普通硅酸鹽工藝概論教案

1、普通硅酸鹽工藝概論教案第一編水泥工藝學(xué)第一章引言一、膠凝材料的定義和分類（一）定義：1、膠凝材料：在物理、化學(xué)的作用下，能從漿體變成堅(jiān)硬的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料。2、水硬性膠凝材料：在拌水后既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，通常稱為水泥。如：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等。3、非水硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化而不能在水中硬化，又稱為氣硬性膠凝材料。如：石灰、石膏、耐酸膠結(jié)料等。（二）分類膠凝材料：分為有機(jī)和無機(jī)兩大類有機(jī)：瀝青和各種樹脂。無機(jī)：按硬化條件分為：水硬性和非水硬性兩類。二、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史見書上，略三、水泥的定義和分類（一）定義水

2、泥： 加入適量水后可成塑性漿體，既能在空氣中硬化又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固的膠結(jié)在一起的細(xì)粉狀水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為水泥。（二）分類1、按其用途和性能可分為：通用水泥、專用水泥和特性水泥三大類。通用水泥：是指大量土木工程使用的一般用途的水泥，如：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥等。專用水泥：是指有專門用途的水泥，如：油井水泥、砌筑水泥等。特性水泥：是指某種性能比較突出的水泥，如：快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥等。2、按其所含的主要水硬性礦物，分為：硅酸鹽水泥、鋁酸

3、鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥以及以工業(yè)廢渣和地方材料為主要組分的水泥。目前水泥品種已達(dá)一百多種。四、水泥工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用見書，略五、水泥工業(yè)發(fā)展概況地窯、立窯、濕法回轉(zhuǎn)窯、干法回轉(zhuǎn)窯、帶余熱發(fā)電的回轉(zhuǎn)窯、帶余熱器的回轉(zhuǎn)窯、懸浮預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯、窯外分解窯，目前我國(guó)日產(chǎn)5000 噸熟料的窯外分解窯較多，也有更高產(chǎn)量的窯外分解窯。第二章硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)第一節(jié)硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硅酸鹽水泥：是以硅酸鈣為主要成分的熟料所制成的水泥的總稱。如摻入一定數(shù)量的混合材料，則硅酸鹽水泥名稱前冠以混合材料名稱，即得到不同品種的硅酸鹽水泥，如：礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽

4、水泥等。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的定義、標(biāo)號(hào)、品質(zhì)指標(biāo)以及驗(yàn)收規(guī)則如下：一、定義（一）硅酸鹽水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料、05%石灰石或?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥。國(guó)外通稱波特蘭水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類型：I型硅酸鹽水泥：不摻混合材料，代號(hào)：P I。n型硅酸鹽水泥：在硅酸鹽水泥粉磨時(shí)摻加不超過水泥質(zhì)量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材料，代號(hào)：P-n。（二）普通硅酸鹽水泥凡是由硅酸鹽水泥熟料、6%15%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱普通水泥，代號(hào)：p-o。摻活性混合材料時(shí)，最大摻入量不得超過15%，其中允許

5、用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量10%的非活性混合材料來代替。摻非活性混合材料時(shí)最大摻量不超過水泥質(zhì)量的10%。（三）組分材料1、硅酸鹽水泥熟料凡以適當(dāng)成分的生料，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的產(chǎn)物稱為硅酸鹽水泥熟料，簡(jiǎn)稱孰料。2、石膏天然石膏，必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。工業(yè)副產(chǎn)石膏，是工業(yè)生產(chǎn)中以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品，使用時(shí)必須經(jīng)過試驗(yàn)，證明對(duì)水泥性能無害。3、活性混合材料是指符合GB1596 的粉煤灰，符合GB2847 的火山灰質(zhì)混合材料和符合GB203 的?；郀t礦渣。4、非活性混合材料活性指標(biāo)低于GB1596 的粉煤灰、GB2847 的火山灰質(zhì)混合材料和GB203

6、的粒化高爐礦渣以及石灰石和砂巖。石灰石中的三氧化二鋁含量不得超過2.5%。5、窯灰窯灰是從回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下來的粉塵。應(yīng)符合ZBQ12001 的規(guī)定。6、助磨劑水泥粉磨時(shí)還允許加入主要起助磨作用而不損害水泥性能的助磨劑，加入量不得超過水泥質(zhì)量的1%。使用助磨劑、工業(yè)副產(chǎn)石膏時(shí)，須經(jīng)省、市、自治區(qū)以上建材行業(yè)主管部門批準(zhǔn)，投產(chǎn)后定期進(jìn)行質(zhì)量檢查。二、強(qiáng)度等級(jí)（即水泥的標(biāo)號(hào)）硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、 42.5R、 52.5、 52.5R、 62.5、 62.5R。普通水泥強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、 42.5R、 52.5、 52.5R。三、技術(shù)要求1、不溶物I型硅酸鹽水泥不溶物不超過0.7

7、5%。n型硅酸鹽水泥中不溶物不得超過1.50%。2、氧化鎂水泥中氧化鎂含量不超過5.0% o如果水泥壓蒸安定性試驗(yàn)合格，則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%。3、三氧化硫水泥中三氧化硫含量不得超過3.5%。4、燒失量I型硅酸鹽水泥燒失量不的大于3.0%, n型硅酸鹽水泥燒失量不得大于3.5%。普通水泥燒失量不得大于5.0%。5、細(xì)度硅酸鹽水泥比表面積大于300m2/kg,普通水泥80 dm方孔篩篩余不得超過10.0%。6、凝結(jié)時(shí)間硅酸鹽水泥初凝不得早于45分鐘，終凝不得遲于390分鐘。普通水泥初凝不得早于45分鐘,終凝不得遲于10小時(shí)。7、安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。8、強(qiáng)度水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定

8、齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來劃分，各強(qiáng)度等級(jí)水泥的各齡期強(qiáng)度不得低于下表數(shù)值（MPa :品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度3天28天3天28天硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0普通水泥32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.53.56.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.09、

9、堿水泥中堿含量按 Na2O+0.658K2O計(jì)算值來表示。若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量不得大于0.60%或由供需雙方商定。四、廢品與不合格品1、廢品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中任一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。2、不合格品凡細(xì)度、 終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過最大限量和強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級(jí)的指標(biāo)時(shí)為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。注意：1、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度是硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的三項(xiàng)重要建筑性質(zhì)指標(biāo)。2、凝結(jié)時(shí)間較短，水泥砂漿和混凝土在澆灌之前凝結(jié)而失

