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1、水泥熟料岩相分析水泥熟料岩相分析10-1 10-1 硅酸硅酸盐水泥熟料的水泥熟料的矿物物组成成 一一.A.A矿 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的的硅酸三硅酸三钙（3CaO3CaOSiOSiO2 2，简写写为C C3 3S S）固溶体。）固溶体。纯的硅酸三的硅酸三钙属于三斜晶系。硅酸属于三斜晶系。硅酸盐水泥熟料中水泥熟料中的的A矿晶体最常晶体最常见的是的是单斜晶系，晶体外型斜晶系，晶体外型为假六方假六方片状或板状，有片状或板状，有时出出现短柱状等，短柱状等，图8-1-1、7-2、7-3（为几何几何轴
2、率）。率）。正常煅正常煅烧熟料中熟料中A A矿晶体的大小晶体的大小约20203030m m，呈，呈边棱平直，六角板，柱状的自形晶（棱平直，六角板，柱状的自形晶（图9-9-3 3）。）。A矿的的显微微结构构还有：譬如包裹着其他晶体的包裹有：譬如包裹着其他晶体的包裹结构（构（图9-4，图8-1-8）。）。图3 包晶包晶结构的阿里特晶体构的阿里特晶体 图4 阿里特包裹阿里特包裹 f-CaO、C3A结构构 1%硝酸酒精硝酸酒精 图9-5是慢冷熟料是慢冷熟料A矿分解，周分解，周围环绕着析出的小着析出的小颗粒粒C2S晶体的花晶体的花环状状结构。构。图12 花花环状状结构构A矿和片状和片状C3A 蒸蒸馏水水
3、 优质料料 图9-6是受酸性溶液浸是受酸性溶液浸蚀后形成的港湾状后形成的港湾状结构；构；图9-7是内外成份不同出是内外成份不同出现的的环带结构，等等。构，等等。在反光在反光显微微镜下，用下，用 1%的的 NH4Cl 水溶液浸水溶液浸蚀光片光片后后A矿呈呈兰色；用色；用 1%硝酸酒精浸硝酸酒精浸蚀光片后，光片后，A矿呈呈棕色。棕色。二二.B矿 贝里特（里特（Belite）是含有某些金属离子的是含有某些金属离子的硅酸二硅酸二钙（2CaOSiO2，简写写为C2S）固溶体，）固溶体，有多种晶有多种晶型。型。工厂水泥熟料中的工厂水泥熟料中的B矿大部分大部分为型的，属型的，属单斜晶系。斜晶系。-C2S 一
4、般呈一般呈圆粒状，常具有两粒状，常具有两组相互交叉的双相互交叉的双晶晶纹（图7-4，图9-8，图8-1-2）。）。或一或一组平行的晶平行的晶纹（图7-5，图9-9）。）。前者在前者在烧成温度高并快速冷却的成温度高并快速冷却的优质熟料中出熟料中出现，后者在后者在烧成温度成温度较低而冷却速度又低而冷却速度又较慢的熟料中出慢的熟料中出现。图10 无定形具有平行晶无定形具有平行晶纹贝里特里特 1%硝酸酒精溶液硝酸酒精溶液 优质料料 因窑内因窑内还原气氛或其他工原气氛或其他工艺因素的影响，因素的影响，还会呈会呈现手指状（手指状（图7-8，图9-10），），树叶叶 状（状（图9-11），花蕾状（），花蕾状
5、（图7-6）和）和 脑状（状（图7-7，图9-12）B矿。图8 梭状梭状贝里特里特 1%氯化化铵溶液溶液 优质料料 因此，根据因此，根据-C2S的形的形态和双晶和双晶纹的的变化，可以推化，可以推断窑内的煅断窑内的煅烧温度及温度及热工制度。工制度。当当-C2S 转变为-C2S 时，体，体积要增大要增大10%左左右，大量右，大量转变时常会使熟料崩裂呈粉状（常会使熟料崩裂呈粉状（图7-9）。）。-C2S 在反光在反光显微微镜下，用下，用 1NH4Cl 水溶液或水溶液或 1%硝酸酒精浸硝酸酒精浸蚀光片后，都呈光片后，都呈现棕色或棕黄色。棕色或棕黄色。三三.黑色中黑色中间体体 填充在填充在A矿和和B矿之
