第2章硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)ppt課件

1、第第2 2章章 硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù) 要點：要點： 本章主要學(xué)習(xí)硅酸鹽水泥的組分材料、本章主要學(xué)習(xí)硅酸鹽水泥的組分材料、生產(chǎn)技術(shù)要求與指標(biāo)；熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)生產(chǎn)技術(shù)要求與指標(biāo)；熟悉硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)方法和特點；明確新型干法水泥生過程、生產(chǎn)方法和特點；明確新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)特征；掌握硅酸鹽水泥熟料的組成、產(chǎn)的技術(shù)特征；掌握硅酸鹽水泥熟料的組成、性能要求、礦物特性；熟練掌握硅酸鹽水泥熟性能要求、礦物特性；熟練掌握硅酸鹽水泥熟料的率值的計算與控制；可以利用相關(guān)計算式料的率值的計算與控制；可以利用相關(guān)計算式對熟料的率值、化學(xué)組成、礦物組成進行測算對熟料的率值、化學(xué)組成、

2、礦物組成進行測算和換算。和換算。 2.1 2.1 硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述 硅酸鹽水泥波特蘭水泥）：凡由硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥波特蘭水泥）：凡由硅酸鹽水泥熟料，熟料，0 05%5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。磨細制成的水硬性膠凝材料。 硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱型硅酸鹽水泥，用代號型硅酸鹽水泥，用代號P P表示；在硅酸鹽水泥表示；在硅酸鹽水泥粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量粉磨時摻入不超過水泥質(zhì)量5%5%的石灰石或?；叩氖沂蛄；郀t渣混合材料的稱爐渣混合材料的稱型硅酸鹽水泥，

3、用代號型硅酸鹽水泥，用代號P P表示。其中表示。其中P P為波特蘭為波特蘭“Portland“Portland的英文字首。的英文字首。 2.1.1 2.1.1 硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 即國際上的波特蘭水泥熟料，簡稱水泥熟料。即國際上的波特蘭水泥熟料，簡稱水泥熟料。是一種由主要含是一種由主要含CaOCaO、SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3的原料按適當(dāng)比例配合磨成細粉生料燒的原料按適當(dāng)比例配合磨成細粉生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的水至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的水硬性膠凝物質(zhì)。硬性膠凝物質(zhì)。 熟熟 料料2.1.2 2.1.2 混合材料混合材料 混

4、合材料是指在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號、提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料，如?；郀t礦渣、石灰石等。粒化高爐礦渣是高爐冶煉生鐵所得以硅酸鈣和鋁酸鈣為主要成分的熔融物經(jīng)淬冷成粒后的產(chǎn)品。石灰石為水泥工業(yè)原料，在水泥中摻入少量石灰石可以起到混合材料的作用。 混合材料混合材料 2.1.32.1.3石膏石膏 石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的組分，石膏是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的組分，是緩凝劑。適量石膏可以延緩水泥的凝結(jié)是緩凝劑。適量石膏可以延緩水泥的凝結(jié)時間，使建筑施工中的攪拌、運輸、振搗、時間，使建筑施工中的攪拌、運輸、振搗、砌筑等工序得以順利進行；同時適量的石砌筑等工序得以順

5、利進行；同時適量的石膏也可以提高水泥的強度。膏也可以提高水泥的強度。2.1.3.12.1.3.1天然石膏天然石膏 （1石膏石膏以二水硫酸鈣以二水硫酸鈣CaSO42H2O為主要為主要成分的天然礦石。成分的天然礦石。 （2硬石膏硬石膏以無水硫酸鈣以無水硫酸鈣CaSO4為主要成分的為主要成分的天然礦石。天然礦石。 2.1.3.22.1.3.2工業(yè)副產(chǎn)石膏工業(yè)副產(chǎn)石膏 工業(yè)生產(chǎn)中以硅酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品，稱工工業(yè)生產(chǎn)中以硅酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品，稱工業(yè)副產(chǎn)石膏。業(yè)副產(chǎn)石膏。2.1.4.1水泥的化學(xué)和物理指標(biāo)水泥的化學(xué)和物理指標(biāo)(1)不溶物不溶物:不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理，不能不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿

6、處理，不能被溶解的殘留物。被溶解的殘留物。 (2)燒失量燒失量:水泥燒失量是指水泥在水泥燒失量是指水泥在9501000高高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。溫下燃燒失去的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 (3)細度細度:細度即水泥的粗細程度，通常以比表面細度即水泥的粗細程度，通常以比表面積或篩余數(shù)表示積或篩余數(shù)表示(4)(4)凝結(jié)時間凝結(jié)時間水泥凝結(jié)時間是水泥從和水開始到失去水泥凝結(jié)時間是水泥從和水開始到失去流動性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所流動性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時間，分初終時間和終凝時間兩種。需要的時間，分初終時間和終凝時間兩種。初凝時間：是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈初凝時間：是指水泥加水拌和