10、去流動(dòng)性，無法使用；凝結(jié)時(shí)間過長(zhǎng)，則降低施工速度，延長(zhǎng)模板周轉(zhuǎn)時(shí)間。3、硅酸鹽水泥熟料初凝時(shí)間只有幾分鐘，要加入石膏進(jìn)行調(diào)節(jié)，才能達(dá)到規(guī)定的要求；石膏摻入量過多，水泥強(qiáng)度會(huì)降低，還會(huì)產(chǎn)生安定性不良，水泥終凝時(shí)間過長(zhǎng)。因此，石膏適宜的摻入量應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。4、強(qiáng)度是設(shè)計(jì)混凝土配合比的重要數(shù)據(jù)。水泥在水化硬化過程中，強(qiáng)度是逐步增長(zhǎng)的，一般將 3 天、 7 天以前的強(qiáng)度稱為早期強(qiáng)度，28 天及以后的強(qiáng)度稱為后期強(qiáng)度。由于水泥經(jīng)28 天后強(qiáng)度已大部分發(fā)揮出來，所以用28 天強(qiáng)度劃分水泥的登記。第二節(jié)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)一、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法硅酸鹽水泥的生產(chǎn)分為三個(gè)階段：1、生料制備石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原

11、料、少量的校正材料經(jīng)破碎后按一定的比例配合、細(xì)磨，并經(jīng)均化調(diào)配為成分合適、分布均勻的生料。2、熟料煅燒將生料在水泥工業(yè)窯內(nèi)煅燒，生料首先分解為氧化鈣、三氧化二鋁、二氧化硅、三氧化二鐵等活性氧化物，然后至部分熔融，在熔融狀態(tài)下進(jìn)行固相反應(yīng)，生成硅酸二鈣、硅酸酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、鋁酸三鈣等礦物，經(jīng)冷卻后得到以硅酸二鈣、硅酸三鈣為主要成分的熟料的過程。3、水泥的制成將熟料、石膏、有時(shí)加入適量的混合材共同磨細(xì)成為水泥的過程。以上三個(gè)階段簡(jiǎn)稱為“兩磨一燒”。4、水泥生產(chǎn)方法分類按煅燒設(shè)備分類：普通立窯生產(chǎn)、機(jī)械化立窯生產(chǎn)、回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)。按生產(chǎn)方法分類：濕法、干法兩大類。濕法：將原料加水粉磨成生料漿，再入窯

12、煅燒的方法稱為濕法。干法：將原料烘干、粉碎制成生料粉，然后入窯煅燒的方法稱為干法。將生料加入適量的水分，制成料球后再入窯煅燒，稱為半干法，也可歸入干法。二、硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要工藝過程見書。第7 頁(yè)1、立窯生產(chǎn)2、窯外分解窯生產(chǎn)第三章硅酸鹽水泥熟料礦物組成及其配料計(jì)算硅酸鹽水泥熟料的主要化學(xué)成分：CaO:含量 62%67%;SiO2：含量 20%24%;AI2O3：含量 4%7%;Fe2O3：含量 2.5%15%。四種氧化物的含量總和在95%以上。另外，通常還含有：MgO、SO3、K2O、Na2。、TiO2、P2O5等。第一節(jié)硅酸鹽水泥熟料的礦物組成在硅酸鹽水泥熟料中，以上氧化物不是單獨(dú)的以氧

13、化物形式存在，而是經(jīng)高溫化學(xué)反應(yīng)生成的多種礦物的集合體。其結(jié)晶細(xì)小，一般為3060 d m。水泥熟料是一種多礦物組成的結(jié)晶細(xì)小的人工巖石。主要有以下四種礦物組成：硅酸三鈣：分子式，3CaO - SiO2,可簡(jiǎn)寫為：C3S;硅酸二鈣：分子式，2CaO - SiO2,可簡(jiǎn)寫為：C2S;鋁酸三鈣：分子式，3CaO - Al 2O3,可簡(jiǎn)寫為：C3A ；鐵相固溶體：通常以鐵鋁酸四鈣（4CaO - AI2O3 - Fe2O3）作為代表式，可簡(jiǎn)寫為：C4AF。另外還有：游離氧化鈣（?- CaO） 、方鎂石（結(jié)晶氧化鎂）、含堿礦物和玻璃體。孰料中C3S 和 C2S 含量約占75%左右，稱為硅酸鹽礦物；孰料中

14、C3A 和 C4AF 的理論含量約為22%左右，在水泥熟料煅燒過程中與氧化鎂、堿等在1250 1280會(huì)逐漸熔融形成液相，促進(jìn)硅酸三鈣的形成，古稱熔劑礦物。一、硅酸三鈣（C3S）硅酸三鈣（C3S）是硅酸鹽水泥熟料的主要礦物，含量通常為50%左右，有時(shí)甚至在 60%以上。純 C3S 只有在20651250溫度范圍內(nèi)才穩(wěn)定。在 2065以上不一致熔融為CaO 和液相。在1250c以下時(shí)分解為 C2s和CaO,但反應(yīng)很慢。純 C3S 在室溫可呈介穩(wěn)狀態(tài)存在。C3s 有三種晶系七種變形：10701060990960920520R f M 皿Mr f Mi 丁皿r Tn f T1R 型為三方晶系，M 型

15、為單斜晶系，T 型為三斜晶系，這些變形的晶體結(jié)構(gòu)相近。但有人認(rèn)為，R型和Mm的強(qiáng)度比T型的高。在硅酸鹽水泥熟料中，C3s 并不以純的形式存在，總含有少量的氧化鎂、氧化鋁、氧化鐵等，形成固溶體，稱為阿利特（Alite ）或 A 礦。純 C3s 在常溫下，通常只能為三斜晶系（T 型） ，如含有少量的MgO、 Al 2O3、 Fe2O3、 sO3、ZnO、 Cr2O3、 R2O 等氧化物形成固溶體則為M 型或 R 型。由于熟料中C3s 總含有MgO、AI2O3、Fe2O3以及其他氧化物，阿利特通常為M型或R型。純C3s為白色，密度為3.14g/cm3,其晶體截面為六角形或棱柱形。單斜晶系的阿利特單晶

16、為假六方片狀或板狀。在阿利特中常以C2s和CaO的包裹體存在。C3s凝結(jié)時(shí)間正常，水化較快，粒經(jīng) 4050m顆粒28d可水化70%左右。放熱較多，早期強(qiáng)度高且后期強(qiáng)度增進(jìn)率較大，28d 強(qiáng)度可達(dá)一年強(qiáng)度的70%80% ，其 28d 強(qiáng)度和一年強(qiáng)度在四種礦物中均最高。阿利特的晶體尺寸和發(fā)育程度會(huì)影響其反應(yīng)能力，當(dāng)燒成溫度高時(shí)，阿利特晶形完整，晶體尺寸適中，幾何軸比大（晶體長(zhǎng)度與寬度之比L/BA23）,礦物分布均勻，界面清晰，孰料的強(qiáng)度較高。適當(dāng)提高熟料中的硅酸三鈣含量，當(dāng)其巖相結(jié)構(gòu)良好時(shí)，可以獲得優(yōu)質(zhì)孰料。但硅酸三鈣的水化熱較高，抗水性較差，如要求水泥的水化熱低，抗水性較高時(shí)，則熟料中的硅酸三鈣