6、之间的的铝酸酸盐相、相、铁铝酸酸盐相和相和组成不定的玻璃相，成不定的玻璃相，总称称为中中间体体。中。中间体按反射率体按反射率大小分大小分为黑色中黑色中间体和白色中体和白色中间体两大体两大类。铝酸酸盐类矿物属物属黑色中黑色中间体体，主要有，主要有铝酸三酸三钙（3CaOAl2O3，简写写为 C3A），属于，属于等等轴晶系晶系。当。当铝氧率大（氧率大（P1.6）而熟料又慢冷）而熟料又慢冷时，C3A晶体呈晶体呈四方四方片状片状或或叶片状叶片状（图7-10，图9-14，图8-1-16）。）。图12 花花环状状结构构A矿和片状和片状C3A 蒸蒸馏水水 优质料料 快冷快冷时则呈呈 点滴状、点点滴状、点线状和
7、骨骼状状和骨骼状（图7-11，图9-15），也有呈），也有呈针状或状或纤维状析晶的（状析晶的（图7-12）。）。当熟料出当熟料出烧成成带急冷急冷时，C3A来不及析晶，来不及析晶，则形成形成玻璃相物玻璃相物质。在反光在反光显微微镜下，用下，用 1%NH4Cl 水溶液或水溶液或 1%硝酸硝酸酒精溶液浸酒精溶液浸蚀光片后，光片后，C3A呈暗色或灰色；用蒸呈暗色或灰色；用蒸馏水水浸浸蚀光片后，光片后，C3A呈呈兰灰色。灰色。四四.白色中白色中间体体 主要是主要是铁铝酸四酸四钙（4CaOAl2O3Fe2O3，简写写为C4AF），又称），又称为C矿（才利特）（才利特），它是水泥熟，它是水泥熟料中料中间体中
8、反射率体中反射率较大，色大，色泽浅的部分（浅的部分（图7-14）。）。当熟料当熟料铝氧率氧率较高（高（P1.38）而又快冷）而又快冷时，它以，它以他形晶填充于他形晶填充于A矿和和B矿之之间，或因来不及析晶而成，或因来不及析晶而成玻璃相玻璃相；当熟料的；当熟料的铝氧率氧率较低（低（P1.38）而又慢冷）而又慢冷时，它可呈，它可呈棱柱状半自形晶出棱柱状半自形晶出现（图7-15，图9-13，图8-1-17）。）。C4AF属斜方晶系。属斜方晶系。五五.游离氧化游离氧化钙 又称游离石灰，常用又称游离石灰，常用 f CaO 表示表示。它是没有与熟料中其它成份化合的氧化它是没有与熟料中其它成份化合的氧化钙，
9、属等，属等轴晶系。晶系。1.一次游离氧化一次游离氧化钙：又称残存游离氧化：又称残存游离氧化钙，是生料中是生料中残留下来的氧化残留下来的氧化钙，残存的原因大致有以下几种。，残存的原因大致有以下几种。生料生料细度没有达到要求，度没有达到要求，石灰石（或混入的方解石）石灰石（或混入的方解石）颗粒太粗，在煅粒太粗，在煅烧过程中反程中反应不完全，不完全，这种残留下来种残留下来的氧化的氧化钙在在镜下呈下呈圆形或卵形，粒径形或卵形，粒径较大，而且成堆大，而且成堆聚集形成聚集形成矿巢型分布（巢型分布（图7-16，图9-16）。）。生料的生料的饱和系数和系数过高，硅酸率太低，高，硅酸率太低，在在镜下能下能见到到
10、未化合的游离氧化未化合的游离氧化钙以以园粒状园粒状分布于分布于A矿和和B矿之之间，或包裹于或包裹于A矿中中间（7-17，图7-18）。）。煅煅烧温度温度过低，液相量少，粘度大，低，液相量少，粘度大，CaO没有被充没有被充分地吸收生成分地吸收生成C3S，而呈游离状，而呈游离状态残存下来。残存下来。2.二次游离氧化二次游离氧化钙：又称次生游离氧化：又称次生游离氧化钙。它是它是A矿中分解出来的中分解出来的CaO，大致有以下两种。，大致有以下两种。熟料在高温下慢冷熟料在高温下慢冷，A矿在在1250 C左右停留的左右停留的时间过长，将分解，将分解为B矿和游离氧化和游离氧化钙，此，此时A矿边缘往往往出往出