7、到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去塑性的時間。漿開始失去塑性的時間。終凝時間：是指水泥加水拌和起到標(biāo)準(zhǔn)稠度終凝時間：是指水泥加水拌和起到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去塑性的時間。凈漿完全失去塑性的時間。 (5)(5)安定性：水泥硬化后體積變化的均勻性安定性：水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡稱安定性。稱為水泥體積安定性，簡稱安定性。 引起水泥安定性不良的原因主要有三種引起水泥安定性不良的原因主要有三種: :熟料中游離氧化鈣、方鎂石過高及水泥中熟料中游離氧化鈣、方鎂石過高及水泥中石膏摻加量過多。石膏摻加量過多。(6)(6)氧化鎂氧化鎂MgOMgO）：水泥中氧化鎂含量過高）：水泥中氧化鎂含量過高時，由于其

8、緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使時，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。采用壓蒸安定性試驗水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。采用壓蒸安定性試驗進行檢驗。進行檢驗。(7)(7)三氧化硫三氧化硫SO3SO3） (8)(8)堿堿 硅酸鹽水泥化學(xué)物理指標(biāo)硅酸鹽水泥化學(xué)物理指標(biāo) 2.1.4.2 2.1.4.2 強度與強度等級強度與強度等級 (1)水泥強度水泥強度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。 通常以各齡期的抗壓強度、抗折強度來表示水泥的質(zhì)量。一般3d或7d以前的強度為早期強度，28d及其后的強度稱為后期強度，也有將3個月以后的強用度稱為后期強度。 通常用28d的強度作為水泥質(zhì)量劃分的強度等級

9、。 (2) 強度等級與水泥標(biāo)號強度等級與水泥標(biāo)號強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分折強度來劃分各強度等級水泥的各齡期強度值不得低于表各強度等級水泥的各齡期強度值不得低于表數(shù)值。數(shù)值。強度等級習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號。俗稱商品強度等級習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號。俗稱商品標(biāo)號。標(biāo)號。壓力機壓力機抗折機抗折機 壓力測量實驗壓力測量實驗硅酸鹽水泥的強度指標(biāo)硅酸鹽水泥的強度指標(biāo)GB175GB1759999） (2) 強度等級與水泥標(biāo)號強度等級與水泥標(biāo)號強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分，各強度等級水泥的各齡期強折強度來劃分，各強度

10、等級水泥的各齡期強度值不得低于表數(shù)值。度值不得低于表數(shù)值。強度等級習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號。俗稱商品強度等級習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號。俗稱商品標(biāo)號。標(biāo)號。 2.1.4.3 2.1.4.3 廢品與不合格品廢品與不合格品 （1 1廢品廢品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中的任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，均為廢品。的任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，均為廢品。 （2 2不合格品不合格品凡細度、終凝時間、不溶物、燒失量中的任凡細度、終凝時間、不溶物、燒失量中的任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或混合材料摻加量超過最一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或混合材料摻加量超過最大限量、強度低于商品強度等級的指標(biāo)時，該水大限量

11、、強度低于商品強度等級的指標(biāo)時，該水泥稱為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中的水泥品種、泥稱為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中的水泥品種、強度等級、生產(chǎn)者名稱、出廠編號不全的，也屬強度等級、生產(chǎn)者名稱、出廠編號不全的，也屬于不合格品。習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號。俗稱商品標(biāo)號。于不合格品。習(xí)慣稱之水泥標(biāo)號。俗稱商品標(biāo)號。2 22 2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝 2 22 21 1生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程通常可分為三個硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程通?？煞譃槿齻€階段：階段： 生料制備生料制備熟料煅燒熟料煅燒水泥制成。水泥制成。 生料制備生料制備熟料煅燒熟料煅燒水泥制成水泥制成 2 22 22 2生產(chǎn)方法生產(chǎn)方

12、法 按生料制備的方法分為：按生料制備的方法分為： 濕法、干法；濕法、干法； 按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分為：按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分為： 回轉(zhuǎn)窯；立窯?；剞D(zhuǎn)窯；立窯。 濕濕 法法新型干法新型干法回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯立窯立窯(1)濕法濕法生料漿水分占生料漿水分占32%40%左右。生料漿左右。生料漿脫水烘干后破碎，入窯煅燒，稱之為半濕法。脫水烘干后破碎，入窯煅燒，稱之為半濕法。(2)干法干法 生料粉調(diào)配均勻并加入適量水，制成料生料粉調(diào)配均勻并加入適量水，制成料球喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒稱為半干法，球喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒稱為半干法，料球含水料球含水12%15%。 2.2.2.1 2.2.2.1 濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工濕法

