圖圖9-6是受酸性溶液浸蝕后形成的港灣是受酸性溶液浸蝕后形成的港灣狀結(jié)構(gòu)；狀結(jié)構(gòu)； 圖圖9-7是內(nèi)外成份不同出現(xiàn)的環(huán)是內(nèi)外成份不同出現(xiàn)的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，等等。帶結(jié)構(gòu)，等等。 在反光顯微鏡下，用在反光顯微鏡下，用 1% 的的 NH4Cl 水溶水溶液浸蝕光片后液浸蝕光片后A礦呈蘭色；用礦呈蘭色；用 1% 硝酸酒精硝酸酒精浸蝕光片后，浸蝕光片后，A礦呈棕色。礦呈棕色。 二二. B礦礦 貝里特（貝里特（Belite） 是含

4、有某些金屬離子的是含有某些金屬離子的硅酸二鈣硅酸二鈣（2CaOSiO2，簡(jiǎn)寫為，簡(jiǎn)寫為C2S ）固溶體，）固溶體，有多種晶型。有多種晶型。工廠水泥熟料中的工廠水泥熟料中的B礦大礦大部分為部分為型的，屬單斜晶系。型的，屬單斜晶系。 - C2S 一般呈圓粒狀，常具有兩組相互一般呈圓粒狀，常具有兩組相互交叉的雙晶紋交叉的雙晶紋（圖（圖7-4，圖，圖9-8，圖，圖8-1-2）。）。 或一組平行的晶紋或一組平行的晶紋（圖（圖7-5，圖，圖9-9）。）。 前者在燒成溫度高并快速冷卻的優(yōu)質(zhì)熟前者在燒成溫度高并快速冷卻的優(yōu)質(zhì)熟料中出現(xiàn)，后者在燒成溫度較低而冷卻速料中出現(xiàn)，后者在燒成溫度較低而冷卻速度又較慢的熟

5、料中出現(xiàn)度又較慢的熟料中出現(xiàn) 。圖圖10 無(wú)定形具有平行晶紋貝里特?zé)o定形具有平行晶紋貝里特 1%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 優(yōu)質(zhì)料優(yōu)質(zhì)料 因窯內(nèi)還原氣氛或其他工藝因素的影響，因窯內(nèi)還原氣氛或其他工藝因素的影響，還會(huì)呈現(xiàn)手指狀（圖還會(huì)呈現(xiàn)手指狀（圖7-8，圖，圖9-10），樹葉），樹葉 狀（圖狀（圖9-11），花蕾狀（圖），花蕾狀（圖7-6）和）和 腦狀腦狀（圖（圖7-7，圖，圖9-12）B礦。礦。 圖圖8 梭狀貝里特梭狀貝里特 1%氯化銨溶液氯化銨溶液 優(yōu)質(zhì)料優(yōu)質(zhì)料 因此，根據(jù)因此，根據(jù)-C2S的形態(tài)和雙晶紋的變的形態(tài)和雙晶紋的變化，可以推斷窯內(nèi)的煅燒溫度及熱工制度?；?，可以推斷窯內(nèi)的煅燒溫度及

6、熱工制度。 當(dāng)當(dāng)- C2S 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)? C2S 時(shí)，體積要增時(shí)，體積要增大大10%左右，大量轉(zhuǎn)變時(shí)常會(huì)使熟料崩裂左右，大量轉(zhuǎn)變時(shí)常會(huì)使熟料崩裂呈粉狀（圖呈粉狀（圖7-9）。）。 - C2S 在反光顯微鏡下，用在反光顯微鏡下，用 1NH4Cl 水溶液或水溶液或 1% 硝酸酒精浸蝕光片后，都呈硝酸酒精浸蝕光片后，都呈現(xiàn)棕色或棕黃色。現(xiàn)棕色或棕黃色。 三三. 黑色中間體黑色中間體 填充在填充在A礦和礦和B礦之間的鋁酸鹽相、鐵礦之間的鋁酸鹽相、鐵鋁酸鹽相和組成不定的玻璃相，總稱為鋁酸鹽相和組成不定的玻璃相，總稱為中中間體間體。中間體按反射率大小分為黑色中間。中間體按反射率大小分為黑色中間體和白色中

7、間體兩大類。體和白色中間體兩大類。 鋁酸鹽類礦物屬鋁酸鹽類礦物屬黑色中間體黑色中間體，主要有，主要有鋁酸鋁酸三鈣（三鈣（3CaOAl2O3 ，簡(jiǎn)寫為，簡(jiǎn)寫為 C3A ），屬于，屬于等軸晶系等軸晶系。當(dāng)鋁氧率大（。當(dāng)鋁氧率大（P1.6）而熟料又）而熟料又慢冷時(shí)，慢冷時(shí)，C3A晶體呈晶體呈四方片狀四方片狀或或葉片狀葉片狀（圖（圖7-10，圖，圖9-14，圖，圖8-1-16）。）。 圖圖12 花環(huán)狀結(jié)構(gòu)花環(huán)狀結(jié)構(gòu)A礦和片狀礦和片狀C3A 蒸餾水蒸餾水 優(yōu)質(zhì)料優(yōu)質(zhì)料 快冷時(shí)則呈快冷時(shí)則呈 點(diǎn)滴狀、點(diǎn)線狀和骨骼狀點(diǎn)滴狀、點(diǎn)線狀和骨骼狀（圖（圖7-11，圖，圖9-15），也有呈針狀或纖維），也有呈針狀或纖

