1. 粉煤灰中的晶体矿物
玻璃体通常是粉煤灰的主要组成部分，但晶体物质的含量有时也比较高，范围在11% ～ 48% 之间。主要晶体相物质有莫来石、石英、赤铁矿、磁铁矿、铝酸三钙、黄长石、默硅镁钙石、方镁石、石灰石等，在所有晶相中莫来石所占比例最大，可达到总量的6% ～ 15% ，此外粉煤灰中还含有未燃尽的炭粒 ( 钱觉时，2002) 。
表 4. 1 是 Rohatgi 等 ( 1995) 列出的粉煤灰中可能的晶体矿物，其中高钙粉煤灰中的矿物要比低钙粉煤灰中的矿物复杂得多。Vassilev 等 ( 1996) 对保加利亚 11 个热电厂煤灰 ( 包括飞灰、底灰、结渣和储灰池灰) 的研究识别出矿物和其他物相多达 71 种，其中绝大多数含量都在 1% 以下，含量为 1% ～ 10% 的主要是石英、高岭石、长石、磁铁矿、赤铁矿、硬石膏和炭粒，含量在 10% 以上的主要是莫来石和玻璃体。我国粉煤灰的物相及组成范围见表 4. 2。
Vassilev 等 ( 1996，2003) 将粉煤灰中矿物或相的成因分为 3 种: 原生成因 ( prima-ry) 、次生成因 ( secondary) 和后生成因 ( tertiary) 。
原生成因是指原来存在于煤中的矿物或相，在煤的燃烧过程中未经历任何相的转变;次生成因是指在煤燃烧过程中形成的新矿物或相; 后生成因则是指粉煤灰在经水处理、干燥、存储和运输过程中形成的新矿物或相。根据 Vassilev 等 ( 1996，2003) 的研究，粉煤灰中的矿物和相主要为次生 ( 包括各种硅酸盐、氧化物、硫酸盐、碳酸盐、炭粒和玻璃体) ，少量为原生 ( 包括部分硅酸盐、氧化物、硫酸盐、碳酸盐和磷酸盐) ，后生的数量为最少 ( 常见的是硫酸盐、碳酸盐和氯化物) 。这种差异主要与煤中矿物种类、数量、燃烧条件和后期处理方式有关。在粉煤灰的常见矿物中，石英、长石、方解石、磷灰石一般都是原生成因，而莫来石、磁铁矿、赤铁矿、硬石膏基本属于次生成因，后生矿物主要是石膏。粉煤灰中的原生矿物主要以分散的粒状和集合体出现，次生矿物主要存在于玻璃体或玻璃体的外表面以及炭粒孔隙之中，而后生矿物则主要以集合体的形式存在。
表 4. 1 粉煤灰中的晶体矿物组成
( 据Ｒohatgi 等，1995)
表 4. 2 我国粉煤灰的物相组成及范围
许多研究人员都曾经详细研究过煤燃烧过程中的矿物转化及其机理，Huffman 等( 1991) 对美国 18 种煤的高温特性进行了研究，给出的 FeO-SiO2-Al2O3平衡相图 ( 图4. 1) 说明，煤灰中矿物整体上位于莫来石区域，在富铁区域首先发生熔融，液相也可能是在富铁共熔区域内首先形成的。粉煤灰在 CaO-SiO2-Al2O3相图中的位置主要位于莫来石、钙长石区域 ( 图 4. 2) ，由于 CaO 的存在及含量变化较大，所以也会存在钙黄长石、石膏以及石灰石等矿物 ( Mollah 等，1999) 。
图 4. 3 显示不同矿物及其含量随温度的变化情况 ( Huffman 等，1991) ，大约在 900℃以下，样品中所观察到的矿物基本上都能与煤中的矿物相对应。方铁矿和富铁的铁酸盐相主要来自富铁矿物，如黄铁矿、菱铁矿和硫酸铁等。900℃以下时玻璃体中的铁含量正比于含钾黏土矿物和煤中伊利石中铁的含量，通常认为这是由于在 K2O-SiO2-Al2O3相图中有很多低熔点的共熔区域。在 900 ～ 1000℃之间，方铁矿和其他富铁氧化物将会和石英、高岭石发生反应而熔融。在 1000 ～ 1200℃之间，由于铁尖晶石和铝酸铁等的形成，铁的这种熔融反应停止，超过 1200℃所有的铁将会与液态的硅酸盐结合。
图 4. 1 FeO-SiO2-Al2O3相图( 阴影为粉煤灰区域)
图 4. 2 CaO-SiO2-Al2O3相图( 阴影为粉煤灰区域)
图 4. 3 煤灰矿物含量随温度的变化曲线
Spears ( 2000) 对英国煤燃烧过程中黏土矿物的转化行为也做过详细研究，他认为粉煤灰中的莫来石主要来源于煤中高岭石矿物的转化，而粉煤灰中的玻璃相和空心微珠主要得益于煤中的伊利石矿物。我国学者邵靖邦等 ( 1996) 也详细给出了煤中 12 种矿物在不同温度下的化学反应及其矿物相。盛昌栋等 ( 1998) 综合国内外研究成果评述了煤中含铁矿物在煤粉燃烧过程中的行为。不同人给出的化学反应式基本一致，存在的差异主要是矿物转变过程中的温度问题。
Demir 等 ( 2001) 根据多人研究成果列出煤中矿物不同温度下的化学反应及其矿物相转变如下:
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
高铝粉煤灰的物相组成与普通粉煤灰也有很大差别。XRD 分析 ( SIROQUANT 软件)表明，准格尔电厂高铝粉煤灰中含有 55. 2% 的玻璃相和 44. 8% 的结晶矿物相，结晶矿物主要为 35. 6%莫来石和 8. 4%刚玉，另有次要矿物 0. 5%方解石、0. 2% 石英和 0. 2% 金红石 ( 表 4. 3; 图 4. 4，图 4. 5) 。
表 4. 3 XRD 和 SIROQUANT 软件测得的高铝粉煤灰物相组成 ( %)