13、回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程與特點藝流程與特點 A.A.熟料質(zhì)量較好且均勻熟料質(zhì)量較好且均勻 B.B.粉塵飛揚少粉塵飛揚少 c.c.熟料單位熱耗高熟料單位熱耗高 2.2.2.22.2.2.2現(xiàn)代立窯水泥生產(chǎn)現(xiàn)代立窯水泥生產(chǎn)的基本特征的基本特征 現(xiàn)代立窯水泥應(yīng)有的八項指標(biāo)是：現(xiàn)代立窯水泥應(yīng)有的八項指標(biāo)是： .企業(yè)規(guī)模：年產(chǎn)水泥企業(yè)規(guī)模：年產(chǎn)水泥30萬噸以上。萬噸以上。 .技術(shù)裝備技術(shù)裝備:自動化控制及計算機管理。自動化控制及計算機管理。 .產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量:42.5等級水泥等級水泥 。 . 均勻穩(wěn)定：水泥質(zhì)量均勻性不大于均勻穩(wěn)定：水泥質(zhì)量均勻性不大于1.1R 。 .環(huán)境保護：達到國家標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境保護：達到國家

14、標(biāo)準(zhǔn) 。 .能耗指標(biāo)：熱耗能耗指標(biāo)：熱耗3762 kj/kg以下，綜合電耗以下，綜合電耗80kw.h）/t以下。以下。 .全員實物勞動生產(chǎn)率：全員實物勞動生產(chǎn)率：1000 t/(人人.年年)以上。以上。 .企業(yè)管理：通過企業(yè)管理：通過ISO 9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。質(zhì)量管理體系認(rèn)證。 2.3 2.3 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)特征新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)特征 新型干法水泥生產(chǎn)的特點新型干法水泥生產(chǎn)的特點 （1 1優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì) （2 2低耗：熱耗低耗：熱耗3000kJ/kg3000kJ/kg以下，水泥單位電耗以下，水泥單位電耗9090110kWh/t110kWh/t以下。以下。 （3 3高效高效 ：單位容積

15、產(chǎn)量達：單位容積產(chǎn)量達110110270kg/m2270kg/m2，勞動生產(chǎn)率達，勞動生產(chǎn)率達100010004000t/4000t/年年人。人。(4) (4) 環(huán)保環(huán)保 (5(5裝備大型化裝備大型化 ：單機生產(chǎn)能力達：單機生產(chǎn)能力達10000t/d 10000t/d (6) (6) 生產(chǎn)控制自動化生產(chǎn)控制自動化 (7) (7) 管理科學(xué)化管理科學(xué)化 (8(8投資大建設(shè)周期較長投資大建設(shè)周期較長 2.4 2.4 硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 是一種由主要含是一種由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的的原料按適當(dāng)比例配合磨成細粉生料燒至部分原料按適當(dāng)比例配合磨成細粉生料燒至部分熔融，

16、所得以硅酸鈣為主要成分的水硬性膠凝物熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的水硬性膠凝物質(zhì)。質(zhì)。 2.4.1 2.4.1 熟料的化學(xué)組成熟料的化學(xué)組成 主要化學(xué)成分與含量主要化學(xué)成分與含量 主要氧化物：主要氧化物：CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 其總其總和通常占熟料總量的和通常占熟料總量的95%95%以上。以上。其它氧化物：如其它氧化物：如MgO SO3 Na2O K2O TiO2 MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5P2O5等，其總量通常占熟料的等，其總量通常占熟料的5%5%以下。以下。2.4.1 2.4.1 熟料的化學(xué)組成熟料的化學(xué)

17、組成 主要化學(xué)成分要求主要化學(xué)成分要求 實際生產(chǎn)中，硅酸鹽水泥中個主要氧化物含量的波實際生產(chǎn)中，硅酸鹽水泥中個主要氧化物含量的波動范圍一般為：動范圍一般為： CaO 62% CaO 62%67%67% SiO2 20% SiO2 20%24%24% Al2O3 4% Al2O3 4%7%7% Fe2O3 2.5% Fe2O3 2.5%6% 6% 2.4.2 2.4.2 熟料的礦物組成熟料的礦物組成 硅酸鹽水泥熟料是一種多礦物組成的、硅酸鹽水泥熟料是一種多礦物組成的、結(jié)晶細小的人造石。通常為結(jié)晶細小的人造石。通常為303060m60m。 主要礦物：主要礦物： 硅酸三鈣硅酸三鈣3CaO3CaOSi