8、維狀析晶的（圖狀析晶的（圖7-12）。）。 當(dāng)熟料出燒成帶急冷時(shí)，當(dāng)熟料出燒成帶急冷時(shí)，C3A來(lái)不及析來(lái)不及析晶，則形成玻璃相物質(zhì)。晶，則形成玻璃相物質(zhì)。 在反光顯微鏡下，用在反光顯微鏡下，用 1% NH4Cl 水溶液水溶液或或 1% 硝酸酒精溶液浸蝕光片后，硝酸酒精溶液浸蝕光片后，C3A呈呈暗色或灰色；用蒸餾水浸蝕光片后，暗色或灰色；用蒸餾水浸蝕光片后，C3A呈蘭灰色。呈蘭灰色。 四四. 白色中間體白色中間體 主要是鐵鋁酸四鈣（主要是鐵鋁酸四鈣（4CaOAl2O3Fe2O3， 簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為C4AF），又稱為），又稱為C礦（才利特）礦（才利特），它是水泥熟料中間體中反射率較大，色澤它是水泥熟料

9、中間體中反射率較大，色澤淺的部分（圖淺的部分（圖7-14）。）。 當(dāng)熟料鋁氧率較高（當(dāng)熟料鋁氧率較高（P1.38）而又快冷）而又快冷時(shí)，它以時(shí)，它以他形晶填充于他形晶填充于A礦和礦和B礦之間，或礦之間，或因來(lái)不及析晶而成玻璃相因來(lái)不及析晶而成玻璃相；當(dāng)熟料的鋁氧；當(dāng)熟料的鋁氧率較低（率較低（P1.38）而又慢冷時(shí)，它可呈）而又慢冷時(shí)，它可呈棱棱柱狀半自形晶出現(xiàn)柱狀半自形晶出現(xiàn)（圖（圖7-15，圖，圖9-13，圖，圖8-1-17）。）。C4AF屬斜方晶系。屬斜方晶系。 五五. 游離氧化鈣游離氧化鈣 又稱游離石灰，常用又稱游離石灰，常用 f CaO 表示表示 。 它是沒有與熟料中其它成份化合的氧化

10、它是沒有與熟料中其它成份化合的氧化鈣，屬等軸晶系。鈣，屬等軸晶系。 1. 一次游離氧化鈣：又稱殘存游離氧化鈣，一次游離氧化鈣：又稱殘存游離氧化鈣，是生料中殘留下來(lái)的氧化鈣，殘存的原因是生料中殘留下來(lái)的氧化鈣，殘存的原因大致有以下幾種。大致有以下幾種。 生料細(xì)度沒有達(dá)到要求，生料細(xì)度沒有達(dá)到要求，石灰石（或混石灰石（或混入的方解石）顆粒太粗，在煅燒過(guò)程中反入的方解石）顆粒太粗，在煅燒過(guò)程中反應(yīng)不完全，這種殘留下來(lái)的氧化鈣在鏡下應(yīng)不完全，這種殘留下來(lái)的氧化鈣在鏡下呈圓形或卵形，粒徑較大，而且成堆聚集呈圓形或卵形，粒徑較大，而且成堆聚集形成礦巢型分布（圖形成礦巢型分布（圖7-16，圖，圖9-16）。

11、）。 生料的飽和系數(shù)過(guò)高，硅酸率太低，生料的飽和系數(shù)過(guò)高，硅酸率太低，在在鏡下能見到未化合的游離氧化鈣以鏡下能見到未化合的游離氧化鈣以園粒狀園粒狀分布于分布于A礦和礦和B礦之間，或包裹于礦之間，或包裹于A礦中間礦中間（7-17，圖，圖7-18）。）。 煅燒溫度過(guò)低，液相量少，粘度大，煅燒溫度過(guò)低，液相量少，粘度大，CaO沒有被充分地吸收生成沒有被充分地吸收生成C3S，而呈游離狀態(tài)，而呈游離狀態(tài)殘存下來(lái)。殘存下來(lái)。 2. 二次游離氧化鈣：又稱次生游離氧化鈣。二次游離氧化鈣：又稱次生游離氧化鈣。 它是它是A礦中分解出來(lái)的礦中分解出來(lái)的CaO，大致有以下，大致有以下兩種。兩種。 熟料在高溫下慢冷熟料

12、在高溫下慢冷，A礦在礦在1250 C左右左右停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將分解為停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將分解為B礦和游離氧化礦和游離氧化鈣，此時(shí)鈣，此時(shí)A礦邊緣往往出現(xiàn)許多小粒礦邊緣往往出現(xiàn)許多小粒B礦，礦，形成花環(huán)結(jié)構(gòu)形成花環(huán)結(jié)構(gòu)A礦礦，同時(shí)出現(xiàn)一些極細(xì)小的，同時(shí)出現(xiàn)一些極細(xì)小的游離氧化鈣溶入液相或聚集成團(tuán)形成游離氧化鈣溶入液相或聚集成團(tuán)形成蠕蟲蠕蟲狀結(jié)構(gòu)狀結(jié)構(gòu)（圖（圖7-19，圖，圖8-1-23） 發(fā)生陽(yáng)離子置換，發(fā)生陽(yáng)離子置換，F(xiàn)e2+ 離子進(jìn)入離子進(jìn)入A礦使礦使A礦由不穩(wěn)定到分解，同時(shí)置換出游離氧化礦由不穩(wěn)定到分解，同時(shí)置換出游離氧化鈣，形成所謂鈣，形成所謂蠕蟲狀結(jié)構(gòu)蠕蟲狀結(jié)構(gòu)的的B礦和礦和 f-CaO