莫来石和刚玉均为煤燃烧过程中形成的二次矿物相，特别是刚玉相在普通粉煤灰中几乎难以寻觅，但在准格尔电厂高铝粉煤灰中高达 8. 4%，这种情况十分少见。
莫来石矿物含量高达 35. 6%，也比普通粉煤灰中常见的含量 20% 左右高出许多。粉煤灰中高含量的莫来石主要来源于煤中丰富的高岭石在高温下的分解和转化产物; 莫来石的另一来源途径是，煤中丰富的勃姆石矿物失水转变为 γ-Al2O3再与高岭石分解产生的非晶态 SiO2反应生成莫来石。刚玉则主要来自煤中勃姆石矿物失水后的晶体转化。
粉煤灰中极其少量的石英主要是原生 ( primary) 或次生 ( secondary) 矿物。在普通粉煤灰中石英是最常见的矿物 ( Vassilev 等，1996) ，呈多角形到浑圆状 ( 熔点 1713℃，软化温度≥1300℃) 。石英在准格尔电厂高铝粉煤灰中含量极少，与电厂炉前煤中石英含量很少有关 ( 邵龙义等，1996) ，也说明准格尔电厂高铝粉煤灰中的石英主要为原生残余矿物。
粉煤灰中的金红石主要是原生矿物 ( 熔点 1827℃) ，但 Vassilev 等 ( 1995) 认为，若煤中矿物含有锐钛矿时也可以次生形成。从炉前煤矿物组成看 ( 邵龙义等，1996) ，准格尔电厂粉煤灰中的金红石应为原生矿物。
图 4. 4 准格尔电厂高铝粉煤灰 XRD 图谱
图 4. 5 测定的 ( 上) 和计算的 ( 中) XRD 图谱及其二者之间的差分 ( 下)
粉煤灰中的方解石主要是原生或后生 ( Tertiary) 的，几乎没有次生成因的，当温度低于 700 ～ 950℃ 时，较粗颗粒的方解石可能出现不完全分解而残留下来 ( Vassilev 等，1996) 。
赵蕾 ( 2007) 测得准格尔电厂高铝粉煤灰样品中的主晶相和玻璃相含量与我们的研究结果基本一致，且莫来石含量在飞灰中明显高于底灰，而烧失量则与之相反 ( 表 4. 4) ;利用 120、160、300、360 和 500 目分级筛将准格尔电厂高铝粉煤灰按粒度分为 6 级，测得不同粒度段粉煤灰中的矿物相和玻璃相含量见表 4. 5。
表 4. 4 准格尔电厂燃煤产物的物相组成
( 据赵蕾，2007)
表 4. 5 准格尔电厂不同粒度粉煤灰的物相组成
( 据赵蕾，2007)
目数表示每平方英寸上的孔的数目，目数越大，孔径越小。目数与微米之间的对应关系可查相关资料获得。
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
从表 4. 5 可以看出，莫来石和刚玉相含量随粉煤灰粒度减小其含量增多，而玻璃相含量则相应减少; Goodarzi ( 2006) 研究加拿大火电厂普通粉煤灰时发现，同一电厂布袋除尘器收集到的飞灰颗粒粒径小于静电除尘器，并且前者飞灰中的莫来石含量高于后者，因此推断莫来石更多地聚集于细颗粒中。将磁性飞灰与非磁性飞灰相比，非磁性飞灰中的莫来石和刚玉相含量明显高于磁性飞灰，而含铁矿物明显出现在磁性飞灰中 ( 表 4. 6) 。
表 4. 6 准格尔电厂磁性和非磁性飞灰的物相组成
( 据赵蕾，2007)
下面对准格尔电厂高铝粉煤灰中主要矿物的形成机理作详细探讨。
( 1) 莫来石
莫来石是在 Al2O3-SiO2二元相图中唯一稳定的结晶硅酸盐，具有极好的化学稳定性，典型化学成分为 3Al2O3·2SiO2，但实际上莫来石的成分可以从 3Al2O3·2SiO2到 2Al2O3·SiO2连续变化。众多的研究结果表明，莫来石并非一个固定的化学组成，它不仅有经典的 3 ∶2 型莫来石 ( α-莫来石) ，也有 2∶1 型莫来石 ( β-莫来石) ，还存在 1∶1 过渡型莫来石。莫来石的通式可以表示为: Al4 + 2xSi2 － 2xO10 － x，其中 x 表示单位晶胞中的氧空位，0≤x≤1，氧空位是由于莫来石晶格中的两个硅原子被两个铝原子替代所致: O2 －+ 2Si4 +→2Al3 ++ □， 见图 4. 6。
图 4. 6 莫来石结构沿 ( 001) 面的投影( 引自 Ban 等，1992)
就结晶学观点来说，莫来石的晶体结构符合最终组成硅线石 ( x = 0) 和具有莫来石结构的氧化铝 ( x =1) 之间的任何结构。实际上，在 1 atm下，硅线石和莫来石之间以及莫来石与具有莫来石结构的氧化铝之间分别存在非混熔区域，莫来石固熔体仅存在于组成为 x =0. 2 和 x =0. 6 之间，相当于莫来石的 Al2O3含量为 58 mol% 和 75 mol% ( Schnei-der 等，1990) 。烧结 3∶2 型莫来石 x = 0. 25，Al2O3≈72%; 电熔 2∶1 型莫来石 x = 0. 40，Al2O3≈78%; 经有机或无机先驱粉在 < 1000℃ 合成条件下经热处理得到的化学莫来石( x > 0. 80，Al2O3> 90% ) 也 已 经 得 到 证 实 ( Schneider 等，2008 ) 。我国学 者 高 振 昕 等( 2002) 也指出，介稳态高铝莫来石 x = 0. 57。
粉煤灰中的莫来石主要来源于煤中的黏土矿物，特别是高岭石矿物，因为高岭石在3 种常见的黏土矿物中 Al2O3/ SiO2质量比最高，为 0. 85 ( 41% Al2O3，48% SiO2，11%H2O) 。