17、含量要適當(dāng)?shù)托?。二、硅酸二鈣C2S 在熟料中含量一般為20%左右， 是硅酸鹽水泥熟料的主要礦物之一，孰料中硅酸二鈣并不是以純的形式存在，而是與少量MgO 、 Al 2O3、 Fe2O3、 R2O 等氧化物形成固溶體，通常稱為貝利特（Belite ）或 B 礦。純 C2S 在 1450以下有下列多晶轉(zhuǎn)變。14251160630680<500aa ' ha ' l3丫780860H- 高溫型，L- 低溫型在室溫下，a、a' h、-、3等變形都是不穩(wěn)定的，有轉(zhuǎn)變成丫型的趨勢(shì)。在熟料中，a型和型一般較少存在，在燒成溫度較高、冷卻速度較快的熟料中，由于固溶有少量 MgO、A

18、I2O3、Fe2O3等氧化物，可以3型存在。通常所指的硅酸二鈣或B礦即為3型硅酸二鈣。a型和a '型C2s強(qiáng)度較高，而丫型 C2s幾乎無水硬性。在立窯生產(chǎn)中，若通風(fēng)不良、還原氣氛嚴(yán)重、燒成溫度低、液相量不足、冷卻較慢，則硅酸二鈣在低于500c下易由密度為 3.28g/cm 3的3型轉(zhuǎn)變?yōu)槊芏?2.97g/cm 3的丫型，體積膨脹10%而導(dǎo)致熟料粉化。但若液相量多，可使溶劑礦物形成玻璃體將3型硅酸二鈣晶體包圍住，并采用迅速冷卻方法使之越過3-丫型轉(zhuǎn)變溫度而保留下來。貝利特為單斜晶系，在硅酸鹽水泥熟料中常呈圓粒狀，這是因?yàn)樨惱氐睦饨且讶苓M(jìn)液相而其余部分未溶進(jìn)液相之故。純硅酸二鈣色潔白，當(dāng)

19、含有F&O3時(shí)呈棕黃色。貝利特水化反應(yīng)較慢，28d 僅水化20%左右，凝結(jié)硬化緩慢，早期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)率較高，在一年后可趕上阿利特。貝利特的水化熱較小，抗水性較好。在中低熱水泥和抗硫酸鹽水泥中，適當(dāng)提高貝利特含量而降低阿利特含量是有利的。三、中間相填充在阿利特、貝利特之間的物質(zhì)統(tǒng)稱中間相，包括鋁酸鹽、鐵酸鹽、組成不定的玻璃體和含堿化合物以及游離氧化鈣和方鎂石。中間相在熟料煅燒過程中熔融為液相，冷卻時(shí)， 部分液相結(jié)晶，部分液相來不及結(jié)晶而凝固成玻璃體。（一）鋁酸鈣孰料中鋁酸鈣主要是鋁酸三鈣，有時(shí)還可能有七鋁酸十二鈣。在摻氟化鈣作礦化劑的熟料中，可能存在C11A7 - CaF2。

20、在同時(shí)摻氟化鈣和硫酸鈣作礦化齊J低溫?zé)傻氖炝现锌梢允荂11A7 CaF2和C4A2?而無C3A。純 C3A 為等軸晶系，無多晶轉(zhuǎn)化。結(jié)晶完善的C3A 常呈立方、八面體或十二面體。但在水泥熟料中，其形狀隨冷卻速率而異，一般融入玻璃相或呈不規(guī)則微晶析出。C3A在熟料中含量為7%15%。純C3A為無色晶體，密度 3.04g/ cm 3,熔融溫度為1533Co 反光鏡下，反光能力較差，呈暗灰色，故稱黑色中間相。C3A 水化迅速，放熱多，凝結(jié)很快，若不加石膏等緩凝劑易使水泥急凝，硬化快，強(qiáng)度三天內(nèi)就發(fā)揮出來，但絕對(duì)值不高，以后幾乎不增長(zhǎng)，甚至倒縮。干縮變形大，抗硫酸鹽性能差。（二）鐵相固溶體鐵相固溶體

21、在熟料中含量為10%18%。 孰料中含鐵相較復(fù)雜，其成分接近C4AF， 故用C4AF代表熟料中鐵相的組成。鐵鋁酸四鈣的水化速度早期介于鋁酸三鈣和硅酸三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣。早期強(qiáng)度類似于鋁酸三鈣，后期還能不斷增長(zhǎng)，類似硅酸二鈣?？箾_擊性能和抗硫酸鹽性能好，水化熱較鋁酸三鈣低，但含C4AF 高的熟料難磨。在道路水泥和抗硫酸鹽水泥中，C4AF 含量高為好。（三）玻璃體硅酸鹽水泥熟料煅燒過程中，熔融液相若在平衡狀態(tài)下冷卻，則可全部結(jié)晶出C3A、 C4AF和含堿化合物等而不存在玻璃體。但是在工廠生產(chǎn)條件下，冷卻速度較快，有部分液相來不及結(jié)晶而成為過冷液體，即玻璃體。在玻璃體中，質(zhì)點(diǎn)排列無序

22、，組成也不定，其主要成分為AI2O3、Fe2O3、CaO,還有少量MgO 和堿等。據(jù)認(rèn)為：普通冷卻熟料中玻璃體含量為2%21%， 急冷熟料玻璃體約為8%22%， 慢冷熟料玻璃體只有02% 。中間相的作用：煅燒過程中C3A、 C4AF 熔融成液相，可以促進(jìn)硅酸三鈣的順利形成。過少，氧化鈣不易被吸收，過多，窯內(nèi)易結(jié)塊。四、游離氧化鈣和方鎂石（一）游離氧化鈣（?- CaO）游離氧化鈣是指經(jīng)高溫煅燒而仍未化合的氧化鈣，也稱游離石灰。經(jīng)高溫煅燒的游離氧化鈣，結(jié)構(gòu)致密，水化很慢，通常要在三天后才明顯，水化生成氫氧化鈣體積增加97.9%，在硬化的水泥漿中造成局部膨脹應(yīng)力。隨著游離氧化鈣的增加，首先是抗折強(qiáng)度