13、。 在反光顯微鏡下，用蒸餾水浸蝕光片在反光顯微鏡下，用蒸餾水浸蝕光片35秒鐘，游離氧化鈣呈現(xiàn)彩虹色，極易秒鐘，游離氧化鈣呈現(xiàn)彩虹色，極易辨認(rèn)。辨認(rèn)。 圖圖14 游離氧化鈣礦巢游離氧化鈣礦巢 蒸餾水蒸餾水 優(yōu)質(zhì)料優(yōu)質(zhì)料 六六. 方鎂石：方鎂石： 是單獨(dú)析晶的游離氧化鎂是單獨(dú)析晶的游離氧化鎂（MgO），屬等軸晶系。），屬等軸晶系。 方鎂石在反光顯微鏡下突起高，一般方鎂石在反光顯微鏡下突起高，一般呈三角形或多角形小晶體，其表面略顯呈三角形或多角形小晶體，其表面略顯粉紅色。粉紅色。圖圖16 粉紅色突起較高的方鎂石粉紅色突起較高的方鎂石 1%氫氧化鉀溶液氫氧化鉀溶液 優(yōu)質(zhì)料優(yōu)質(zhì)料 當(dāng)熟料中當(dāng)熟料中MgO

14、的成份高達(dá)一定數(shù)量時(shí)，的成份高達(dá)一定數(shù)量時(shí)，MgO便會(huì)從中間體中單獨(dú)析晶出來(lái)（圖便會(huì)從中間體中單獨(dú)析晶出來(lái)（圖7-20，圖，圖8-1-14）。）。 七七. 玻璃相：玻璃相：成份不定，含有多量的成份不定，含有多量的Al2O3和和Fe2O3組分。組分。 在偏光顯微鏡下玻璃相與結(jié)晶相不易在偏光顯微鏡下玻璃相與結(jié)晶相不易識(shí)別，但在反射光下用識(shí)別，但在反射光下用10%KOH水溶液水溶液及及1%硝酸酒精溶液腐蝕后，玻璃相呈暗硝酸酒精溶液腐蝕后，玻璃相呈暗黑色的包裹體。黑色的包裹體。 八八. 孔洞孔洞 是熟料中的氣相在冷卻過(guò)程中形成的，在是熟料中的氣相在冷卻過(guò)程中形成的，在視域中孔洞呈凹下去的圓形、三角形或

15、不規(guī)視域中孔洞呈凹下去的圓形、三角形或不規(guī)則多角形等。由于光線漫反射的原因，孔洞則多角形等。由于光線漫反射的原因，孔洞部分顯得較為黯淡，當(dāng)提升或下降鏡筒時(shí)，部分顯得較為黯淡，當(dāng)提升或下降鏡筒時(shí)，孔洞大小也隨之變化?？锥创笮∫搽S之變化。 孔洞在鏡下呈現(xiàn)的顏色主要決定于光片拋孔洞在鏡下呈現(xiàn)的顏色主要決定于光片拋光粉的顏色。煅燒正常的熟料中的孔洞大小光粉的顏色。煅燒正常的熟料中的孔洞大小為為80100m m，呈圓形，而且分布較均勻。，呈圓形，而且分布較均勻。10-2 10-2 熟料巖相結(jié)構(gòu)類型與強(qiáng)度的關(guān)系熟料巖相結(jié)構(gòu)類型與強(qiáng)度的關(guān)系 一一. 熟料礦物形態(tài)特征的描述熟料礦物形態(tài)特征的描述 見表見表7-

16、1，水泥熟料常見礦物形態(tài)。，水泥熟料常見礦物形態(tài)。 除表以外，還常用下列幾種礦物集合體除表以外，還常用下列幾種礦物集合體形態(tài)的術(shù)語(yǔ)。形態(tài)的術(shù)語(yǔ)。 1. 礦巢：礦巢：是一種礦物的不規(guī)則堆聚，且在是一種礦物的不規(guī)則堆聚，且在礦物顆粒間有明顯界線。礦物顆粒間有明顯界線。 B礦巢：礦巢：由原料中粗粒長(zhǎng)石、石英或由原料中粗粒長(zhǎng)石、石英或礦渣形成，粗大的礦渣形成，粗大的B礦幾乎緊緊連在一礦幾乎緊緊連在一起，見圖起，見圖9-26 ，圖，圖8-1-12 游離氧化鈣礦巢：游離氧化鈣礦巢：是由粗粒石灰石在煅是由粗粒石灰石在煅燒中燒中CaO沒有被完全吸收形成的，圖沒有被完全吸收形成的，圖7-22，圖圖9-21。 當(dāng)

