1.セメント原料の焼成特性
セメント原料ミールの脱炭酸は複雑な高温不均一反応プロセスであり、反応性は複数の要因に影響されます:
原料特性:物理的特徴、地質学的起源、鉱物組成。
生ミールの特性:繊度、化学組成、粒度分布、均質性、弾性率。
高温焼成中、原料の固有特性が反応性を直接決定し、その反応性は 液相粘度 そして 液相体積 クリンカ鉱物の生成速度に決定的な役割を果たすこと。モジュラス値や原料特性のばらつきは、クリンカ鉱物の生成速度に大きな違いをもたらします。 燃焼性最終的には、クリンカの品質、生産量、エネルギー消費量に影響を与えます。
2.原料ミールの細粒度が焼成に及ぼす影響
粒子径は燃焼性に影響する重要なパラメータであり、二重の影響を与えます:
過度の粗さ:燃焼性を著しく低下させ、クリンカの品質を損ないます。
過度のきめ細かさ:粉砕機の出力を大幅に低下させ、消費電力を増加させます。
2.1 微粉が焼成品質に与える影響のメカニズム
原料ミールの細粒度の管理基準は、セメントのそれとは根本的に異なります。セメントが水和率を確保するために一定の割合の微粒子(「水和フラワー」と呼ばれる10~20μm)を必要とするのに対し、生ミールは脱炭酸反応を最適化するために、より均一な粒度分布が有利です。
研究データが示しています:
粒子 >200 μm 燃焼性を著しく低下させます。
粗い粒子が原因:
a) 微細構造の異常:アライト(A矿)周辺の未反応遊離石灰(f-CaO)。
b) 遅延反応:完全な焼結に必要な高い焼成温度。
c) 悪影響:遊離石灰分の増加、キルン出力の低下、エネルギー消費量の増加。
2.2 きめ細かさ制御における最適バランス
過度の細かさも好ましくありません:
生産量が30-50%減少.
消費電力は15-25%で上昇.
経済効率の大幅な低下.
3.繊度制御に関する実証研究
の比較分析 セメント工場A そして セメント工場 B は、最適な繊度パラメータを決定するために実施されました。
3.1 原材料構成分析
石英含有量計算:
水晶=SiO2-1.17Al2O3水晶=二酸化ケイ素2-1.17アル2O3
*(注:K/Naが未測定の粘土の場合、誤差は~10%)*。
3.2 ふるい残渣分析
の化学分析 0.2 mm そして 0.08 mm 明らかになったふるい残留物:
A工場:で 0.08mm残留=10.9%生食にマッチした組成。
B工場:で 0.08mm残留=5.9%, SiO₂は減少、CaOは増加粗い粒子は主に石灰岩であることを示しています。
3.3 粗石英含有量の計算
A工場:0.99%(スラグSiO₂控除後0.5%)。
B工場:0.26%(0.02%の場合 >0.2 mm 残渣)。
3.4 最適パラメータの決定
理想的なコントロール基準を設定:
0.08mmふるい残渣=10%±2%
実施結果:
クリンカーの品質が15-20%向上
キルン出力が8-12%増加
エネルギー消費量を5-8%削減
10-15%による粉砕効率の向上
4.メカニズム解析
クリンカーの形成は 固体不均一反応ここで:
1.微粒子の利点:
表面積の増加 (50-100%)
拡張された反応インターフェース30-50%)
製品層厚の減少 (20-30%)
拡散速度の向上(40-60%)
2.粗粒子の欠点:
より高い不完全反応速度(25-35%)
ミネラル分布の均一性の悪さ(40%悪化)
明確な結晶境界(50%の視認性向上)
5.セメントの原材料は?
について ローミックス (または 生食)はセメント窯に投入される均質化された粉末で、正確な割合で配合された原料で構成されています。その配合は、2つの重要な原則に従っています:
1.化学的要件
主要部品:
ライムストーン (70-80%):CaO(石灰)を供給
クレイ(10-15%):SiO₂とAl₂O₃を供給
鉄矯正剤(1-3%):Fe₂O₃の含有量を調整
モジュラスターゲット:
LSF(石灰飽和係数):0.92-0.98
シリカモジュラス (SM): 2.2-2.6
アルミナ弾性率(AM):1.3-1.7
2.物理的な準備
研磨80-90%粒子 <90 μm
均質性:>90%ブレンド効率
水分:<乾式用1%
6.生ミールとクリンカーの比較:主な違い
パラメータ | 生食 | セメントクリンカー |
---|---|---|
状態 | ファインパウダー | 結節性顆粒(5~25mm) |
化学 | 未反応酸化物 | 結晶相(C₃S、C₂S) |
主要鉱物 | CaCO₃, SiO₂, Al₂O₃ | アライト(50-70%)、ベライト(15-30%) |
プロセスの役割 | キルン投入量 | 最終焼結製品 |
f-CaO | 0%(CaCO₃に結合) | <1.5%(燃焼不良を示す) |
変換メカニズム:
焼成中(1450℃)、生ミールは次のような経過をたどります:
脱炭素:CaCO₃ → CaO + CO₂↑ (700-900°C)
固体反応:C₂S、C₃A、C₄AFの生成(900~1200℃)。
液相焼結:C₂S + CaO → C₃S (1300-1450°C)
クリティカル・ノート:原料ミールの反応性がエネルギー消費量を支配する一方、クリンカの微細構造がセメント強度を決定します。

7.結論と提言
1.主な繊度指標
遊離石灰 (f-CaO) は繊度と逆相関 (R² = 0.85-0.92)
0.2mm残留は<0.5%であるべき
2.品質管理の推奨事項
粗粒子の厳格な管理 高SM・KH製剤.
理想的な微細構造基準:
a) 鉱物の均一性 >90%
b) 結晶サイズ20~50μmの割合 >80%
3.最適化戦略:
実施 粗石英含有量に基づく動的制御モデル:
標準原料:0.3-0.8%
燃えにくい素材:0.2-0.5%