23、下降，進(jìn)而引起3d 以后強(qiáng)度倒縮，嚴(yán)重時(shí)引起安定性不良。因此，在熟料煅燒中，要嚴(yán)格控制游離氧化鈣的含量。我國(guó)回轉(zhuǎn)窯一般控制在1.5%一下，立窯在2.5%以下。因?yàn)榱⒏G熟料中的游離氧化鈣有一部分沒有經(jīng)過高溫死燒，沒有經(jīng)過高溫死燒的游離氧化鈣水化快，對(duì)硬化水泥漿的破壞力不大。（二）方鎂石方鎂石是指游離狀態(tài)的氧化鎂晶體。MgO 與SiO2、 Fe2O3 的化學(xué)親和力很小，在熟料煅燒過程中一般不參與化學(xué)反應(yīng)，他以下列三種形式存在于熟料種：1、溶解于C4AF、C3s中形成固溶體；2、溶于玻璃體中；3、以游離狀態(tài)的方鎂石形式存在。前兩種形式的MgO 含量約為熟料的2%，它們對(duì)硬化水泥漿體無破壞作用。以方鎂

24、石形式存在時(shí)，由于水化速度比死燒游離氧化鈣要慢，要在0.51 年后才明顯，水化生成氫氧化鎂時(shí)，體積膨脹148%，也會(huì)導(dǎo)致安定性不良。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥中氧化鎂含量不得超過5.0%。方鎂石膨脹的嚴(yán)重程度，還于晶體尺寸有關(guān)，尺寸1 m 時(shí) , 含量5%才引起微膨脹，尺寸57 m 時(shí)， 含量3%就引起嚴(yán)重膨脹。在生產(chǎn)中應(yīng)盡量采取快冷措施減小方鎂石的晶體尺寸。第二節(jié)熟料的率值 在水泥生產(chǎn)中，各氧化物之間的比例(相對(duì)含量)即為率值。一、水硬率(Hydraulic Modulus )HM表不，其計(jì)算式水硬率是孰料中氧化鈣與酸性氧化物之和的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的比值。常用 為：HMCaOSiOlAl 2O3Fe

25、?O336式中：CaO、SiO2、Al 2。3、Fe2O3分別代表熟料中各氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。水硬率通常在1.82.4之間。二、硅率或硅酸率(Silica Modulus )硅率又稱硅酸率，它表示熟料中SiO2的百分含量與 AI2O3和Fe2O3百分含量之比，用SM表 示(水泥廠常用 n表示)。SMSiO2AI2O3 Fe2O3通常硅酸鹽水泥的硅率在1.72.7之間。但白色硅酸鹽水泥的硅率可達(dá)4.0甚至更高。硅率還表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例關(guān)系，反映了熟料的質(zhì)量和易燒性。當(dāng)Al2O3/Fe2O3大于0.64時(shí)，硅率與礦物組成的關(guān)系為：C3S 1.325C2SSM 321.434C3A

26、 2.046C4AF若硅率過高，高溫液相量減少，熟料煨燒困難，硅酸三鈣不易形成，如果氧化鈣含量低，硅 酸二鈣含量過多而孰料易粉化。硅率過低，則熟料因硅酸鹽礦物少而強(qiáng)度低，且由于液相量過多，已出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)爐瘤、結(jié)圈等，影響窯的操作。三、鋁率或鐵率(Iron Modulus )鋁率又稱鐵率，以IM表示(水泥廠常用 p表示)，其計(jì)算式為：IMAi2O3Fe2O3鋁率通常在0.91.7之間，抗硫酸鹽水泥或低熱水泥的鋁率可低至0.7。鋁率也表示熟料中鋁酸三鈣與鐵鋁酸四鈣的比例關(guān)系，因而也關(guān)系到水泥的凝結(jié)快慢。同時(shí)還關(guān)系到熟料液相粘度，從而影響熟料的煨燒難易。 鋁率與礦物組成的關(guān)系：1.15C3A IM

27、 0.64(A/F>0.64)C4AF鋁率高，孰料中鋁酸三鈣多，液相粘度大，物料難燒，水泥凝結(jié)快。鋁率低，液相粘度小，對(duì)硅酸三鈣形成有利，但燒結(jié)范圍窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操 作。四、石灰飽和系數(shù) KH不少學(xué)者認(rèn)為水硬率的意義不明確，因此，又提出了不同的與石灰最大含量有關(guān)的計(jì)算公式，常用的就是石灰飽和系數(shù) KH。計(jì)算公式為:KHCaO 1.65A12O3 0.35Fe2O32.8SiO2(IM >0.64)KHCaO I.IAI2O3 0.7Fe2O32.8SiO2(IM V 0.64)考慮到熟料中還有？ - CaO、游離SiO2和石膏，故熟料的 KH值公式寫成:CaO fCa

28、O (1.65Al2O3 0.35Fe2O3 0.7SO3)2.8(SiO2 SQ 游)(IM >0.64)KHCaO fCaO (1.1*2。3 0.7Fe2O3 0.7SO3)2.8(SiO2 SiO2 游)(IM <0.64)硅酸鹽水泥熟料 KH值在0.820.94之間，我國(guó)濕法回轉(zhuǎn)窯 KH值一般控制在0.89±0.01。 石灰飽和系數(shù)與礦物組成的關(guān)系可以用下面數(shù)學(xué)式表示：C3s 0.8838C2S KH -C3S 1.3256C2S從上式可見，當(dāng)C3s=0時(shí)，KH=0.667 ,即熟料中只有C2S、C3A和C4AF而無C3S。當(dāng)C2s=0時(shí)，KH=1 ,即KH=1

29、時(shí)，孰料中無 C2S,只有C3S、C3A和QAF。故實(shí)際上KH介于0.6671.0之間。KH值越高，C3s的比例越高，孰料質(zhì)量越好；但KH值過高，熟料夕燒困難，？ - CaO增多，熱耗高，產(chǎn)量低。目前我國(guó)采用石灰飽和系數(shù)KH值、硅率SM、鋁率IM三個(gè)率值控制生產(chǎn)。三個(gè)率值要配合適當(dāng)，一般來說，三個(gè)率值不能同時(shí)高，或同時(shí)低。第三節(jié)孰料礦物組成的計(jì)算見書P16,略作介紹。第四節(jié) 孰料礦物組成的選擇見書P18,略作介紹第五節(jié)配料計(jì)算略第四章 原料的破碎與均化第一節(jié)硅酸鹽水泥的原料生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料是石灰質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料（主要提供氧化硅和氧化鋁，也提供部分氧化鐵），還有校正原