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
根据任国斌等 ( 1988) 的资料，高岭石加热到 700 ～800℃时，结构中的 ［OH］ 以水的形式分解脱失，形成偏高岭石; 继续加热到 950℃，偏高岭石转变为莫来石和非晶质SiO2，这些非晶质 SiO2在更高的温度下可以转变为方石英。由高岭石高温分解产生的莫来石称为一次莫来石。
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
上述转变过程中没有铝硅尖晶石中间相生成，这种情况也是存在的 ( Okada 等，1992; Castelein 等，2001) ，但是大多数人认为高岭石在转变为莫来石过程中有铝硅尖晶石中间相生成 ( 林彬荫等，1989; 高振昕等，2002) ，沃罗尔 ( 1980) 给出的高岭石高温下转变为莫来石的过程如下:
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
上式中的预莫来石 ( Al2O3·SiO2) 也就是现在所称的过渡组成 1∶1 莫来石。从上述情况看，高岭石转化为莫来石在形成方式和转化温度上的争议仍然会存在很长一段时间。
勃姆石又称一水软铝石，化学式为 γ-AlO ( OH) 或 γ-Al2O3·H2O，其中 含 85%Al2O3，15% H2O，成分中可能有少量 Fe3 +替代 Al3 +，晶体结构属层状。加热时于 530 ～600℃ 之间失水后相变为 γ-Al2O3( 林彬荫等，1989) 。γ-Al2O3结构与尖晶石结构相近，是具有缺陷的尖晶石结构。在 1200℃ 以上高温下，γ-Al2O3通过调整有缺陷的尖晶石结构，与高岭石分解出来的非晶质 SiO2反应生成莫来石，即二次莫来石。
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
准格尔电厂燃煤中高含量的高岭石和勃姆石为莫来石形成提供了充足的物质来源，因为电厂锅炉燃烧温度在 1200 ～1700℃，中心温度甚至超过 1700℃，所以在准格尔电厂粉煤灰中就形成了含量高达 35. 6%的莫来石。粉煤灰中的莫来石多数以颗粒骨架结构存在，而骨架孔隙和表面通常被玻璃质充填和覆盖，所以在 SEM 下不易直接识别，如果用盐酸或氢氟酸侵蚀粉煤灰中的玻璃质，就可以发现有大量的针状莫来石晶体存在。
粉煤灰形成过程中结晶的莫来石，由于受到杂质的影响常常混入其他阳离子，特别是粉煤灰中的 Fe3 +和 Ti4 +可以进入莫来石晶格替代部分铝离子。Gomse 等 ( 2000) 对法国东部一家火电厂粉煤灰采用多种研究手段进行了研究，得出粉煤灰中莫来石的平均化学式为 Al4. 61Fe0. 05Ti0. 02O9. 65，XRD 和 NMR ( 核磁共振) 等研究得到的化学式为 Al4. 70Si1. 30O9. 65( 对应 x = 0. 35，Al2O3含量为 75. 5%) ，其中铝含量略高出经典的莫来石化学式 Al4. 5Si1. 5O9. 75( 对应 x = 0. 25，Al2O3含量为71. 8%) ，介于烧结3∶2 莫来石和电熔2∶1 莫来石之间。粉煤灰形成过程中的瞬时冷却使得莫来石并不能充分结晶和均一化，导致了莫来石在结构和成分上的差异。
( 2) 刚玉
刚玉是次生矿物，其熔融温度为2050℃，在准格尔电厂炉前煤中并没有检测到。Vas-silev 等 ( 1996) 认为，刚玉主要是黏土矿物熔融后重新结晶形成的，也可能是铝的氢氧化物发生脱羟基化作用形成。从准格尔电厂炉前煤矿物组成看，高铝粉煤灰中的刚玉主要来自煤中的勃姆石，即:
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
粉末衍射标准联合委员会 ( JCPDS) 的 XRD 卡片资料表明 Al2O3有 γ、η、χ、δ、θ、κ、τ 和 ε 过渡相，惟一稳定相为 α-Al2O3( 刚玉) 。至于 β-Al2O3，它不属于 Al2O3变体。这些过渡相的呈现类型和相变顺序取决于原始矿物的种类和形成方式。原始矿物为勃姆石，则其相变顺序极可能是 γ→δ→θ→α; 若原始矿物为三水铝石，则相变可能包括γ→χ→τ→θ→α; 如果原始矿物为一水硬铝石，则直接相变为 α-Al2O3( 刚玉) 。过渡型氧化铝的结晶参数见表 4. 7。
表 4. 7 过渡型氧化铝的结晶参数
( 据高振昕等，2002)
( 3) 石英
石英是粉煤灰中的常见矿物，石英在粉煤灰形成过程中是否熔融及其熔融温度也是一个颇具争议的问题。在常压下石英的同质多像转变形式为 ( 武汉地质学院矿物教研室，1979) :
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
在低温范围鳞石英和方石英的转变为:
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