11、现许多小粒多小粒B矿，形成花，形成花环结构构A矿，同，同时出出现一些极一些极细小的游离氧化小的游离氧化钙溶入液相或聚集成溶入液相或聚集成团形成形成蠕蠕虫状虫状结构构（图7-19，图8-1-23）发生阳离子置生阳离子置换，Fe2+离子离子进入入A矿使使A矿由不由不稳定定到分解，同到分解，同时置置换出游离氧化出游离氧化钙，形成所，形成所谓蠕虫状蠕虫状结构构的的B矿和和 f-CaO。在反光在反光显微微镜下，用蒸下，用蒸馏水浸水浸蚀光片光片35秒秒钟，游离氧化游离氧化钙呈呈现彩虹色，极易辨彩虹色，极易辨认。图14 游离氧化游离氧化钙矿巢巢 蒸蒸馏水水 优质料料 六六.方方镁石：石：是是单独析晶的游离氧
12、化独析晶的游离氧化镁（MgO），），属等属等轴晶系。晶系。方方镁石在反光石在反光显微微镜下突起高，一般呈三角形或下突起高，一般呈三角形或多角形小晶体，其表面略多角形小晶体，其表面略显粉粉红色。色。图16 粉粉红色突起色突起较高的方高的方镁石石 1%氢氧化氧化钾溶液溶液 优质料料 当熟料中当熟料中MgO的成份高达一定数量的成份高达一定数量时，MgO便便会从中会从中间体中体中单独析晶出来（独析晶出来（图7-20，图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组分。分。在偏光在偏光显微微镜下玻璃相与下玻璃相与结晶相不易晶相不易识别，但在，
13、但在反射光下用反射光下用10%KOH水溶液及水溶液及1%硝酸酒精溶液腐硝酸酒精溶液腐蚀后，玻璃相呈暗黑色的包裹体。后，玻璃相呈暗黑色的包裹体。八八.孔洞孔洞 是熟料中的气相在冷却是熟料中的气相在冷却过程中形成的，在程中形成的，在视域中孔洞域中孔洞呈凹下去的呈凹下去的圆形、三角形或不形、三角形或不规则多角形等。由于光多角形等。由于光线漫反射的原因，孔洞部分漫反射的原因，孔洞部分显得得较为黯淡，当提升或黯淡，当提升或下降下降镜筒筒时，孔洞大小也随之，孔洞大小也随之变化。化。孔洞在孔洞在镜下呈下呈现的的颜色主要决定于光片抛光粉的色主要决定于光片抛光粉的颜色。煅色。煅烧正常的熟料中的孔洞大小正常的熟料
14、中的孔洞大小为80100m m，呈，呈圆形，而且分布形，而且分布较均匀。均匀。10-2 10-2 熟料岩相熟料岩相结构构类型与型与强度的关系度的关系 一一.熟料熟料矿物形物形态特征的描述特征的描述 见表表7-1，水泥熟料常，水泥熟料常见矿物形物形态。除表以外，除表以外，还常用下列几种常用下列几种矿物集合体形物集合体形态的的术语。1.矿巢：巢：是一种是一种矿物的不物的不规则堆聚，且在堆聚，且在矿物物颗粒粒间有明有明显界界线。B矿巢：巢：由原料中粗粒由原料中粗粒长石、石英或石、石英或矿渣形成，渣形成，粗大的粗大的B矿几乎几乎紧紧连在一起，在一起，见图9-26，图8-1-12 游离氧化游离氧化钙矿巢
15、：巢：是由粗粒石灰石在煅是由粗粒石灰石在煅烧中中CaO没有被完全吸收形成的，没有被完全吸收形成的，图7-22，图9-21。当生料中有粗粒白云石当生料中有粗粒白云石时，还会形成方会形成方镁石与游石与游离氧化离氧化钙的等粒的等粒结构构矿巢，巢，见图7-23，图9-27。2.共析晶体：共析晶体：固溶体的固溶体的组分在一定温度下分离出来，同分在一定温度下分离出来，同时析出形析出形成几种独立的晶体。如析出的二次成几种独立的晶体。如析出的二次B矿小粒（小粒（图7-47）。）。3.孔隙率孔隙率 镜下的孔隙率是指孔洞的面下的孔隙率是指孔洞的面积S孔孔与与 熟料熟料矿物的物的总面面积S矿之比（之比（S孔孔/S矿