17、生料中有粗粒白云石時(shí)，還會(huì)形成方當(dāng)生料中有粗粒白云石時(shí)，還會(huì)形成方鎂石與游離氧化鈣的等粒結(jié)構(gòu)礦巢，見圖鎂石與游離氧化鈣的等粒結(jié)構(gòu)礦巢，見圖7-23，圖，圖9-27 。 2. 共析晶體：共析晶體： 固溶體的組分在一定溫度下分離出來(lái)，固溶體的組分在一定溫度下分離出來(lái)，同時(shí)析出形成幾種獨(dú)立的晶體。如析出的同時(shí)析出形成幾種獨(dú)立的晶體。如析出的二次二次B礦小粒（圖礦小粒（圖7-47）。）。 3. 孔隙率孔隙率 鏡下的孔隙率是指孔洞的面積鏡下的孔隙率是指孔洞的面積S孔孔與與 熟料熟料礦物的總面積礦物的總面積S礦礦之比（之比（S孔孔/S礦礦100%）。）。煅燒良好的熟料孔隙率一般在煅燒良好的熟料孔隙率一般在

18、25%30%，立升重為立升重為1450 g/L 左右。左右。二二. 熟料的巖相結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型熟料的巖相結(jié)構(gòu)構(gòu)造類型 1.構(gòu)造類型：構(gòu)造類型：礦物集合體、玻璃體及孔洞的礦物集合體、玻璃體及孔洞的之間的排列、充填方式。之間的排列、充填方式。 塊狀構(gòu)造：塊狀構(gòu)造：熟料中礦物大小相似、排布熟料中礦物大小相似、排布均勻、孔洞較少、形狀規(guī)則，正常煅燒的均勻、孔洞較少、形狀規(guī)則，正常煅燒的熟料有此構(gòu)造。熟料有此構(gòu)造。 多孔構(gòu)造：多孔構(gòu)造：鏡下孔洞較多、孔徑較大，鏡下孔洞較多、孔徑較大，部分正常煅燒的多孔狀熟料及欠燒熟料有部分正常煅燒的多孔狀熟料及欠燒熟料有此構(gòu)造。此構(gòu)造。 層狀構(gòu)造：層狀構(gòu)造：熟料中分層，各層

19、礦物的組熟料中分層，各層礦物的組成、顆粒大小不同。旋窯中的圈料、窯皮成、顆粒大小不同。旋窯中的圈料、窯皮料及輕燒、急燒熟料有此構(gòu)造。料及輕燒、急燒熟料有此構(gòu)造。 2. 結(jié)構(gòu)類型：結(jié)構(gòu)類型：礦物結(jié)晶程度，顆粒大小形礦物結(jié)晶程度，顆粒大小形 狀及其相互間的關(guān)系。狀及其相互間的關(guān)系。 均齊結(jié)構(gòu)：均齊結(jié)構(gòu)：A礦和礦和B礦清晰，結(jié)晶大小均齊，礦清晰，結(jié)晶大小均齊，分布均勻，彼此被分布均勻，彼此被20%30%的中間體隔開。的中間體隔開。A礦晶形完整、邊棱整齊光潔、包裹物少，礦晶形完整、邊棱整齊光潔、包裹物少，大小在大小在30 m左右，數(shù)量約為左右，數(shù)量約為50%60% 。B礦晶體園度較好，有清晰的雙晶紋，

20、含量礦晶體園度較好，有清晰的雙晶紋，含量約約20%30% ?？锥摧^少，大小在?？锥摧^少，大小在80m左左右。這是正常煅燒的優(yōu)質(zhì)熟料巖相結(jié)構(gòu)，圖右。這是正常煅燒的優(yōu)質(zhì)熟料巖相結(jié)構(gòu)，圖7-24，圖，圖9-25，見表，見表7-2 。 斑狀結(jié)構(gòu)：斑狀結(jié)構(gòu)： A礦和礦和B礦清晰，但大小不均礦清晰，但大小不均齊，分布不均勻。齊，分布不均勻。 A礦邊棱不光潔，已有礦邊棱不光潔，已有部分分解和溶蝕現(xiàn)象。部分分解和溶蝕現(xiàn)象。 B礦園度不好，有礦園度不好，有時(shí)還能見到大堆的時(shí)還能見到大堆的f-CaO礦巢。見圖礦巢。見圖7-25，圖圖9-37，再見表，再見表7-3。 多孔結(jié)構(gòu)：多孔結(jié)構(gòu)：A礦晶體發(fā)育不良，顆粒細(xì)小，

21、礦晶體發(fā)育不良，顆粒細(xì)小，邊棱有嚴(yán)重的分解和溶蝕現(xiàn)象，體內(nèi)有包邊棱有嚴(yán)重的分解和溶蝕現(xiàn)象，體內(nèi)有包裹物。裹物。 B礦晶形不規(guī)則。中間體數(shù)量少。礦晶形不規(guī)則。中間體數(shù)量少。孔隙率高達(dá)孔隙率高達(dá)50%60%。鏡下常見到大堆。鏡下常見到大堆的的 f-CaO礦巢。這是配方不良，煅燒不足礦巢。這是配方不良，煅燒不足熟料的巖相結(jié)構(gòu)，見圖熟料的巖相結(jié)構(gòu)，見圖7-26，表，表7-4。三三. 熟料巖相結(jié)構(gòu)類型與強(qiáng)度的關(guān)系熟料巖相結(jié)構(gòu)類型與強(qiáng)度的關(guān)系1. 一級(jí)熟料：一級(jí)熟料：巖相特征為均齊結(jié)構(gòu)，圖巖相特征為均齊結(jié)構(gòu)，圖7-27，圖圖9-25，見表，見表7-8 。 2. 二級(jí)熟料：二級(jí)熟料：巖相巖相 結(jié)構(gòu)基本上與斑