石英、磷石英和方石英均有低温 ( α) 变体和高温 ( β) 变体，这种高低温变体间的转变，结构中的 ［SiO4］ 四面体只有稍微移动和旋转，其他变体的转变 ［SiO4］ 四面体则需要断开和重新排列。所以，同一晶型不同变体 α、β 间转变较快，各晶型间的转变速度较慢。
通常情况下，煤中的石英均为 α-石英，也就是我们经常所说的石英，其化学成分较纯 ( SiO2通常接近 100% ) ，化学性质相当稳定。有人认为石英在燃煤过程中只存在矿物相的转变，不存在熔融，因为锅炉的燃烧温度并不高，达不到石英的熔融温度( 鳞石英的熔点为 1670℃ ，方石英的熔点为 1713℃ ) ，但大部分人认为存在部分熔融( Demir 等，2001; Spears，2000) 。根据 Mitchell 和 Gluskoter ( 1976) 的报道，将石英暴露于大约 1200 ～ 1300℃ 的氧化条件下 30 min，石英可以转化为玻璃相 ( Demir 等，2001) 。由于燃煤中的石英颗粒大小不一，小的可能全部熔融，大的则可能存在部分熔融或表面熔融，因为从 XRD 曲线上基本都能够发现石英的衍射峰，用 FESEM-EDX 分析，也能够发现粉煤灰中的石英颗粒，而且基本保持了原来的粒状特征。粉煤灰中的石英可以是原生的 ( 石英的软化温度≥1300℃，有熔融的，也有半熔融的) ，也可以是次生的，但以原生为主，部分石英 ( 主要是骨架形) 还可来源于熔融物的重结晶作用 ( Vassilev 等，1996) 。
准格尔电厂粉煤灰中的石英数量较少，呈分散的粒状，具多角形或不规则形，基本保持一定的外形，但也可以发现有的石英边缘有熔融现象，根据形态和成分 ( FESEM-EDX分析) 仍然可以区分出来，它们在底灰中的数量略高于飞灰。
( 4) 其他次要矿物
用 XRD 法鉴定矿物的不足之处是对含量较低的矿物不敏感，也就是说，对于含量在1% ～ 2% 以下的矿物 XRD 衍射峰不明显，很难做出准确的判断。所以，我们在用 XRD 鉴定粉煤灰中矿物的同时，采用了 FESEM-EDX 方法对所有样品进行了分析，发现除上述矿物外，仍然有少量的磁铁矿、赤铁矿和金红石矿物，它们通常富集在玻璃体的表面或构成玻璃微珠的骨架。用磁选法很容易分选出粉煤灰中的磁性颗粒，其表面大部分比较粗糙，为粉煤灰冷却过程中析出的晶体，可以通过 FESEM-EDX 分析得以确认。
在粉煤灰中，磁铁矿通常表现为树枝状、粒状或八面体晶型; 而赤铁矿多表现为薄板状或薄片状或硬壳状晶体，通常形成 “铁玫瑰”或 “足球”状，极少数情况下可以继承黄铁矿晶型，呈现出立方体或立方体-八面体复合晶型。一般来说，粗颗粒的飞灰和底灰中容易富集磁铁矿，而细颗粒的飞灰中容易富集赤铁矿，这是因为细颗粒飞灰形成时具有相对较高的氧化条件 ( Vassilev 等，1996) ，我们的研究也基本如此，但在飞灰中也并不缺乏磁铁矿微珠颗粒。此外，粉煤灰中还存在未完全燃烧的炭粒和残余黏土矿物，它们在底灰中的含量明显高于飞灰。空心炭在底灰中富集较多，丝质体组分的碎片呈光滑或带有瘤状的杆状颗粒，既存在于底灰也存在于飞灰中。此次研究，在个别粉煤灰微珠颗粒中还发现有针状或柱状的金红石矿物，形成球体的骨架，有玻璃质或多或少充填于金红石骨架孔隙之中。金红石通常是粉煤灰中 TiO2的主要物质来源，其熔点高达 1827℃，主要为原生成因，但也可以来自熔体的结晶作用或者来自锐钛矿同质异像的转变 ( Vassilev 等，1996) 。图 4. 7 是准格尔电厂粉煤灰 FESEM-EDX 分析得到的部分矿物图像和主要成分特征。
高铝粉煤灰特性及其在合成莫来石和堇青石中的应用
图 4. 7 准格尔电厂粉煤灰中的晶体矿物 ( 附有 EDX 能谱点的颗粒)
2. 以下水泥的制作过程是怎么样的
3.水泥生产工艺
[编辑本段]
3.1生产方法
硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。
水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法（包括半湿法）两种。
①干法生产。将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产之一种。
②湿法生产。将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。
干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。
3.2 生产工序
水泥的生产，一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。
(1) 生料磨制
分干法和湿法两种。干法一般采用闭路操作系统，即原料经磨机磨细后，进入选粉机分选，粗粉回流入磨再行粉磨的操作，并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺，所用设备有管磨、中卸磨及辊式磨等。湿法通常采用管磨、棒球磨等一次通过磨机不再回流的开路系统，但也有采用带分级机或弧形筛的闭路系统的。
(2) 煅烧
煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。