16、100%）。煅）。煅烧良好的熟料孔隙良好的熟料孔隙率一般在率一般在25%30%，立升重，立升重为1450 g/L 左右。左右。二二.熟料的岩相熟料的岩相结构构造构构造类型型 1.构造构造类型：型：矿物集合体、玻璃体及孔洞的之物集合体、玻璃体及孔洞的之间的排列、的排列、充填方式。充填方式。块状构造：状构造：熟料中熟料中矿物大小相似、排布均匀、孔物大小相似、排布均匀、孔洞洞较少、形状少、形状规则，正常煅，正常煅烧的熟料有此构造。的熟料有此构造。多孔构造：多孔构造：镜下孔洞下孔洞较多、孔径多、孔径较大，部分正常大，部分正常煅煅烧的多孔状熟料及欠的多孔状熟料及欠烧熟料有此构造。熟料有此构造。层状构造：
17、状构造：熟料中分熟料中分层，各，各层矿物的物的组成、成、颗粒粒大小不同。旋窑中的圈料、窑皮料及大小不同。旋窑中的圈料、窑皮料及轻烧、急、急烧熟熟料有此构造。料有此构造。2.结构构类型：型：矿物物结晶程度，晶程度，颗粒大小形粒大小形 状及其相互状及其相互间的关系。的关系。均均齐结构：构：A矿和和B矿清晰，清晰，结晶大小均晶大小均齐，分布均匀，分布均匀，彼此被彼此被20%30%的中的中间体隔开。体隔开。A矿晶形完整、晶形完整、边棱棱整整齐光光洁、包裹物少，大小在、包裹物少，大小在30 m左右，数量左右，数量约为50%60%。B矿晶体园度晶体园度较好，有清晰的双晶好，有清晰的双晶纹，含，含量量约20
18、%30%。孔洞。孔洞较少，大小在少，大小在80m左右。左右。这是是正常煅正常煅烧的的优质熟料岩相熟料岩相结构，构，图7-24，图9-25，见表表7-2。斑状斑状结构：构：A矿和和B矿清晰，但大小不均清晰，但大小不均齐，分布不，分布不均匀。均匀。A矿边棱不光棱不光洁，已有部分分解和溶，已有部分分解和溶蚀现象。象。B矿园度不好，有园度不好，有时还能能见到大堆的到大堆的f-CaO矿巢。巢。见图7-25，图9-37，再，再见表表7-3。多孔多孔结构：构：A矿晶体晶体发育不良，育不良，颗粒粒细小，小，边棱有棱有严重的分解和溶重的分解和溶蚀现象，体内有包裹物。象，体内有包裹物。B矿晶形不晶形不规则。中。中
19、间体数量少。孔隙率高达体数量少。孔隙率高达50%60%。镜下常下常见到大堆的到大堆的 f-CaO矿巢。巢。这是配方不良，煅是配方不良，煅烧不足熟不足熟料的岩相料的岩相结构，构，见图7-26，表，表7-4。三三.熟料岩相熟料岩相结构构类型与型与强度的关系度的关系1.一一级熟料：熟料：岩相特征岩相特征为均均齐结构，构，图7-27，图9-25，见表表7-8。2.二二级熟料：熟料：岩相岩相 结构基本上与斑状构基本上与斑状结构接近。构接近。A矿和和B矿清晰，但大小不均清晰，但大小不均齐，分布不均匀。，分布不均匀。A矿边棱不光棱不光洁，体内有包裹物。，体内有包裹物。B矿园度不好，含量多，可达园度不好，含量
20、多，可达30%以上。中以上。中间体少，分布不均。游离氧化体少，分布不均。游离氧化钙较高，有高，有时能能见到到 f-CaO矿巢。孔隙率比一巢。孔隙率比一级熟料高，且大而不熟料高，且大而不规则。图7-28，见表表7-9。3.三三级熟料：熟料：岩相岩相 结构构类似于多孔似于多孔结构。构。A矿晶体晶体发育不良，育不良，颗粒粒细小，小，10m以下的占多数，含量以下的占多数，含量较少；少；B矿晶形不晶形不规则，含量增加到，含量增加到30%40%，成堆分布；，成堆分布；中中间体数量少，体数量少，矿物物间相互接触；游离氧化相互接触；游离氧化钙呈呈矿巢巢型分布；孔洞多而大（孔径达型分布；孔洞多而大（孔径达100