22、狀結(jié)構(gòu)接結(jié)構(gòu)基本上與斑狀結(jié)構(gòu)接近。近。A礦和礦和B礦清晰，但大小不均齊，分布礦清晰，但大小不均齊，分布不均勻。不均勻。 A礦邊棱不光潔，體內(nèi)有包裹物。礦邊棱不光潔，體內(nèi)有包裹物。 B礦園度不好，含量多，可達(dá)礦園度不好，含量多，可達(dá)30%以上。中以上。中間體少，分布不均。游離氧化鈣較高，有時(shí)間體少，分布不均。游離氧化鈣較高，有時(shí)能見到能見到 f-CaO礦巢?？紫堵时纫患?jí)熟料高，礦巢?？紫堵时纫患?jí)熟料高，且大而不規(guī)則。圖且大而不規(guī)則。圖7-28，見表，見表7-9 。3. 三級(jí)熟料：三級(jí)熟料：巖相巖相 結(jié)構(gòu)類似于多孔結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)類似于多孔結(jié)構(gòu)。 A礦晶體發(fā)育不良，顆粒細(xì)小，礦晶體發(fā)育不良，顆粒細(xì)小，1

23、0m以下的以下的占多數(shù)，含量較少；占多數(shù)，含量較少； B礦晶形不規(guī)則，含量礦晶形不規(guī)則，含量增加到增加到30%40%，成堆分布；中間體數(shù)量，成堆分布；中間體數(shù)量少，礦物間相互接觸；游離氧化鈣呈礦巢型少，礦物間相互接觸；游離氧化鈣呈礦巢型分布；孔洞多而大（孔徑達(dá)分布；孔洞多而大（孔徑達(dá)100200 m ，孔隙率高達(dá)孔隙率高達(dá)50%60%），見圖），見圖7-29 。 熟料巖相結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的關(guān)系總是遵循下熟料巖相結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的關(guān)系總是遵循下列規(guī)律變化：強(qiáng)度由高到低，熟料礦物巖列規(guī)律變化：強(qiáng)度由高到低，熟料礦物巖相結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律為：相結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律為： A礦形態(tài)由規(guī)則的長(zhǎng)柱狀、板狀依次到不礦形態(tài)由規(guī)則的長(zhǎng)

24、柱狀、板狀依次到不規(guī)則狀；規(guī)則狀； A礦大小由均齊到不均齊，晶體尺寸依次礦大小由均齊到不均齊，晶體尺寸依次變小，并至細(xì)晶成堆；變小，并至細(xì)晶成堆； A礦和礦和B礦之間分布依次由均勻變?yōu)椴痪鶆颍坏V之間分布依次由均勻變?yōu)椴痪鶆颍?B礦是圓形且具清晰的二組雙晶紋，依次到礦是圓形且具清晰的二組雙晶紋，依次到小圓粒無(wú)雙晶紋，手指狀，樹枝狀；小圓粒無(wú)雙晶紋，手指狀，樹枝狀； B礦數(shù)量由少到多，由均勻到成堆分布；礦數(shù)量由少到多，由均勻到成堆分布； 中間相含量逐漸減少；中間相含量逐漸減少； 黑色中間體由點(diǎn)滴狀、點(diǎn)線狀、骨骼狀依黑色中間體由點(diǎn)滴狀、點(diǎn)線狀、骨骼狀依次到葉片狀、板狀；次到葉片狀、板狀； 白色中間體

25、的反射率由高到低；白色中間體的反射率由高到低； 游離氧化鈣的數(shù)量依次遞增，由少量到小游離氧化鈣的數(shù)量依次遞增，由少量到小堆，直到形成堆，直到形成fCaO礦巢；礦巢； 孔洞由少到多，由圓形到不規(guī)則，分布由孔洞由少到多，由圓形到不規(guī)則，分布由均勻到不均勻，孔隙率由小到大。均勻到不均勻，孔隙率由小到大。10-3 原料對(duì)熟料巖相結(jié)構(gòu)的影響原料對(duì)熟料巖相結(jié)構(gòu)的影響 主要原料有：石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料、主要原料有：石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料、硅質(zhì)原料及鐵質(zhì)原料等。硅質(zhì)原料及鐵質(zhì)原料等。 一一. 石灰質(zhì)原料石灰質(zhì)原料 石灰?guī)r用得最多，其主要礦物成分為方石灰?guī)r用得最多，其主要礦物成分為方解石，其次有白云石、方鎂石

26、、石英、燧解石，其次有白云石、方鎂石、石英、燧石等，它們的光學(xué)性質(zhì)見表石等，它們的光學(xué)性質(zhì)見表7-13。 1. 方解石尺寸大小的影響方解石尺寸大小的影響 獲得熟料中的獲得熟料中的CaO。制水泥用的石灰。制水泥用的石灰?guī)r，以隱晶質(zhì)的最好，其中方解石晶體巖，以隱晶質(zhì)的最好，其中方解石晶體尺寸在尺寸在1m左右，見圖左右，見圖9-19，圖，圖8-1-5。易磨性好，比表面積小，料間固相反應(yīng)易磨性好，比表面積小，料間固相反應(yīng)好，好煅燒，熟料強(qiáng)度高。好，好煅燒，熟料強(qiáng)度高。 經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用的石灰?guī)r，方解石晶體尺經(jīng)過(guò)變質(zhì)作用的石灰?guī)r，方解石晶體尺寸可以增大寸可以增大10到幾十倍，而且石灰?guī)r的結(jié)到幾十倍，而且石灰