①立窑：
窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料，人工卸料；机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。近年来，国外大多数立窑已被回转窑所取代，但在当前中国水泥工业中，立窑仍占有重要地位。 根据建材技术政策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。
②回转窑：
窑筒体卧置（略带斜度，约为3%），并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为35％左右）的湿法窑。
a.干法窑
干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑、悬浮预热器窑和悬浮分解炉窑。70年代前后，发展了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺──窑外分解技术。其特点是采用了预分解窑，它以悬浮预热器窑为基础，在预热器与窑之间增设了分解炉。在分解炉中加入占总燃料用量50～60％的燃料，使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐分解过程，从窑内传热效率较低的地带移到分解炉中进行，生料在悬浮状态或沸腾状态下与热气流进行热交换，从而提高传热效率，使生料在入窑前的碳酸钙分解率达80％以上，达到减轻窑的热负荷，延长窑衬使用寿命和窑的运转周期，在保持窑的发热能力的情况下，大幅度提高产量的目的。
b.湿法窑
用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32%~40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。
湿法窑可分为湿法长窑和带料浆蒸发机的湿法短窑，长窑使用广泛，短窑目前已很少采用。为了降低湿法长窑热耗，窑内装设有各种型式的热交换器，如链条、料浆过滤预热器、金属或陶瓷热交换器。
(3) 粉磨
水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺（即闭路操作系统）。为了防止生产中的粉尘飞扬，水泥厂均装有收尘设备。电收尘器、袋式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。
近年来，由于在原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设备，尤其是窑外分解技术的出现，一种干法生产新工艺随之产生。采用这种新工艺使干法生产的熟料质量不亚于湿法生产，电耗也有所降低，已成为各国水泥工业发展的趋势。
3.3 生产工艺流程举例
原料和燃料进厂后，由化验室采样分析检验，同时按质量进行搭配均化，存放于原料堆棚。 粘土、煤、硫铁矿粉由烘干机烘干水分至工艺指标值，通过提升机提升到相应原料贮库中。 石灰石、萤石、石膏经过两级破碎后，由提升机送入各自贮库。化验室根 据石灰石、粘土、无烟煤、萤石、硫铁矿粉的质量情况，计算工艺配方，通过生料微机配料系统进行全黑生料的配料，由生料磨机进行粉磨，每小时采样化验一次生料的氧化钙、三氧 化二铁和细度的百分含量，及时进行调整，使各项数据符合工艺配方要求。磨出的黑生料经过斗式提升机提入生料库，化验室依据出磨生料质量情况，通过多库搭配和机械倒库方法进行生料的均化，经提升机提入两个生料均化库，生料经两个均化库进行搭配，将料提至成球盘料仓，由设在立窑面上的预加水成球控制装置进行料、水的配比，通过成球盘进行生料的成球。所成之球由立窑布料器将生料球布于窑内不同位置进行煅烧，烧出的熟料经卸料管、鳞板机送至熟料破碎机进行破碎，由化验室每小时采样一次进行熟料的化学、物理分析。根据熟料质量情况由提升机放入相应的熟料库，同时根据生产经营要求及建材市场情况，化验室将熟料、石膏、矿渣通过熟料微机配料系统进行水泥配比，由水泥磨机分别进行425号、525号普通硅酸盐水泥的粉磨，每小时采样一次进行分析检验。磨出的水泥经斗式提升机提入3个水泥库，化验室依据出磨水泥质量情况，通过多库搭配和机械倒库方法进行水泥的均化。经提升机送入2个水泥均化库，再经两个水泥均化库搭配，由微机控制包装机进行水泥的包装，包装出来的袋装水泥存放于成品仓库，再经化验采样检验合格后签发水泥出厂通知单。
3. 粉煤灰允许仓库储存吗
我也觉得不允许，因为粉尘在封闭环境是可以爆炸的只要达到条件。。。很可怕
4. 粉煤灰怎么存放才比较安全
用钢板仓存放比较安全。
粉煤灰的颗粒组成： 依照粉煤灰颗粒描摹,可将粉煤灰颗粒分为：玻璃微珠；海绵状玻璃体（包含颗粒较小、较密实、孔隙小的玻璃体和颗粒较大、疏松多孔的玻璃体）；炭粒。中国电厂排放的粉煤灰中微珠含量不高，大多数是海绵状玻璃体，颗粒散布极不均匀。经过研磨处置，损坏原有粉煤灰的描摹布局，使其变成粒度比拟均匀的破碎多面体，进步其比表面积，然后进步其表面活性，改进其功能的差异性.