21、200 m，孔隙率，孔隙率高达高达50%60%），），见图7-29。熟料岩相熟料岩相结构与构与强度的关系度的关系总是遵循下列是遵循下列规律律变化：化：强度由高到低，熟料度由高到低，熟料矿物岩相物岩相结构的构的变化化规律律为：A矿形形态由由规则的的长柱状、板状依次到不柱状、板状依次到不规则状；状；A矿大小由均大小由均齐到不均到不均齐，晶体尺寸依次，晶体尺寸依次变小，并小，并至至细晶成堆；晶成堆；A矿和和B矿之之间分布依次由均匀分布依次由均匀变为不均匀；不均匀；B矿是是圆形且具清晰的二形且具清晰的二组双晶双晶纹，依次到小，依次到小圆粒无粒无双晶双晶纹，手指状，手指状，树枝状；枝状；B矿数量由少到多
22、，由均匀到成堆分布；数量由少到多，由均匀到成堆分布；中中间相含量逐相含量逐渐减少；减少；黑色中黑色中间体由点滴状、点体由点滴状、点线状、骨骼状依次到叶片状、状、骨骼状依次到叶片状、板状；板状；白色中白色中间体的反射率由高到低；体的反射率由高到低；游离氧化游离氧化钙的数量依次的数量依次递增，由少量到小堆，直到形增，由少量到小堆，直到形成成fCaO矿巢；巢；孔洞由少到多，由孔洞由少到多，由圆形到不形到不规则，分布由均匀到不均，分布由均匀到不均匀，孔隙率由小到大。匀，孔隙率由小到大。10-3 原料原料对熟料岩相熟料岩相结构的影响构的影响 主要原料有：石灰主要原料有：石灰质原料、粘土原料、粘土质原料、
23、硅原料、硅质原原料及料及铁质原料等。原料等。一一.石灰石灰质原料原料 石灰岩用得最多，其主要石灰岩用得最多，其主要矿物成分物成分为方解石，其次方解石，其次有白云石、方有白云石、方镁石、石英、燧石等，它石、石英、燧石等，它们的光学性的光学性质见表表7-13。1.方解石尺寸大小的影响方解石尺寸大小的影响 获得熟料中的得熟料中的CaO。制水泥用的石灰岩，以。制水泥用的石灰岩，以隐晶晶质的最好，其中方解石晶体尺寸在的最好，其中方解石晶体尺寸在1m左右，左右，见图9-19，图8-1-5。易磨性好，比表面。易磨性好，比表面积小，料小，料间固相反固相反应好，好煅好，好煅烧，熟料，熟料强度高。度高。经过变质作
24、用的石灰岩，方解石晶体尺寸可以增大作用的石灰岩，方解石晶体尺寸可以增大10到几十倍，而且石灰岩的到几十倍，而且石灰岩的结构构坚硬致密，硬致密，颗粒粒间结合力增合力增强，易磨性差。易磨性差的石灰岩往往在生料，易磨性差。易磨性差的石灰岩往往在生料中留下粗中留下粗颗粒的石灰石，是形成游离氧化粒的石灰石，是形成游离氧化钙矿巢的主巢的主要原因。要原因。见图9-20，图8-1-6，图9-21。2.石灰岩成分和性石灰岩成分和性质的影响的影响 石灰岩的白云岩化，石灰岩的白云岩化，方方镁石析晶石析晶严重，重，严重影响重影响水泥的安定性，水泥的安定性，图8-1-7。周周围SiO2与方解石与方解石发生置生置换反反应
25、，形成高形成高SiO2矿物，物，特特别是燧石是燧石结核，易磨性差，熟料中核，易磨性差，熟料中A矿数量减少，数量减少，包裹物多（包裹物多（图9-22）。）。二二.粘土粘土质原料原料 获得熟料中所需的得熟料中所需的SiO2和和Al2O3。粘土也是熟料中。粘土也是熟料中碱金属氧化物（碱金属氧化物（K2O、Na2O）的主要来源的主要来源，易生成高碱的，易生成高碱的钠铝酸酸钙（Na2O8CaO3Al2O3）（）（NC8A3）和）和钾硅酸硅酸钙（K2O23CaO12SiO2）（）（KC23S12）。）。图9-23，图9-24，图8-1-9，图8-1-10。图17 树枝状枝状 K C23S12 晶体晶体 图