30、料（鐵質(zhì)、硅質(zhì)、鋁質(zhì)校正原料）。制造水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求：1、化學(xué)成分必須滿足配料的要求；2、有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少；3、應(yīng)具有良好的工藝性能，如易磨性、易燒性、熱穩(wěn)定性、以混合性等。一、石灰質(zhì)原料凡以碳酸鈣為主要成分的原料都叫石灰質(zhì)原料，主要有石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。它是水泥生產(chǎn)中用量最大的一種原料，一般生產(chǎn)1t熟料約需1.21.3t石灰質(zhì)干原料。石灰?guī)r：主要成分是碳酸鈣，主要礦物是方解石，并含有白云石、硅質(zhì)（石英或燧石）、含鐵礦物和粘土質(zhì)等雜質(zhì)。生產(chǎn)水泥用的石灰石中氧化鈣含量一般應(yīng)不低于48%。泥灰?guī)r：是碳酸鈣和粘土質(zhì)物質(zhì)同時(shí)沉積所形成的均勻混合的沉積巖。氧化鈣含量超過 45

31、%,石灰飽和系數(shù)大于 0.95時(shí)，稱為高鈣泥灰?guī)r。應(yīng)加入粘土配合。氧化鈣含量低于 43.5%,石灰飽和系數(shù)小于 0.8時(shí)，稱為低鈣泥灰?guī)r。應(yīng)與石灰石搭配使用。氧化鈣含量在 43.5%45%時(shí)，其率值也和熟料相近，稱為天然水泥巖。可直接用于燒制水 泥熟料，但自然界很少見。雜質(zhì)：石灰石中的白云石（CaCO3 MgCO3）是孰料中氧化鎂的主要來源。為是孰料中的氧化鎂含 量小于5.0%,應(yīng)控制石灰石中的氧化鎂含量小于3.0%。燧石俗稱“火石”。主要成分是SiO2,常以“-石英為主要礦物，結(jié)晶完整粗大，質(zhì)地堅(jiān)硬， 難以磨細(xì)，化學(xué)反應(yīng)能力差，在熟料煨燒時(shí)，也不易起反應(yīng)，對(duì)熟料的產(chǎn)值量及消耗均有不利影響。作

32、為水泥原料的石灰石，其燧石和石英含量一般控制在4%以下。石灰石中堿含量應(yīng)小于 1.0%,以免影響煨燒和熟料質(zhì)量。另外，電石渣、糖濾泥、堿渣、白泥等工業(yè)廢渣都可做石灰質(zhì)原料使用，但應(yīng)注意其中雜質(zhì) 的影響。石灰質(zhì)原料的質(zhì)量要求見下表：石灰質(zhì)原料的質(zhì)量要求品位CaO (%)MgO (%)R2O (%)SO3 (%)燧石或石英（）級(jí)品>48<2.5<1.0V 1.0<4.0二級(jí)品4548<3.0<1.0V 1.0<4.0泥灰?guī)r3545<3.0<1.2V 1.0<4.0二、粘土質(zhì)原料粘土質(zhì)原料是含堿和堿土的鋁硅酸鹽，主要化學(xué)成分是SiO2,其次

33、AI2O3,還有少量Fe2O3。一般生產(chǎn)1t熟料勇0.30.4t粘土質(zhì)原料。天然粘土原料有：黃土、粘土、頁(yè)巖、泥巖、粉砂巖及河泥等。其中黃土和粘土使用最廣。衡量粘土質(zhì)量主要看它的：化學(xué)成分（硅率和鋁率）、含堿量和可塑性、熱穩(wěn)定性、正常流動(dòng)度的需水量等工藝性能。粘土同時(shí)含有幾種粘土礦物時(shí)，其中含量最多的礦物，稱為主導(dǎo)礦物。根據(jù)主導(dǎo)礦物的不同， 可將粘土分為高嶺石類、蒙脫石類及水云母類等。他們的某些工藝性能見下表。粘土礦物與粘土工藝性能的關(guān)系種類粘土礦物名稱SiO2粘 粒 含 量可 塑 性執(zhí) 八、穩(wěn)定性正常流 動(dòng)度時(shí) 水分 (%)結(jié)構(gòu)水脫 水溫度 (C)粘土中礦物 分解達(dá)最高 活性時(shí)溫度 (C)A

34、I2O3分子比高嶺石類高嶺石、多水高嶺石2SiO2 - AI2O3 - nH2O2很 高好良 好中350550600800蒙脫石類蒙脫石 4SiO2 Al 2O3 mH2O貝得石 3SO Al 2O3 - mH2O34高很 好優(yōu) 良高400600500700水云母類水云母、伊利石23低差差低300450400700粘土質(zhì)原料的質(zhì)量要求見下表。粘土質(zhì)原料的質(zhì)量要求品位硅率SM鋁率IMMgO (%)R2O (%)SO3 (%)塑性指數(shù)級(jí)品2.73.51.53.5<3.0<4.0<2.0>12二級(jí)品2.02.7或 3.54.0不限<3.0<4.0<2.0&g

35、t;12注：SM=2.02.7時(shí)，一般需要參加硅質(zhì)原料，當(dāng) SM=3.54.0時(shí)，一般需要與一級(jí)品或 SM低的二級(jí)品原 料搭配使用，或摻用鋁質(zhì)原料。采用立波爾窯及立窯時(shí)，才要求提供塑性指數(shù)。一般應(yīng)控制粘土中堿含量小于4.0%;懸浮預(yù)熱器窯用生料堿含量(K2O+Na2O)應(yīng)不大于1.0%。粘土中石英砂含量一般要求0.08mm方孔篩篩余不得超過 10%, 0.2mm方孔篩篩余不超過5%。立窯和立波爾窯煨燒時(shí)，要求粘土的可塑性要好，以利于成球。三、校正原料當(dāng)石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料配合所得的生料成分不能符合配料方案要求時(shí)，必須根據(jù)所缺少的組分，摻加相應(yīng)的校正原料。常用的鐵質(zhì)校正原料：低品位鐵礦石、煉鐵

36、廠尾礦、硫酸廠工業(yè)渣硫酸渣(硫鐵礦渣)等。它們的主要成分是 Fe2O3, 含量大于50%。Fe2O3含量大于40%的礦石、礦渣才可以做鐵質(zhì)校正原料。常用的硅質(zhì)校正原料：砂巖、河砂、粉砂巖等。一般要求SiO2含量為70%90%,大于90%的石英含量過高，很少采用。常用的鋁質(zhì)校正原料：煤渣、粉煤灰、煤肝石等。一般要求AI2O3含量不小于30%。第二節(jié)物料的破碎一、物料破碎的目的物料破碎：就是依靠外力(主要是機(jī)械力)，克服固體物料內(nèi)聚力而將其大塊分裂為小塊的過程。根據(jù)破碎后物料粒度的大小，將破碎分為：粗碎、中碎和細(xì)碎三類。具體見下表。粗、中、細(xì)碎的劃分破碎的分類入料粒度（mm）出料粒度（mm）粗碎3