27、巖的結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬致密，顆粒間結(jié)合力增強(qiáng)，易磨性構(gòu)堅(jiān)硬致密，顆粒間結(jié)合力增強(qiáng)，易磨性差。易磨性差的石灰?guī)r往往在生料中留下差。易磨性差的石灰?guī)r往往在生料中留下粗顆粒的石灰石，是形成游離氧化鈣礦巢粗顆粒的石灰石，是形成游離氧化鈣礦巢的主要原因。見圖的主要原因。見圖9-20，圖，圖8-1-6，圖，圖9-21。 2. 石灰?guī)r成分和性質(zhì)的影響石灰?guī)r成分和性質(zhì)的影響 石灰?guī)r的白云巖化，石灰?guī)r的白云巖化，方鎂石析晶嚴(yán)重，方鎂石析晶嚴(yán)重，嚴(yán)重影響水泥的安定性，圖嚴(yán)重影響水泥的安定性，圖8-1-7。周圍周圍SiO2與方解石發(fā)生置換反應(yīng)，與方解石發(fā)生置換反應(yīng)，形成高形成高SiO2礦物，特別是燧石結(jié)核，易磨性差，礦物，特

28、別是燧石結(jié)核，易磨性差，熟料中熟料中A礦數(shù)量減少，包裹物多（圖礦數(shù)量減少，包裹物多（圖9-22）。）。 二二. 粘土質(zhì)原料粘土質(zhì)原料 獲得熟料中所需的獲得熟料中所需的SiO2和和Al2O3 。粘土。粘土也是熟料中堿金屬氧化物（也是熟料中堿金屬氧化物（K2O、Na2O） 的主要來(lái)源的主要來(lái)源 ，易生成高堿的鈉鋁酸鈣，易生成高堿的鈉鋁酸鈣（Na2O8CaO3Al2O3）（）（NC8A3）和鉀硅）和鉀硅酸鈣（酸鈣（K2O23CaO12SiO2）（）（KC23S12）。）。圖圖9-23，圖，圖9-24，圖，圖8-1-9，圖，圖8-1-10。圖圖17 樹枝狀樹枝狀 K C23S12 晶體晶體 圖圖17

29、樹枝狀樹枝狀 K C23S12 晶體晶體 三三. 硅質(zhì)原料硅質(zhì)原料 當(dāng)粘土中含較多的石英或者用石英砂作當(dāng)粘土中含較多的石英或者用石英砂作原料校正時(shí)，石英含量達(dá)原料校正時(shí)，石英含量達(dá)10%以上的生料以上的生料將會(huì)出現(xiàn)竄料難燒現(xiàn)象，若石英的含量從將會(huì)出現(xiàn)竄料難燒現(xiàn)象，若石英的含量從2.5降低到降低到1.5，熟料產(chǎn)量就可提高，熟料產(chǎn)量就可提高10%以上。石英的粒度愈大，熟料抗壓強(qiáng)度降以上。石英的粒度愈大，熟料抗壓強(qiáng)度降低的百分率亦就愈多，粗粒石英會(huì)出現(xiàn)低的百分率亦就愈多，粗粒石英會(huì)出現(xiàn)B類類礦巢（圖礦巢（圖9-26，圖，圖8-1-11）。）。10-4 生產(chǎn)工藝條件對(duì)熟料巖相結(jié)構(gòu)的影響生產(chǎn)工藝條件對(duì)熟

30、料巖相結(jié)構(gòu)的影響 一一. 配料率值的影響配料率值的影響 石灰飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù)KH：表示：表示SiO2被被CaO的的飽和程度，亦表示了飽和程度，亦表示了C3S與與C2S的相對(duì)量。的相對(duì)量。KH高則高則A礦多，礦多，KH低則低則B礦多。礦多。 在巖相分析時(shí)可根據(jù)鏡下實(shí)測(cè)的在巖相分析時(shí)可根據(jù)鏡下實(shí)測(cè)的C3S和和C2S數(shù)量來(lái)計(jì)算數(shù)量來(lái)計(jì)算KH值，公式：值，公式：32320.88381.3256C SC SKHC SC S 還可根據(jù)還可根據(jù)A礦中的包裹體成分來(lái)判斷礦中的包裹體成分來(lái)判斷KH的大?。旱拇笮。篕H 0.90時(shí)，則時(shí)，則A礦包裹物常見礦包裹物常見 fCaO；當(dāng)當(dāng)KH0.90時(shí)，則時(shí)，則A礦

31、包裹體中兩者都可能礦包裹體中兩者都可能存在（圖存在（圖7-31）。）。 硅酸率硅酸率n：表示硅酸鹽礦物（表示硅酸鹽礦物（C3SC2S）與溶劑礦物（與溶劑礦物（C3AC4AF）的相對(duì)含量。）的相對(duì)含量。n高則煅燒過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)液相量不足，熟高則煅燒過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)液相量不足，熟料燒成困難；料燒成困難；n低則因硅酸鹽礦物太少而低則因硅酸鹽礦物太少而使水泥強(qiáng)度降低，兩種不同使水泥強(qiáng)度降低，兩種不同n的熟料巖相的熟料巖相結(jié)構(gòu)見圖結(jié)構(gòu)見圖7-32。 在巖相分析時(shí)，可用測(cè)定熟料主要礦物在巖相分析時(shí)，可用測(cè)定熟料主要礦物的百分含量來(lái)計(jì)算硅酸率的百分含量來(lái)計(jì)算硅酸率 還可以熟料中間體的數(shù)量來(lái)估計(jì)硅酸率。還可以熟料中

