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(wú)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(biāo)，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(qiáng)度。但它畢竟不是水泥的最終使用性能，只是為達(dá)到產(chǎn)品最終使用性能所應(yīng)具備的必要條件。
1. 在對(duì)該指標(biāo)的控制上，確實(shí)存在著一些不夠準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，甚至是誤區(qū)：
⑴ 認(rèn)為熟料中游離氧化鈣含量越低越好，因?yàn)樗砻黛褵耆?，熟料質(zhì)量最好；
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⑵ 只要熟料游離氧化鈣高就是中控操作員沒有盡到責(zé)任，所以考核指標(biāo)僅與他們掛鉤；
⑶ 把壓低游離氧化鈣含量當(dāng)作很難掌握的指標(biāo)，所以將該指標(biāo)當(dāng)做考核操作員的最重要質(zhì)量要求。
2. 對(duì)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(guò)程指標(biāo)，不是最終指標(biāo)。因?yàn)樯倭繗埓娴挠坞x氧化鈣在熟料變?yōu)樗啵灾劣谠谑褂弥暗恼麄€(gè)過(guò)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(qiáng)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(duì)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(diǎn)。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(duì)含量，而不顧其它指標(biāo)；更不應(yīng)不惜提高熱耗，而無(wú)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(lái)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(duì)水泥安定性危害不大，但會(huì)使熟料強(qiáng)度降低。
⑵ 一次游離氧化鈣
它們是在配料氧化鈣成分過(guò)高、生料過(guò)粗或煅燒不良時(shí)，熟料中存在的仍未與SiO2、Al2O3、Fe2O3進(jìn)行化學(xué)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(dāng)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(lái)的，故稱為二次游離氧化鈣，這類游離氧化鈣水化較慢，對(duì)水泥強(qiáng)度、安定性均有一定影響。
所以，當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)的高游離氧化鈣結(jié)果時(shí)，所采取的對(duì)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(huì)共有的癥狀。相反，對(duì)于窯外分解窯，它有生料的均勻化設(shè)施、旋風(fēng)預(yù)熱系統(tǒng)、較高的窯轉(zhuǎn)速、三風(fēng)道煤管等技術(shù)措施，使控制游離氧化鈣的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(shì)。同時(shí)，必須明確，中控操作員對(duì)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(guò)低會(huì)有如下不利：
在人們都十分重視游離氧化鈣高的害處時(shí)，也有必要了解游離氧化鈣過(guò)低的不利之處：
⑴ 在游離氧化鈣低于0.5%以下時(shí)，熟料往往呈過(guò)燒狀態(tài)，甚至是死燒。此時(shí)的熟料質(zhì)量缺乏活性，強(qiáng)度并不高。
⑵ 由于旋窯耐火磚承受了高熱負(fù)荷，縮短了它的使用壽命。
⑶ 要充分認(rèn)識(shí)到，游離氧化鈣不僅是半成品的質(zhì)量指標(biāo)，更是關(guān)系水泥生產(chǎn)成本的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。國(guó)外有關(guān)資料報(bào)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(shí)，水泥磨的系統(tǒng)電耗就要增加0.5%。特別是當(dāng)游離氧化鈣低于0.5%以下時(shí)。
國(guó)內(nèi)不少企業(yè)很少觀注這個(gè)概念，因此常將分解窯游離氧化鈣指標(biāo)籠統(tǒng)地定在1.5%以下（平均值0.8%左右），而未認(rèn)識(shí)到對(duì)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?yàn)樵撋a(chǎn)線還不具備這種能力，而不是對(duì)此概念有所認(rèn)識(shí)。
這里不妨做一測(cè)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(yùn)轉(zhuǎn)300天計(jì)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(jì)算，這種煤的單價(jià)如是500元，每年可節(jié)約費(fèi)用210萬(wàn)元。如按每噸熟料計(jì)算可節(jié)約的成本：42×500/6000 = 3.5元。
再測(cè)算電耗：以水泥磨的系統(tǒng)電耗為40千瓦時(shí)/ 噸計(jì)，全年生產(chǎn)水泥100萬(wàn)噸的粉磨站，一年節(jié)約的電耗就是：
40 ×0.5%×3×100萬(wàn)= 60萬(wàn)千瓦?時(shí)
電價(jià)如按每千瓦時(shí)0.5元算，全年節(jié)省電費(fèi)30萬(wàn)元。
通過(guò)這一簡(jiǎn)單計(jì)算便可明白，不需要任何投資，便可取得如此效益，只是要實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理而已。國(guó)外窯外分解窯的熱耗先進(jìn)水平已低于4.18×700千焦/公斤熟料，而我國(guó)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(xì)而已。
當(dāng)然，如果游離氧化鈣長(zhǎng)時(shí)間保持低值，一定要檢查是否是入窯生料成分過(guò)低造成的，否則會(huì)誤認(rèn)為熟料質(zhì)量好，卻嚴(yán)重影響了熟料強(qiáng)度。