37、00900100350中碎10035020100細(xì)碎50100515破碎的目的：便于粉磨、烘干、輸送和儲(chǔ)存。最終目的為了達(dá)到生產(chǎn)水泥的工藝要求。二、破碎的方法破碎的方法有：（一）壓碎物料在兩堅(jiān)硬平面之間受到逐漸增加的壓力而被破碎。（二）折碎物料受彎曲應(yīng)力作用而破碎。（三）沖擊破碎物料在瞬間受到外來力的沖擊而破碎。（四）劈碎物料由于受到硬狀工作體的作用而破碎。（五）磨碎物料受到工作面的摩擦所產(chǎn)生的剪切力，以及物料相互間的摩擦剪切力而被粉碎。三、破碎比及破碎的工藝流程（一）破碎比物料破碎前后粒度之比稱為破碎比。破碎比的表示方法1、平均破碎比, Dm i dm式中：i破碎比；Dm破碎前物料的平均粒徑

38、（mm）;dm 破碎后物料的平均粒徑（mm）。2、公稱破碎比.B-，一i 一（用于破碎機(jī)）b式中：B破碎機(jī)最大進(jìn)料口寬度（ mm）;b破碎機(jī)最大出料口寬度（ mm）。公稱破碎比通常比平均破碎比高10%30%。水泥廠常用的破碎機(jī)的破碎比見下表。常用的破碎機(jī)的破碎比破碎機(jī)類型顆式圓錐式單輻式錘式（單轉(zhuǎn)子）反擊式（單轉(zhuǎn)子）破碎比35364810251025（二）1、物料破碎的級(jí)數(shù)物料的破碎級(jí)數(shù)是根據(jù)物料的總破碎比來確定的。采用一種破碎機(jī)就能滿足破碎要求時(shí)，即為單級(jí)破碎系統(tǒng)。選擇兩種或三種破碎機(jī)進(jìn)行分級(jí)破碎才能滿足總破碎比的要求時(shí)，即為兩級(jí)破碎或三級(jí)破碎系統(tǒng)。2、破碎的工藝流程運(yùn)輸設(shè)備f顆式破碎機(jī)f皮

39、帶輸送機(jī)f錘式破碎機(jī)f斗式提升機(jī)f碎石庫(kù)物料破碎的級(jí)數(shù)越多，系統(tǒng)越復(fù)雜，占地面積大，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，揚(yáng)塵點(diǎn)多。因此，要力求減少破碎的級(jí)數(shù)。四、破碎機(jī)類型（一）顎式破碎機(jī)1、工作原理依靠活動(dòng)顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把進(jìn)入兩顎板間的物料壓碎。畫簡(jiǎn)圖說明。2、適用范圍粗碎和中碎3、優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、管理維修方便、工作安全可靠、適用范圍廣。4、缺點(diǎn)工作間歇式，非生產(chǎn)性動(dòng)力消耗大，工作時(shí)產(chǎn)生較大的慣性力，使零件承受較大的負(fù)荷，不適合破碎片狀及軟質(zhì)粘性物料，破碎比較小。（二）錘式破碎機(jī)1、工作原理料塊受到高速旋轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊和物料塊本身以高速向固定襯板撞擊而破碎，在錘式破碎機(jī)的下部裝有卸料篦條，被破碎到符合要求

40、的物料通過篦條間的縫隙經(jīng)機(jī)殼卸料口卸出。2、適用范圍常用中碎，也有用于粗碎。3、優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，外形體積小，破碎比較大，生產(chǎn)能力高，單位產(chǎn)量電耗低，操作維修簡(jiǎn)便。4、缺點(diǎn)錘頭和篦條等部件磨損較快，不適宜用于破碎潮濕或粘性物料，因?yàn)轶鳁l容易堵塞而影響生產(chǎn)。（三）反擊式破碎機(jī)1、工作原理物料被固定在轉(zhuǎn)子上的板錘打擊到反擊板上，受反擊板的反擊而落下與轉(zhuǎn)子連續(xù)打擊的料快相互撞擊，如此多次反復(fù)而是物料破碎，當(dāng)物料粒度被破碎到小于反擊板與板錘間的縫隙時(shí)就被排除而成為產(chǎn)品。2、適用范圍水泥廠應(yīng)用較廣泛，可用于粉碎石灰石、水泥熟料、石膏和煤等。3、優(yōu)點(diǎn)比錘式破碎機(jī)更多地利用了沖擊和反擊作用進(jìn)行選擇性破碎，

41、料塊自擊粉碎強(qiáng)烈，破碎效率高，生產(chǎn)能力大，動(dòng)力消耗低，對(duì)物料適應(yīng)性較強(qiáng)，破碎比較大，一般為40 左右，最高可達(dá) 150，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，節(jié)約投資，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、操作維修方便。4、缺點(diǎn)打擊板錘和反擊板磨損快，運(yùn)轉(zhuǎn)是噪音大。第三節(jié)物料的均化技術(shù) 水泥廠物料的均化包括原料、燃料的預(yù)均化和生料、水泥的均化。一、標(biāo)準(zhǔn)偏差和均化效果物料成分的均勻性，以物料某主要成分含量的波動(dòng)大小來衡量，常用的衡量物料均勻性的指標(biāo)是某主要成分的標(biāo)準(zhǔn)偏差 So其算公式如下：11 nZS . （Xi x）2n n 1 i i式中：Xi 物料中某成分的各次測(cè)量值；X 各次測(cè)量值算術(shù)平均值；n測(cè)量的次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，則表示物料

42、越均勻。均化設(shè)施的衡量指標(biāo)是均化效果，通常指均化設(shè)施進(jìn)料和出料的標(biāo)準(zhǔn)偏差之比，即為：S進(jìn)H -S出式中：H均化設(shè)施的均化效果；S進(jìn)、S出一一進(jìn)入和卸出均化設(shè)施某成分的標(biāo)準(zhǔn)偏差。H值愈大，均化效果愈好。二、原、燃料的預(yù)均化原料的預(yù)均化常用于石灰石，粘土質(zhì)原料和鐵質(zhì)原料一般不需要進(jìn)行預(yù)均化。原、燃料的預(yù)均化主要是設(shè)置預(yù)均化堆場(chǎng)。在預(yù)均化堆場(chǎng)內(nèi)，經(jīng)破碎后的物料用專門的堆料設(shè)備沿縱向以薄層平鋪迭堆，層數(shù)可達(dá)400500層，取料時(shí)則用專門的取料設(shè)備在橫向以垂直料層而切去，即“薄層相迭成堆，垂直取切而混”，物料就是在堆、取、運(yùn)的過程中得到均化。一般均化效果H為58。預(yù)均化堆場(chǎng)采用的堆料方式有多種，最常用的