32、間體的數(shù)量來(lái)估計(jì)硅酸率。AFCACSCSCn43230464.24341.13254.1 鋁率（鐵率）鋁率（鐵率）P：表示熔劑礦物表示熔劑礦物C3A與與C4AF的相對(duì)含量。的相對(duì)含量。P高則煅燒時(shí)液相粘度大，高則煅燒時(shí)液相粘度大，P低則粘度小。巖相分析時(shí)可用實(shí)測(cè)的低則粘度小。巖相分析時(shí)可用實(shí)測(cè)的C3A和和C4AF的含量計(jì)算的含量計(jì)算P：341.15010.6383C APC AF 當(dāng)當(dāng)P 1.38時(shí)，時(shí)，C3A以灰色四方片狀、條以灰色四方片狀、條帶狀或半自形晶出現(xiàn)，而帶狀或半自形晶出現(xiàn)，而C4AF以他形填隙以他形填隙于于C3A中間（圖中間（圖8-1-16，圖，圖9-14）。）。 當(dāng)當(dāng)P1.38

33、時(shí)，時(shí)，C3A和和C4AF均以半自均以半自形或他形晶出現(xiàn)并互相填隙（圖形或他形晶出現(xiàn)并互相填隙（圖9-15 ，圖圖7-33 ，圖，圖8-1-22）。）。 二二. 生料細(xì)度和均化的影響生料細(xì)度和均化的影響 1.細(xì)度：細(xì)度：若入窯生料的顆粒以小于若入窯生料的顆粒以小于100m為為主時(shí)，容易燒出顯微結(jié)構(gòu)均勻的熟料（圖主時(shí)，容易燒出顯微結(jié)構(gòu)均勻的熟料（圖9-25）。）。 當(dāng)有粗粒原料混入時(shí)，生料局部失去均當(dāng)有粗粒原料混入時(shí)，生料局部失去均勻性，窯里反應(yīng)就不完全勻性，窯里反應(yīng)就不完全 ，如大粒石灰石，如大粒石灰石易形成易形成fCaO礦巢（圖礦巢（圖8-1-13，圖，圖9-21）。 粗粒長(zhǎng)石粗粒長(zhǎng)石、石英

34、會(huì)形成石英會(huì)形成B礦巢（圖礦巢（圖9-26，圖圖8-1-12，8-1-11）；粗粒白云石會(huì)形成方粗粒白云石會(huì)形成方鎂石和鎂石和 f -CaO的等粒狀礦巢（圖的等粒狀礦巢（圖9-27，圖，圖8-1-14）。）。 2. 均化：均化：生料均化不好，在巖相結(jié)構(gòu)上可生料均化不好，在巖相結(jié)構(gòu)上可見到熟料礦物嚴(yán)重分布不均（圖見到熟料礦物嚴(yán)重分布不均（圖7-34，圖，圖8-1-15，圖，圖9-28），且晶體大小不一，中），且晶體大小不一，中間體分布亦不均勻。間體分布亦不均勻。三三.煅燒溫度和時(shí)間的影響煅燒溫度和時(shí)間的影響 普通熟料的燒成都有一個(gè)溫度范圍和普通熟料的燒成都有一個(gè)溫度范圍和一個(gè)時(shí)間范圍，正常煅燒熟

35、料的反應(yīng)過(guò)程一個(gè)時(shí)間范圍，正常煅燒熟料的反應(yīng)過(guò)程為：物料溫度升達(dá)為：物料溫度升達(dá)1300以上時(shí)，熔劑礦以上時(shí)，熔劑礦物熔融成液相，物熔融成液相，C2S（固相反應(yīng)生成）和（固相反應(yīng)生成）和CaO溶入液相內(nèi)，相互反應(yīng)生長(zhǎng)溶入液相內(nèi)，相互反應(yīng)生長(zhǎng)C3S。 溫度升高到溫度升高到1450左右時(shí)，生成的左右時(shí)，生成的C3S晶格中再溶入較多的鋁酸鹽、鐵鋁酸晶格中再溶入較多的鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽和鹽和MgO，形成固溶體，當(dāng)熟料再次下，形成固溶體，當(dāng)熟料再次下降到降到1300時(shí)，燒成可以說(shuō)是完成了，時(shí)，燒成可以說(shuō)是完成了，此過(guò)程（物料在燒成帶）約此過(guò)程（物料在燒成帶）約1015分鐘。分鐘。此熟料為正常熟料。此熟料為