粉煤灰可用作水泥、砂浆、混凝土的掺合料，并变成水泥、混凝土的组分，粉煤灰作为质料替代黏土出产水泥熟料的质料、制作烧结砖、蒸压加气混凝土、泡沫混凝土、空心砌砖、烧结或非烧结陶粒，铺筑路途；构筑坝体，建造港口，农田坑洼低地、煤矿陷落区及矿井的回填；也能够从中分选漂珠、微珠、铁精粉、碳、铝等有用物质，其间漂珠、微珠可分别用作保温资料、耐火资料、塑料、橡胶填料。
在水泥行业中，利用粉煤灰配料能给水泥企业降低原料成本，增强企业竞争力，而粉煤灰的有效储存是首先要考虑的。粉煤灰是一种流动性极好,容重较轻的粉状物料。以前粉煤灰综合利用率低，电厂运出的粉煤灰存储占用了大量的土地面积露天存放，并且造成大片环境污染。现今钢板仓的出现解决了粉煤灰的难题，使其不再露天存放，不再占用大面积的土地资源，保护了环境、保障了人们健康。
近几年钢板仓以制造快捷、自重轻、造价相对较低等优势，在我国获得越来越普遍的运用，当前国内钢板仓在粮食以及其他行业获得较好的使用结果。钢板仓普遍使用了农业、粮食、冶金、建材、石油、化工、轻工等行业，钢板仓可以贮藏颗料散装物料、粉状物料和液体原料。大型钢板库是水泥行业仓储、缓解淡季压力有效途径。大型钢板库的散储能力是确保淡季水泥的连续生产，同时为水泥企业排忧解难等有效措施。
尤其是三北地区、造成旺季供不应求的经济损失，不能充分发挥企业的投资效益，然而大型钢板库的采用，企业完全可以避免淡季停产的损失，通过旺季的畅销获取应有的效益。
图为聊城天宇钢板仓有限公司于二零零九年承建的吨北京金隅集团新北水直径30x27米粉煤灰库
5. 现今钢板仓在粉煤灰仓储领域中能起到什么作用
对于生活中我们运用最为广泛的存储仪器钢板仓来说，它的应用领域不仅仅限于农作物行业中，其实更大的运用方向则是许多生产粉煤灰的电厂等企业，针对现今钢板仓在煤灰仓储领域中起到的关键作用。钢板仓建造周期短，比传统储存仓节省时间。最重要的是清库操作方便。 随着人们生活质量的不断提高，在国家政策的大力支持下，经过十几年不断的建设和发展，大型热电厂已普遍各大城市及乡镇，然而众多地方小型热电厂在社会创造巨大经济效益和环境效益的同时，大量的固体废弃物又成了热电行业新的环境污染，其中粉煤灰便是重要一项，相关企业的增多，粉煤灰排量增大。华建钢板仓的推广为企业解决了粉煤灰存放的问题。
6. 我国高铝粉煤灰生产概况
高铝粉煤灰 ( High-alumina fly ash) 是一种独特的粉煤灰类型，尽管在美国煤灰协会( ACAA) “煤燃烧产物管理与应用术语表” ( www. acaa-usa. org) 和欧洲标准 EN450 ( www.ecoba. com) 以及我国有关粉煤灰利用标准 ( GB1596—91，GBJ146—90，JGJ28—86) 中尚没有这一定义，但这一术语早已见诸于某些研究文献 ( Mattias 等，1989; 张徵，2001) 。顾名思义，高铝粉煤灰指粉煤灰中 Al2O3含量较高的粉煤灰，但 Al2O3含量的划分界限尚未得到统一认识，有人主张以 Al2O3≥30% 进行划分 ( 张徵，1986) ，也有人主张以 Al2O3≥35%进行划分 ( 陈江峰，2005) 。
据统计，普通粉煤灰中 Al2O3的含量在 16. 5% ～ 35. 1% 之间，平均 27. 1% ( 刘巽伯等，1995) ，Al2O3与 SiO2的质量比在 0. 5 左右 ( 邵龙义等，2004) 。而高铝粉煤灰中Al2O3含量可达 50%左右，Al2O3与 SiO2的质量比可高达 1. 5，是普通粉煤灰的 3 倍左右( Chen 等，2006) 。按照 1986 年的统计资料，若以 Al2O3≥30% 划分高铝粉煤灰，其所占比例为 18. 3%，约有 800 ×104t ( 张徵，2001) 。
我国 2004 年粉煤灰的年排放量已达 2 ×108t，照此比例计算，我国高铝粉煤灰的数量将达 3660 ×104t，按照最低 Al2O3含量 30% 计算，其中的 Al2O3总量可达 1098 ×104t，这是一个巨大的潜在氧化铝资源。内蒙古南部电厂，包括大唐、神华、国华等，是我国特殊高铝粉煤灰的重要生产地，其中粉煤灰中 Al2O3含量高达50%左右，且杂质含量较低，是生产莫来石和堇青石的理想原料。