26、17 树枝状枝状 K C23S12 晶体晶体 三三.硅硅质原料原料 当粘土中含当粘土中含较多的石英或者用石英砂作原料校正多的石英或者用石英砂作原料校正时，石英含量达石英含量达10%以上的生料将会出以上的生料将会出现窜料料难烧现象，象，若石英的含量从若石英的含量从2.5降低到降低到1.5，熟料，熟料产量就可提量就可提高高10%以上。石英的粒度愈大，熟料抗以上。石英的粒度愈大，熟料抗压强度降低的度降低的百分率亦就愈多，粗粒石英会出百分率亦就愈多，粗粒石英会出现B类矿巢（巢（图9-26，图8-1-11）。）。10-4 生生产工工艺条件条件对熟料岩相熟料岩相结构的影响构的影响 一一.配料率配料率值的影
27、响的影响 石灰石灰饱和系数和系数KH：表示：表示SiO2被被CaO的的饱和程度，和程度，亦表示了亦表示了C3S与与C2S的相的相对量。量。KH高高则A矿多，多，KH低低则B矿多。多。在岩相分析在岩相分析时可根据可根据镜下下实测的的C3S和和C2S数量来数量来计算算KH值，公式：，公式：还可根据可根据A矿中的包裹体成分来判断中的包裹体成分来判断KH的大小：的大小：KH 0.90时，则A矿包裹物常包裹物常见 fCaO；当；当KH0.90时，则A矿包裹体中两者都可能存在（包裹体中两者都可能存在（图7-31）。）。硅酸率硅酸率n：表示硅酸表示硅酸盐矿物（物（C3SC2S）与溶）与溶剂矿物（物（C3AC
28、4AF）的相）的相对含量。含量。n高高则煅煅烧过程中程中会出会出现液相量不足，熟料液相量不足，熟料烧成困成困难；n低低则因硅酸因硅酸盐矿物太少而使水泥物太少而使水泥强度降低，两种不同度降低，两种不同n的熟料的熟料岩相岩相结构构见图7-32。在岩相分析在岩相分析时，可用，可用测定熟料主要定熟料主要矿物的百分含量物的百分含量来来计算硅酸率算硅酸率 还可以熟料中可以熟料中间体的数量来估体的数量来估计硅酸率。硅酸率。铝率（率（铁率）率）P：表示熔表示熔剂矿物物C3A与与C4AF的相的相对含含量。量。P高高则煅煅烧时液相粘度大，液相粘度大，P低低则粘度小。岩相分粘度小。岩相分析析时可用可用实测的的C3A
29、和和C4AF的含量的含量计算算P：当当P 1.38时，C3A以灰色四方片状、条以灰色四方片状、条带状或半自状或半自形晶出形晶出现，而，而C4AF以他形填隙于以他形填隙于C3A中中间（图8-1-16，图9-14）。）。当当P1.38时，C3A和和C4AF均以半自形或他形均以半自形或他形晶出晶出现并互相填隙（并互相填隙（图9-15，图7-33，图8-1-22）。）。二二.生料生料细度和均化的影响度和均化的影响 1.细度：度：若入窑生料的若入窑生料的颗粒以小于粒以小于100m为主主时，容，容易易烧出出显微微结构均匀的熟料（构均匀的熟料（图9-25）。）。当有粗粒原料混入当有粗粒原料混入时，生料局部失
30、去均匀性，窑里，生料局部失去均匀性，窑里反反应就不完全就不完全，如大粒石灰石易形成，如大粒石灰石易形成fCaO矿巢巢（图8-1-13，图9-21）。粗粒粗粒长石石、石英会形成石英会形成B矿巢（巢（图9-26，图8-1-12，8-1-11）；粗粒白云石会形成方粗粒白云石会形成方镁石和石和 f-CaO的等的等粒状粒状矿巢（巢（图9-27，图8-1-14）。）。2.均化：均化：生料均化不好，在岩相生料均化不好，在岩相结构上可构上可见到熟料到熟料矿物物严重分布不均（重分布不均（图7-34，图8-1-15，图9-28），），且晶体大小不一，中且晶体大小不一，中间体分布亦不均匀。体分布亦不均匀。三三.煅煅