36、正常熟料。 如果生產(chǎn)工藝中的某一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)如果生產(chǎn)工藝中的某一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)欠燒、輕燒、急燒及控制不當(dāng)，就會(huì)出現(xiàn)欠燒、輕燒、急燒及過(guò)燒等煅燒不正常的熟料。過(guò)燒等煅燒不正常的熟料。 1.欠燒熟料：欠燒熟料：燒成溫度不足，物料還沒有燒燒成溫度不足，物料還沒有燒結(jié)。欠燒熟料在結(jié)。欠燒熟料在1300左右燒成的。它的巖左右燒成的。它的巖相特征是：相特征是：A礦極少，呈無(wú)定形，晶體細(xì)小，礦極少，呈無(wú)定形，晶體細(xì)小，約在約在 510 m 間，間，大多數(shù)礦物為大多數(shù)礦物為C C2 2S S ，中間體少。熟料中孔洞大而多，形態(tài)不規(guī)則中間體少。熟料中孔洞大而多，形態(tài)不規(guī)則（圖（圖7-357-35

37、，圖，圖9-369-36，圖，圖8-18-12020）。）。 2. 輕燒熟料：輕燒熟料：熟料的中心部分出現(xiàn)欠燒而外熟料的中心部分出現(xiàn)欠燒而外觀為正常煅燒熟料。它的巖相特征是：熟料觀為正常煅燒熟料。它的巖相特征是：熟料有明顯的分層構(gòu)造，料球中心部分有明顯的分層構(gòu)造，料球中心部分A礦少，礦少，B礦多，中間體少，游離氧化鈣高；外層礦多，中間體少，游離氧化鈣高；外層A礦多，晶體發(fā)育好，中間體豐富（圖礦多，晶體發(fā)育好，中間體豐富（圖7-36）。）。 3.急燒熟料：急燒熟料：溫度偏高，燒成時(shí)間不足的熟溫度偏高，燒成時(shí)間不足的熟料。急燒熟料與輕燒熟料在巖相上有共同料。急燒熟料與輕燒熟料在巖相上有共同的特征：

38、里層部分的特征：里層部分A礦形狀不夠完整，晶體礦形狀不夠完整，晶體大小懸殊，大者大小懸殊，大者100m以上，小的不到以上，小的不到10 m（圖（圖9-37，圖，圖8-1-21）；）；B礦礦呈呈圓形或圓形或不不規(guī)則的手指狀、交叉晶紋不規(guī)則的手指狀、交叉晶紋不明顯明顯，A礦和礦和B礦分布不均勻，礦分布不均勻，fCaO較多。較多。 4. 過(guò)燒熟料：過(guò)燒熟料：燒成溫度過(guò)高或在燒成帶停留燒成溫度過(guò)高或在燒成帶停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的熟料。其巖相特征是：時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的熟料。其巖相特征是：A礦晶體礦晶體粗大，有些可達(dá)幾百微米，常呈板狀或長(zhǎng)粗大，有些可達(dá)幾百微米，常呈板狀或長(zhǎng)柱狀，幾何軸比較大（圖柱狀，幾何軸比較大（圖9-

39、35，圖，圖8-1-19），有熔融和分解現(xiàn)象。游離），有熔融和分解現(xiàn)象。游離CaO較少，較少，孔隙率低?？紫堵实?。 四四. 冷卻制度的影響冷卻制度的影響 熟料出燒成帶后即進(jìn)入冷卻帶，熟料質(zhì)熟料出燒成帶后即進(jìn)入冷卻帶，熟料質(zhì)量與冷卻速度亦有極大的關(guān)系，在保證熟量與冷卻速度亦有極大的關(guān)系，在保證熟料煅燒正常條件下，水泥生產(chǎn)中總是設(shè)法料煅燒正常條件下，水泥生產(chǎn)中總是設(shè)法加速熟料的冷卻，因急冷有以下幾個(gè)明顯加速熟料的冷卻，因急冷有以下幾個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：的優(yōu)點(diǎn)： 急冷可以避免急冷可以避免A礦分解和礦分解和C C2 2S S轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為C C2 2S S。 急冷可以避免急冷可以避免C C3 3A A析晶呈板

40、狀或片狀大晶析晶呈板狀或片狀大晶體，而降低水泥的抗硫酸性能。體，而降低水泥的抗硫酸性能。 可以避免高可以避免高M(jìn)gOMgO熟料中方鎂石的析晶，而熟料中方鎂石的析晶，而影響水泥的安定性。影響水泥的安定性。 急冷使熟料球產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而提高熟料的急冷使熟料球產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而提高熟料的易磨性。易磨性。 急冷熟料的巖相特征：急冷熟料的巖相特征： A礦晶體發(fā)育良好，晶體邊棱整齊光潔礦晶體發(fā)育良好，晶體邊棱整齊光潔（圖（圖7-37）；）； B礦呈圓形，有二組細(xì)而密的雙晶紋礦呈圓形，有二組細(xì)而密的雙晶紋（圖（圖8-1-2） C3A析晶呈點(diǎn)滴狀、點(diǎn)線狀、樹枝狀析晶呈點(diǎn)滴狀、點(diǎn)線狀、樹枝狀（圖（圖8-1-22） 白色中間體細(xì)小難辨認(rèn)白色中間體細(xì)小難辨認(rèn) 。 慢冷熟料巖相特征：慢冷熟料巖相特征： A礦晶體形狀不規(guī)則，邊棱圓鈍（圖礦晶體形狀不規(guī)則，邊棱圓鈍（圖8-1-28a），形成港灣狀及花環(huán)狀結(jié)構(gòu)），形成港灣狀及花環(huán)狀結(jié)構(gòu)（圖（圖8-1-24，圖，圖7-38），有時(shí)還可見），有時(shí)還可見到到A礦的分解現(xiàn)象（圖礦的分解現(xiàn)象（圖8-1-23