摘要:

一、控制熟料游離氧化鈣的重要性

凡從事水泥生產(chǎn)的人，無不熟悉熟料游離氧化鈣是關(guān)系到水泥質(zhì)量的重要指標，它表示生料煅燒中氧化鈣與氧化硅、氧化鋁、氧化鐵結(jié)合后剩余的程度，它的高低直接影響水泥的安定性及熟料強度。但它畢竟不是水泥的最終使用性能，只是為達到產(chǎn)品最終使用性能所應(yīng)具備的必要條件。

1. 在對該指標的控制上，確實存在著一些不夠準確的認識，甚至是誤區(qū)：

⑴ 認為熟料中游離氧化鈣含量越低越好，因為它表明煅燒完全，熟料質(zhì)量最好；
?
⑵ 只要熟料游離氧化鈣高就是中控操作員沒有盡到責任，所以考核指標僅與他們掛鉤；

⑶ 把壓低游離氧化鈣含量當作很難掌握的指標，所以將該指標當做考核操作員的最重要質(zhì)量要求。

2. 對這些誤區(qū)有必要做如下澄清

⑴ 游離氧化鈣含量只是水泥使用的過程指標，不是最終指標。因為少量殘存的游離氧化鈣在熟料變?yōu)樗?，以至于在使用之前的整個過程中可以消解，所以并不需要出窯后熟料中的游離氧化鈣含量很低，而應(yīng)該付出更多的精力，摸索出最適合本企業(yè)有利于熟料強度的相關(guān)配料與操作參數(shù)，才是企業(yè)效益的根本。

⑵ 對窯外分解窯而言，控制熟料游離鈣比立窯及傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯型要容易得多，再不應(yīng)該成為生產(chǎn)控制的難點。所以企業(yè)不應(yīng)縱容中控操作員一味追求游離氧化鈣合格率及絕對含量，而不顧其它指標；更不應(yīng)不惜提高熱耗，而無止境地壓低游離氧化鈣的含量。

3. 游離氧化鈣產(chǎn)生的原因及分類

⑴ 輕燒游離氧化鈣

由于來料量不穩(wěn)或塌料、掉窯皮，或燃料成分變化或火焰形狀不好，使部分、乃至局部生料的煅燒溫度不足，在1100～1200℃的低溫下形成游離氧化鈣。主要存在于黃粉以及包裹著生料粉的夾心熟料中，它們對水泥安定性危害不大，但會使熟料強度降低。

⑵ 一次游離氧化鈣

它們是在配料氧化鈣成分過高、生料過粗或煅燒不良時，熟料中存在的仍未與SiO2、Al2O3、Fe2O3進行化學反應(yīng)的CaO。這些CaO經(jīng)高溫煅燒呈“死燒狀態(tài)”，結(jié)構(gòu)致密，晶體較大（10～20μm），遇水形成 很慢，通常需要三天才反應(yīng)明顯，至水泥硬化之后又發(fā)生固相體積膨脹（97.9%），在水泥石的內(nèi)部形成局部膨脹應(yīng)力，使其變形或開裂崩潰。

⑶ 二次游離氧化鈣

當剛燒成的熟料冷卻速度較慢或還原氣氛下，C3S分解又成為氧化鈣及C2S，或熟料中堿等取代出C3S、C3A中氧化鈣。由于它們是重新游離出來的，故稱為二次游離氧化鈣，這類游離氧化鈣水化較慢，對水泥強度、安定性均有一定影響。

所以，當生產(chǎn)中出現(xiàn)的高游離氧化鈣結(jié)果時，所采取的對策不能夠一概而論。而且在所有造成游離氧化鈣高的原因中，只有塌料才是預(yù)熱器窯所特有需要克服、而且完全能夠克服的環(huán)節(jié)，其它原因是所有旋窯都會共有的癥狀。相反，對于窯外分解窯，它有生料的均勻化設(shè)施、旋風預(yù)熱系統(tǒng)、較高的窯轉(zhuǎn)速、三風道煤管等技術(shù)措施，使控制游離氧化鈣的能力遠遠高于其它窯型，煅燒出低游離氧化鈣的熟料正是它的優(yōu)勢。同時，必須明確，中控操作員對游離氧化鈣的含量控制手段只有火焰形狀及煅燒溫度。

4. 游離氧化鈣過低會有如下不利：

在人們都十分重視游離氧化鈣高的害處時，也有必要了解游離氧化鈣過低的不利之處：

⑴ 在游離氧化鈣低于0.5%以下時，熟料往往呈過燒狀態(tài)，甚至是死燒。此時的熟料質(zhì)量缺乏活性，強度并不高。

⑵ 由于旋窯耐火磚承受了高熱負荷，縮短了它的使用壽命。

⑶ 要充分認識到，游離氧化鈣不僅是半成品的質(zhì)量指標，更是關(guān)系水泥生產(chǎn)成本的重要經(jīng)濟指標。國外有關(guān)資料報導(dǎo)（ICR，8/1989，P55）：熟料每低0.1%游離氧化鈣，每公斤熟料就要增加熱耗58.5千焦（14大卡）；而用此種熟料磨制水泥時，水泥磨的系統(tǒng)電耗就要增加0.5%。特別是當游離氧化鈣低于0.5%以下時。

國內(nèi)不少企業(yè)很少觀注這個概念，因此常將分解窯游離氧化鈣指標籠統(tǒng)地定在1.5%以下（平均值0.8%左右），而未認識到對下限做出限定的必要性。有些生產(chǎn)線的游離氧化鈣含量雖未低到0.5%以下，只是因為該生產(chǎn)線還不具備這種能力，而不是對此概念有所認識。

這里不妨做一測算：如果將熟料游離氧化鈣按平均1.1%控制，比0.8%提高0.3%，每公斤熟料大約可降熱耗175.5千焦（42大卡），一條日產(chǎn)2000噸熟料的生產(chǎn)線每年（按運轉(zhuǎn)300天計算）節(jié)煤即為：

2000×1000 ×42×300/6000×1000 = 4200（噸）

上式中煤的熱值按6000大卡/公斤計算，這種煤的單價如是500元，每年可節(jié)約費用210萬元。如按每噸熟料計算可節(jié)約的成本：42×500/6000 = 3.5元。

再測算電耗：以水泥磨的系統(tǒng)電耗為40千瓦時/ 噸計，全年生產(chǎn)水泥100萬噸的粉磨站，一年節(jié)約的電耗就是：

40 ×0.5%×3×100萬= 60萬千瓦?時

電價如按每千瓦時0.5元算，全年節(jié)省電費30萬元。

通過這一簡單計算便可明白，不需要任何投資，便可取得如此效益，只是要實現(xiàn)精細管理而已。國外窯外分解窯的熱耗先進水平已低于4.18×700千焦/公斤熟料，而我國至少要高4.18×50千焦/公斤熟料，其主要原因就是諸如此類的技術(shù)管理不夠精細而已。

當然，如果游離氧化鈣長時間保持低值，一定要檢查是否是入窯生料成分過低造成的，否則會誤認為熟料質(zhì)量好，卻嚴重影響了熟料強度。