31、烧温度和温度和时间的影响的影响 普通熟料的普通熟料的烧成都有一个温度范成都有一个温度范围和一个和一个时间范范围，正常煅，正常煅烧熟料的反熟料的反应过程程为：物料温度升达：物料温度升达1300以上以上时，熔，熔剂矿物熔融成液相，物熔融成液相，C2S（固相反（固相反应生成）和生成）和CaO溶入液相内，相互反溶入液相内，相互反应生生长C3S。温度升高到温度升高到1450左右左右时，生成的，生成的C3S晶格中晶格中再溶入再溶入较多的多的铝酸酸盐、铁铝酸酸盐和和MgO，形成固溶，形成固溶体，当熟料再次下降到体，当熟料再次下降到1300时，烧成可以成可以说是完是完成了，此成了，此过程（物料在程（物料在烧成
32、成带）约1015分分钟。此。此熟料熟料为正常熟料。正常熟料。如果生如果生产工工艺中的某一个或几个中的某一个或几个环节控制不当，控制不当，就会出就会出现欠欠烧、轻烧、急、急烧及及过烧等煅等煅烧不正常的熟不正常的熟料。料。1.欠欠烧熟料：熟料：烧成温度不足，物料成温度不足，物料还没有没有烧结。欠。欠烧熟熟料在料在1300左右左右烧成的。它的岩相特征是：成的。它的岩相特征是：A矿极少，极少，呈无定形，晶体呈无定形，晶体细小，小，约在在 510 m 间，大多数大多数矿物物为C C2 2S S，中，中间体少。熟料中孔洞大而多，形体少。熟料中孔洞大而多，形态不不规则（图7-357-35，图9-369-36
33、，图8-18-12020）。）。2.轻烧熟料：熟料：熟料的中心部分出熟料的中心部分出现欠欠烧而外而外观为正常煅正常煅烧熟料。它的岩相特征是：熟料有明熟料。它的岩相特征是：熟料有明显的分的分层构造，构造，料球中心部分料球中心部分A矿少，少，B矿多，中多，中间体少，游离氧化体少，游离氧化钙高；外高；外层A矿多，晶体多，晶体发育好，中育好，中间体丰富（体丰富（图7-36）。）。3.急急烧熟料：熟料：温度偏高，温度偏高，烧成成时间不足的熟料。急不足的熟料。急烧熟熟料与料与轻烧熟料在岩相上有共同的特征：里熟料在岩相上有共同的特征：里层部分部分A矿形状不形状不够完整，晶体大小完整，晶体大小悬殊，大者殊，大
34、者100m以上，小以上，小的不到的不到10 m（图9-37，图8-1-21）；）；B矿呈呈圆形或形或不不规则的手指状、交叉晶的手指状、交叉晶纹不不明明显，A矿和和B矿分布分布不均匀，不均匀，fCaO较多。多。4.过烧熟料：熟料：烧成温度成温度过高或在高或在烧成成带停留停留时间过长的熟料。其岩相特征是：的熟料。其岩相特征是：A矿晶体粗大，有些可达几晶体粗大，有些可达几百微米，常呈板状或百微米，常呈板状或长柱状，几何柱状，几何轴比比较大（大（图9-35，图8-1-19），有熔融和分解），有熔融和分解现象。游离象。游离CaO较少，少，孔隙率低。孔隙率低。四四.冷却制度的影响冷却制度的影响 熟料出熟料
35、出烧成成带后即后即进入冷却入冷却带，熟料，熟料质量与冷却速量与冷却速度亦有极大的关系，在保度亦有极大的关系，在保证熟料煅熟料煅烧正常条件下，水正常条件下，水泥生泥生产中中总是是设法加速熟料的冷却，因急冷有以下几法加速熟料的冷却，因急冷有以下几个明个明显的的优点：点：急冷可以避免急冷可以避免A矿分解和分解和C C2 2S S转化化为C C2 2S S。急冷可以避免急冷可以避免C C3 3A A析晶呈板状或片状大晶体，而降低析晶呈板状或片状大晶体，而降低水泥的抗硫酸性能。水泥的抗硫酸性能。可以避免高可以避免高MgOMgO熟料中方熟料中方镁石的析晶，而影响水泥石的析晶，而影响水泥的安定性。的安定性。