与普通粉煤灰 ( 包括高钙粉煤灰) 形成鲜明对照的是，对高铝粉煤灰的研究则少之又少。一方面是因为这类粉煤灰所占比例较低 ( 从已有的资料看，仅中国、美国、法国 3国有高铝粉煤灰) ，另一方面是在粉煤灰分类中一直没有给出其独立的地位，致使这一具有重要资源意义的特殊粉煤灰没有受到普遍的重视。这几年随着铝土矿资源的短缺 ( 2006年我国进口氧化铝 691. 1 ×104t，价值 30. 2 亿美元，虽然数量比 2005 年下降 1. 5% ，但价格却增长 16. 5%) ，对高铝粉煤灰的认识才逐渐引起人们的关注。
表 1. 6 是我国部分火力发电厂燃煤产生的高铝粉煤灰中的 Al2O3含量，从中可以看出Al2O3最高可达 52. 72%，它们是合成莫来石和堇青石的理想原料。
内蒙古自治区是我国高铝粉煤灰的重要生产地，2006 年，全区火电企业运行的大型燃煤锅炉年耗煤 8097. 86 × 104t， 总装机容 量为 2885. 95 × 104kW， 粉煤灰 排 放 量为2308. 76 × 104t。按内蒙古自治区电力工业 “十一五” 规划目标，到 2010 年，全区火电机组总装机容量将达到5500 ×104kW，届时粉煤灰排放量也将达到 4400 × 104t。2006 年全区粉煤灰利用量达到 1000. 15 × 104t，利用率为 43. 3% ，其中包头市 112% ，鄂尔多斯市55% ，巴也彦淖尔市 48. 3% ，呼伦贝尔市 44% ，呼和浩特市 41. 3% ，乌兰察布市 36. 7% ，赤峰市 25%，乌海市 20%，通辽市 16%。粉煤灰的利用途径主要以建材工业为主，其他如土地平整、筑路 ( 坝) 、回填、农业等所占份额较少。在建材工业领域，由于生产规模、技术水平等原因，对粉煤灰的利用程度不够。特别是能够大量利用粉煤灰的砖瓦行业，多数在生产过程中不掺入或仅掺入少量粉煤灰，粉煤灰综合利用的问题远远没有得到解决。因此，内蒙古自治区对粉煤灰的利用仍然是 “以储为主”，呈现 “存储量高，利用量低”的特点。“十一五”国家资源综合利用规划目标中，到 2010 年，粉煤灰综合利用率目标为 75%。以内蒙古目前的利用水平来看，与上述目标存在较大差距。因此，推进内蒙古高铝粉煤灰综合利用工作势在必行。
据专家预测，到 2010 年，我国将有 60% ～70% 的铝土矿资源依赖进口。而据内蒙古大唐托电工业园建设规则，预计五期工程全部建成投产后，每年将产高铝粉煤灰约 ( 900 ～1000) × 104t，几乎相当于目前我国铝土矿的年产量。大唐托克托电厂拥有 8 台 600 MW机组，每年耗煤约为 1400 ×104t，产生粉煤灰超过 200 × 104t。该电厂主要使用准格尔煤，其粉煤灰中 50%左右是氧化铝。
内蒙古准格尔电厂现产高铝粉煤灰38 ×104t / a，国华电厂年产高铝粉煤灰 120 × 104t / a。因此，大力开展高铝粉煤灰资源化利用，替代天然铝土矿进行铝基材料的研制和生产，对缓解我国铝土矿资源短缺具有重要战略意义。利用高铝粉煤灰中的主组分氧化铝和二氧化硅，生产铝硅酸盐耐火材料或陶瓷原料，是高铝粉煤灰高附加值利用的一条重要途径。它比单一提取某一组分，工艺上更加简单，经济上更加可行。
准格尔电厂粉煤灰中的 Al2O3含量达到 52. 72%，根据高铝矾土原料中 Al2O3含量为45% ～ 80% 、煅烧后波动于 48% ～ 90% 之间，Ⅲ 等高铝质 耐火材料 要求 Al2O3含量达48% ～ 65% ，可以看出，准格尔电厂粉煤灰即使不做任何处理，其 Al2O3含量也已经达到高铝质耐火材料的要求，显然属于高铝粉煤灰。因此，利用准格尔电厂高铝粉煤灰合成莫来石可以大大降低合成成本。以高铝粉煤灰与我国丰富的滑石 ( 或滑石粉) 混合配料，替代常规原料 ( 滑石 + 铝土矿或氧化铝) 合成堇青石，同样可以达到降低生产成本、节约天然资源的目的。
表 1. 6 我国部分火力发电厂产生的高铝粉煤灰中的 Al2O3含量
7. 有明白加气块设备工艺请给予指导谢谢！！！
加气块设备主要包括：球磨机，鄂式破碎机，皮带输送机，移动式搅拌浇注机，涡流制浆机，双钩同步行车，单钩行车，吊具，蒸养车，模框底板，提升机，切割设备,立柱支杆等设备。