43、是單“人”型堆料。預(yù)均化堆場(chǎng)的布置形式有矩形和圓形兩種。見書P30三、生料的均化干法生料的均化可采用多庫(kù)搭配、機(jī)械倒庫(kù)和壓縮空氣攪拌庫(kù)等。（一）多庫(kù)搭配多庫(kù)搭配是根據(jù)各庫(kù)的生料碳酸鈣滴定值及控制指標(biāo)，計(jì)算出各庫(kù)搭配的比例，各庫(kù)按比例卸料，在運(yùn)輸過程中均化。不需增加設(shè)備，但均化效果較差。（二）機(jī)械倒庫(kù)機(jī)械倒庫(kù)是利用螺旋輸送機(jī)和提升機(jī)反復(fù)將庫(kù)內(nèi)物料卸出和裝入，已達(dá)到混合均勻的目的。均化效果H為23左右。（三）壓縮空氣攪拌庫(kù)是粉狀物料均化的有效辦法。有間歇均化系統(tǒng)和連續(xù)均化系統(tǒng)。見書 P32第五章粉磨工藝粉磨在水泥生產(chǎn)過程中占有重要的地位。生產(chǎn)1t 水泥，需粉磨的物料量約3 t 左右。水泥生產(chǎn)總耗電

44、量的60%70%耗費(fèi)在粉磨過程中。第一節(jié)粉磨的目的和要求粉磨是將顆粒狀物料通過機(jī)械力的作用變成細(xì)粉的過程。對(duì)于生料和水泥，粉磨的目的是使物料表面積增大，促使化學(xué)反應(yīng)的迅速完成。粉磨產(chǎn)品細(xì)度，常用篩余量和比表面積來表示。一、生料粉磨的目的和要求生料細(xì)度越細(xì)，則生料各組分間越能混合均勻，煅燒時(shí)， 各組分能夠充分接觸，是分解反應(yīng)、固相反應(yīng)、固液反應(yīng)速度加快，有利于游離氧化鈣的吸收；但細(xì)度過細(xì)時(shí)，電耗增加、產(chǎn)量降低，且對(duì)游離氧化鈣的吸收并不顯著。生料粉磨的細(xì)度控制：管磨生產(chǎn)時(shí)，0.08mm 方孔篩篩余10%左右，0.2mm 方孔篩篩余小于1.5%為宜；閉路粉磨是，0.08mm 方孔篩篩余可適當(dāng)放寬，但

45、仍應(yīng)控制0.2mm 方孔篩篩余小于1.5%。二、水泥粉磨的目的及要求水泥的細(xì)度越細(xì)，水化和硬化反應(yīng)越快，強(qiáng)度尤其是早期強(qiáng)度越高，而且改善水泥的泌水性、和易性等。反之，水泥顆粒過粗，粗顆粒只能在表面反應(yīng)，損失了水泥的活性。過細(xì)，電耗高，產(chǎn)量低，效率下降。通常水泥的細(xì)度比表面積控制在300m2/kg 左右。見書p34,水泥顆粒大小與水化的關(guān)系三、煤的粉磨目的和要求煤粉越細(xì)，燃燒速度快，燃燒完全，放熱多，溫度高；粗則燃燒慢、火力不集中，溫度低，造成還原氣氛。過細(xì)，耗電高，效率低。入回轉(zhuǎn)窯的煤粉細(xì)度，一般要求控制0.08mm 方孔篩篩余10%15%為宜。第二節(jié)粉磨流程一、粉磨系統(tǒng)粉磨流程又稱粉磨系統(tǒng)。

46、粉磨系統(tǒng)有開路和閉路兩種。物料一次通過磨機(jī)后即為成品時(shí)成為開路系統(tǒng)。當(dāng)物料出磨后通過分級(jí)設(shè)備選出產(chǎn)品，粗粉返回磨機(jī)內(nèi)再磨稱為閉路系統(tǒng)。見書 p34 二圖開路系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、投資省、操作維護(hù)方便；缺點(diǎn)：過粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，產(chǎn)量低，效率低。閉路系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：過粉磨現(xiàn)象減輕，產(chǎn)量可提高15%25%，粉磨效率相對(duì)提高，產(chǎn)品細(xì)度可通過調(diào)節(jié)分級(jí)設(shè)備來控制；缺點(diǎn)：設(shè)備多、較為復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)備利用率低，投資大，操作、維護(hù)、管理較復(fù)雜。二、生料粉磨流程（一）濕法生料粉磨系統(tǒng)有開路和閉路之分。見書p35（二）干法生料粉磨系統(tǒng)先要對(duì)含有水分的物料進(jìn)行烘干，再粉磨。后出現(xiàn)多種閉路烘干-粉磨系統(tǒng)。70 年代以來，采用

47、立式粉磨系統(tǒng)。見書 p35三、水泥粉磨系統(tǒng)水泥粉磨系統(tǒng)通常有：長(zhǎng)磨或中長(zhǎng)磨開路系統(tǒng)，中長(zhǎng)磨一級(jí)閉路系統(tǒng)，短磨二級(jí)閉路系統(tǒng)，閉路中卸磨系統(tǒng)等。后來出現(xiàn)了輥壓機(jī)。近年來水泥粉磨趨向于采用球磨機(jī)、輥壓機(jī)、高效選粉機(jī)不同組合的粉磨流程。見書 p3637第三節(jié)影響磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量及能耗的主要因素影響因素很多，簡(jiǎn)要分析如下。一、入磨物料粒度入磨物料粒度小，可提高磨機(jī)產(chǎn)量，降低磨機(jī)電耗。但也不能過小。一般中型水泥廠，入磨物料粒度以810mm 為宜。二、易磨性物料的易磨性表示物料粉磨的難易程度。當(dāng)然，好磨的物料好磨，產(chǎn)量高，電耗低；難磨的物料難磨了，產(chǎn)量低，電耗高。易磨性與物料本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，結(jié)構(gòu)致密，難磨；結(jié)構(gòu)疏松