36、急冷使熟料球急冷使熟料球产生内生内应力而提高熟料的易磨性。力而提高熟料的易磨性。急冷熟料的岩相特征：急冷熟料的岩相特征：A矿晶体晶体发育良好，晶体育良好，晶体边棱整棱整齐光光洁（图7-37）；）；B矿呈呈圆形，有二形，有二组细而密的双晶而密的双晶纹（图8-1-2）C3A析晶呈点滴状、点析晶呈点滴状、点线状、状、树枝状（枝状（图8-1-22）白色中白色中间体体细小小难辨辨认。慢冷熟料岩相特征：慢冷熟料岩相特征：A矿晶体形状不晶体形状不规则，边棱棱圆钝（图8-1-28a），），形成港湾状及花形成港湾状及花环状状结构（构（图8-1-24，图7-38），有），有时还可可见到到A矿的分解的分解现象（象（
37、图8-1-23）。）。B矿形状不形状不规则，双晶，双晶纹粗而短（粗而短（图8-1-26，图8-1-27），有），有时还会有排列整会有排列整齐的二次的二次B矿析晶（析晶（图8-1-25，图9-39），有些），有些B矿已裂成手指状或已裂成手指状或树叶状（叶状（图8-1-29）。）。C3A结晶呈片状或板状（晶呈片状或板状（图8-1-16，图8-1-24、25）C4AF常呈常呈显晶晶质出出现（图8-1-17）。高）。高MgO熟熟料能料能见方方镁石。石。五五.窑内气氛的影响窑内气氛的影响 正常熟料是微氧化气氛下正常熟料是微氧化气氛下烧成的，熟料成的，熟料颗粒粒为灰黑灰黑微微带绿色。如果窑内出色。如果窑内
38、出现还原气氛，随原气氛，随还原程度不同，原程度不同，将出将出现黄芯料、黄芯料、绿芯料、白芯料和析芯料、白芯料和析铁熟料，它熟料，它们外外层黑壳的黑壳的显微微结构与正常熟料相同，内芯部分构与正常熟料相同，内芯部分则明明显不同。不同。首先反映在首先反映在A矿数量随数量随还原程度的增加而减少，熔原程度的增加而减少，熔蚀和花和花环等分解等分解现象亦随之加象亦随之加剧。这一般是由于煤灰一般是由于煤灰降落被裹入物料内，使中心部分的降落被裹入物料内，使中心部分的SiO2、Al2O3含量含量增加而降低了增加而降低了KH值，并且，并且Fe2O3还原成的原成的FeO对C3S还有分解作用的有分解作用的缘故。故。其次
39、是其次是B矿数量相数量相应增多，增多，这是是A矿分解的分解的缘故；故；B矿形状不形状不规则：这是由于高温下是由于高温下FeO与与SiO2、CaO反反应逐步生成低熔的逐步生成低熔的钙铁橄橄榄石（石（CFS），以及），以及CFS与与C2S之之间可生成有限固溶体的可生成有限固溶体的缘故。故。然后在然后在1230以下以下C2S和和CFS离溶形成共析离溶形成共析结构，构，在接近在接近1230或高于或高于1230时，CFS开始溶入液相，开始溶入液相，而残留部分形成手指状而残留部分形成手指状B矿（图7-39，图8-1-29），），待其全部溶入液相待其全部溶入液相则留下留下树叶状叶状B矿（图8-1-30）。）
40、。图7 梭状和手指状梭状和手指状贝里特里特 1%氯化化铵溶液溶液 图8 梭状梭状贝里特里特 1%氯化化铵溶液溶液 黄芯熟料中主要黄芯熟料中主要矿物物为为橄橄榄石化石化B矿（图7-40）；）；绿芯料中形成有芯料中形成有钙锰绿色橄色橄榄石化的石化的B矿。还原更原更为严重重时则形成白芯料，此形成白芯料，此时各种不各种不规则形形状的状的B矿已已连成一片（成一片（图9-41，图8-1-33）。）。当当还原气氛特原气氛特别强烈烈时，则有球形的金属有球形的金属铁出出现，其反射率其反射率较大成亮白色（大成亮白色（图9-42，图8-1-34）。）。图15 圆形亮白的金属形亮白的金属铁和空洞和空洞 蒸蒸馏水浸水浸蚀 黄芯料黄芯料