加气块设备加气混凝土生产工艺流程
加气混凝土可以根据原材料类别、品质、设备的工艺特征等，采用不同的工艺进行生产。一般情况下，将粉煤灰或硅砂、矿渣加水磨成浆料，加粉状石灰、适量水泥、石膏和发泡剂、稳泡剂经搅拌注入模框内，静养发泡固化后，切割成各种规格砌块或板材，由蒸养车送入蒸压釜内，经高温高压蒸气养护形成多孔轻质的混凝土制品。
加气块设备的选型和数量根据工艺设计方案而确定，由于加气混凝土生产工艺不同，形成体现工艺特点的不同装备技术。这些技术特点，都体现在切割机组上。它涉及到浇注形式、模具、小车构造、坯体的运送、脱模、切割、码架、进釜的方式等设备都大同小异。
投资加气混凝土砌块生产线，首先要了解一下蒸压加气混凝土砌块生产工艺流程简述，下面几项是总结的几大类，请您参考一下，希望对您有所帮助。
1、加气混凝土砌块-粉煤灰储料及处理
（1）粉煤灰、石膏
采用粉煤灰与石膏混合制浆的工艺。生产时，粉煤灰和石膏按一定配比加入打浆池，制成混合浆料。在制浆加水时，定量加水，制成浓度合适的料浆。再由渣浆泵泵入料浆储罐内备用。
（2）生石灰
块状生石灰用自卸卡车运入厂，卸入石灰原料堆棚内堆放。块石灰经复摆式颚式破碎机破碎后由斗式提升机送入石灰库中。粉磨前，石灰由库底喂料机给入密闭式输送机送入磨机内进行粉磨。磨细后的石灰粉料由磨机出料口送至斗提机，由斗提机送至配料楼石灰粉料仓中备用。
（3）水泥
采用散装水泥。散装水泥由散装水泥车运入厂内，直接泵入配料楼水泥粉料仓内备用。
（4）铝粉
由外地购入桶装铝粉，存放于配料楼底铝粉库内。使用时由电动葫芦吊至配料楼二楼，然后由人工计量后投入铝粉搅拌机内搅拌成5%的悬浮液备用。
（5）边角料、废料
切割机切割下来的边角料落入底部斜槽，经水冲洗至切割机底部废料池内，不断搅拌使废浆达到一定浓度后，再由废料池中的渣浆泵泵入配料工段的废浆储罐中备用。
2、加气混凝土砌块原料配料、搅拌、浇注
石灰、水泥、由仓底单螺管给料机送入电子粉料计量称内，经累积计量后计量秤的卸料装置卸到浇注搅拌机内。
粉煤灰浆由料浆储罐下的阀门打开后放入打浆池中再泵入配料楼料浆电子计量称内进行累积计量，当料浆重量达到配料要求时，由自控系统关闭储罐放料阀，停止放料。计量好的料浆按指令放入浇注搅拌机内。
铝粉由人工计量，倒入铝粉搅拌机内制成悬浮液。搅拌好的悬浮液直接放入浇注搅拌机内。
料浆在浇注前温度应达到工艺要求。如温度不够可通蒸汽加热。浇注时，模具通过摆渡车运送至浇注搅拌机下就位，浇注搅拌机放料浇注。
3、加气混凝土砌块切割、编组
静停初养达到切割强度后，进行切割。
切割好的坯体由半成品吊具吊运至釜前蒸养小车上，每车堆放二模，堆放好的蒸养小车由慢动卷扬机牵引在釜前轨道上进行编组，每条釜前轨道编放五辆蒸养小车。
4、加气混凝土砌块蒸压及成品
编组好的坯体由慢动卷扬机拉入釜内进行蒸压养护，恒压蒸养时间8.0h左右，蒸汽压力1.3MPa，温度190℃左右。
制品经蒸压养护后由慢动式卷扬机拉出釜，再由出釜吊具吊运成品至运输车上，直接出厂或至堆放存放。
5、底（侧）板返回、组模涂油
成品吊运完后，蒸养小车上的底板连同小车经由成品吊具吊运至小车回车线上，小车经回车线回至切割机一侧，吊具将底板吊运，同时吊运模框与底板组模并返回将模具放至模具回车轨道上，进行清理涂油，然后再进行循环浇注。
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8. 粉煤灰的扬尘有哪些危害
主要降低粉煤灰的减水效应和活性效应，烧失量是粉煤灰分级的一个重要指标。烧失量大的话，主要降低粉煤灰的减水效应和活性效应。
煤灰中的未燃碳是有害成分，烧失量越大，含碳量越高，商品混凝土的需水量就越大，从而导致水胶比提高，严重影响了粉煤灰效用的充分发挥，同时粉煤灰烧失量过高会严重影响对商品混凝土中含气量的控制。
混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作骨料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。但粉煤灰可资源化利用，如作为混凝土的掺合料等。