48、，好磨。三、入磨物料溫度物料的易磨性隨溫度的升高而降低，磨內(nèi)溫度高，易使水泥細(xì)粉因靜電爾聚集，嚴(yán)重時(shí)會(huì)粘附研磨體和襯板，從而降低粉磨效率。溫度高，還會(huì)使二水石膏脫水變成半水石膏，使水泥假凝，影響水泥質(zhì)量；水泥入庫(kù)后易結(jié)塊。溫度高，還會(huì)使磨機(jī)筒體產(chǎn)生熱應(yīng)力，引起襯板螺栓折斷。影響軸承潤(rùn)滑。入磨物料溫度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般應(yīng)控制在50以下。出磨水泥溫度應(yīng)控制在110120以下。采取磨機(jī)外噴淋水冷卻，還采取磨內(nèi)噴水來降低磨內(nèi)溫度。磨內(nèi)噴水要適當(dāng)，要霧化好。閉路粉磨系統(tǒng)，可以降低磨內(nèi)溫度。四、入磨物料水分入磨物料水分大于1.8%時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量開始下降，達(dá)5%時(shí)，磨機(jī)無法工作，出現(xiàn)“糊磨”和“飽磨”現(xiàn)象。物料過于

49、干燥也無必要，入磨物料平均水分一般控制在1%左右為宜。五、磨內(nèi)通風(fēng)加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng)有利于提高磨機(jī)產(chǎn)量。具體體現(xiàn)在：及時(shí)排除磨內(nèi)微粉、降低磨內(nèi)水氣、降低磨內(nèi)溫度等。但磨內(nèi)風(fēng)速不能過大，否則，產(chǎn)品變粗、排風(fēng)機(jī)電耗增加。一般開路磨機(jī)內(nèi)風(fēng)速以0.71.2m/s 為宜，閉路磨機(jī)可適當(dāng)降低，以0.30.7m/s 為宜。磨內(nèi)通風(fēng)應(yīng)加強(qiáng)收塵，保護(hù)環(huán)境。六、助磨劑在粉磨過程中，加入少量的外加劑，可以消除細(xì)粉的粘附和聚集現(xiàn)象，提高粉磨效率，降低單位電耗，提高產(chǎn)量。這類外加劑稱為助磨劑。常用的助磨劑有：煤、焦炭等碳素物質(zhì)。表面活性物質(zhì)，如亞硫酸鹽紙漿廢液、三乙醇胺下腳料、醋酸鈉、乙二醇、丙二醇等。碳素物質(zhì)的加入量不得超

50、過1%;亞硫酸鹽紙漿廢液的濃縮物加入量為0.15%0.25%;三乙醇胺下腳料假如兩位 0.05%0.1%。要選用效果好的、成本低的。并不得損害水泥的質(zhì)量。七、設(shè)備及流程（一）設(shè)備的規(guī)格、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)速磨機(jī)的規(guī)格是用直徑 DX長(zhǎng)度L表示的。試驗(yàn)表明，磨機(jī)產(chǎn)量 Q與直徑D和長(zhǎng)度L的關(guān)系是：Q oc D2.52.6L單位產(chǎn)品電耗N與直徑D的關(guān)系為:N 0c1_D0.1可見，磨機(jī)規(guī)格越大，產(chǎn)量越高，單位產(chǎn)品電耗越低。磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是指襯板和隔倉(cāng)板。襯板保護(hù)筒體，帶起研磨體和物料，更好粉磨。隔倉(cāng)板分割各倉(cāng)，磨內(nèi)物料粗細(xì)分開，提高粉磨效果。具體見書P39磨機(jī)轉(zhuǎn)速加快，能提高磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量，但不能超過磨機(jī)的臨

51、界轉(zhuǎn)速，理論上磨機(jī)的轉(zhuǎn)速是臨界轉(zhuǎn)速的76%,實(shí)際控制在80%85%。（二）粉磨的流程開路磨安裝選粉機(jī)或分級(jí)機(jī)后可提高產(chǎn)量15%25%。閉路系統(tǒng)的產(chǎn)量與循環(huán)負(fù)荷率和分級(jí)效率有關(guān)。循環(huán)負(fù)荷率K是指分級(jí)機(jī)的回料量 T與成品量G之比，以百分?jǐn)?shù)表示。用下式表示：Tc aa cK 100% 100% 100%Ga bb a式中：a分級(jí)機(jī)的喂料細(xì)度（通過某一篩孔的百分?jǐn)?shù)）；b分級(jí)機(jī)的回料細(xì)度（通過某一篩孔的百分?jǐn)?shù)）；c分級(jí)機(jī)的成品細(xì)度（通過某一篩孔的百分?jǐn)?shù)）；a ?b ?c 分別表示相應(yīng)于 a、b、c某一篩孔的篩于百分?jǐn)?shù)。分級(jí)效率Y是分級(jí)機(jī)選出的產(chǎn)品中精粉量占入分級(jí)機(jī)物料中精粉量的百分?jǐn)?shù)。當(dāng)分級(jí)機(jī)為選粉機(jī)時(shí)

52、即為選份效率。其計(jì)算公式為：Gc(G T)acaba c b100%(1 c )(b a )100%(1 a )(b c)適當(dāng)?shù)靥岣唛]路系統(tǒng)的循環(huán)負(fù)荷率可以提高粉磨效率，過多地提高循環(huán)負(fù)荷率反而使粉磨效率下降。循環(huán)負(fù)荷率與磨機(jī)產(chǎn)量的關(guān)系見書p40圖。選粉效率高可以減少過粉磨現(xiàn)象，提高粉磨效率。（三）研磨介質(zhì)研磨體的形狀、大小、裝載量、配合和補(bǔ)充等對(duì)磨機(jī)產(chǎn)量的影響較大。研磨體的形狀有：鋼球、鋼段、鋼棒等。一般的研磨體的填充系數(shù)為：中長(zhǎng)磨與長(zhǎng)磨：25%35%、 30%35%時(shí)產(chǎn)量較高，30%左右時(shí)電耗較低；短磨：可以達(dá)到35%40%。第六章硅酸鹽水泥熟料的煅燒第一節(jié)硅酸鹽水泥熟料的形成一、水泥熟料的形成過程（一）水分蒸發(fā)100時(shí)，物料中的游離水稅蒸發(fā)（二）粘土礦物脫水450左右時(shí)，粘土礦物結(jié)合水逸出。發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)。A12O3 - 2SiO2 - 2H20fAI2O3 2SiO2+2H2O并隨著溫度的升高，形成活性Al 2O3、 SiO2（三）碳酸鹽分解600左右時(shí)，碳酸鎂開始分解，發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)。MgC0 3-Mg0+C02900左右時(shí)，碳酸鈣開始分解，發(fā)生下列化