18、O2SiO2，簡寫成，簡寫成C3SC3S） 硅酸二鈣硅酸二鈣2CaO2CaOSiO2SiO2，簡寫成，簡寫成C2SC2S） 鋁酸三鈣鋁酸三鈣3CaO3CaOAl2O3Al2O3，簡寫成，簡寫成C3AC3A） 鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣4 CaO4 CaOAl2O3Al2O3Fe2O3Fe2O3，簡寫，簡寫成成C4AFC4AF） 熟料的礦物組成及巖相結(jié)構(gòu)熟料的礦物組成及巖相結(jié)構(gòu)2.4.2 2.4.2 熟料的礦物組成熟料的礦物組成 其次礦物：其次礦物：游離氧化鈣游離氧化鈣f-CaOf-CaO）方鎂石結(jié)晶方鎂石結(jié)晶 MgO MgO）玻璃體玻璃體硅酸三鈣和硅酸二鈣合稱硅酸鹽礦物，約硅酸三鈣和硅酸二鈣合稱硅酸

19、鹽礦物，約占占75%75%左右。左右。鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣合稱熔劑礦物，約鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣合稱熔劑礦物，約占占22%22%左右。左右。硅酸鹽礦物和熔劑礦物總和約占硅酸鹽礦物和熔劑礦物總和約占95%95%左右。左右。 2.4.2 2.4.2 熟料的礦物組成熟料的礦物組成 熟料礦物含量范圍（熟料礦物含量范圍（% %） 2.4.3 2.4.3 熟料的物理性能要求熟料的物理性能要求 凝結(jié)時間凝結(jié)時間 安定性安定性 強度強度 硅酸鹽水泥熟料物理性能的檢驗，是通過將水硅酸鹽水泥熟料物理性能的檢驗，是通過將水泥熟料在泥熟料在500500500500標(biāo)準(zhǔn)小磨中與二水石標(biāo)準(zhǔn)小磨中與二水石膏一起磨細至表面積膏

20、一起磨細至表面積350 m2/kg350 m2/kg，8080m m方孔篩篩余方孔篩篩余4%4%制成制成P.P.型硅酸鹽水泥后來進行的。型硅酸鹽水泥后來進行的。 2 24 44 4化學(xué)成分與礦物組成間的關(guān)系化學(xué)成分與礦物組成間的關(guān)系 熟料中的主要礦物均由各主要氧化物經(jīng)高溫煅燒化合而熟料中的主要礦物均由各主要氧化物經(jīng)高溫煅燒化合而成，熟料礦物組成取決于化學(xué)組成，控制合適的熟料化學(xué)成成，熟料礦物組成取決于化學(xué)組成，控制合適的熟料化學(xué)成分是獲得優(yōu)質(zhì)水泥水泥熟料的中心環(huán)節(jié)，根據(jù)熟料化學(xué)成分分是獲得優(yōu)質(zhì)水泥水泥熟料的中心環(huán)節(jié)，根據(jù)熟料化學(xué)成分也可以推測出熟料中各礦物的相對含量高低。也可以推測出熟料中各礦

21、物的相對含量高低。 （1 1CaO CaO （2 2SiO2 SiO2 （3 3Al2O3 Al2O3 （4 4Fe2O3 Fe2O3 （5 5其他少量氧化物和微量元素其他少量氧化物和微量元素 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 硅酸三鈣硅酸三鈣存在形式：存在形式：純純C3SC3S只在只在2065125020651250溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，在溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定，在20652065以上不一致熔融為以上不一致熔融為CaO CaO 與液相；在與液相；在12501250以下分以下分解為解為C2SC2S和和CaOCaO。調(diào)整純調(diào)整純C3SC3S具有同質(zhì)多晶現(xiàn)具有同質(zhì)多晶現(xiàn)象象, ,熟料中熟料中C3S

22、C3S不純，總是與少量不純，總是與少量的其他氧化物如的其他氧化物如Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3、MgOMgO、R 2OR 2O等形成固溶體。在反光等形成固溶體。在反光顯微鏡下為黑色多角形顆粒，顯微鏡下為黑色多角形顆粒，又稱阿利特又稱阿利特AliteAlite），簡稱），簡稱A A礦。礦。 硅酸三鈣硅酸三鈣礦物水化特性：礦物水化特性：水化較快，水化反應(yīng)主要在水化較快，水化反應(yīng)主要在28d28d以內(nèi)進行，約以內(nèi)進行，約經(jīng)一年后水化過程基本結(jié)束。經(jīng)一年后水化過程基本結(jié)束。早期強度高，強度的絕對值和增進率較大。其早期強度高，強度的絕對值和增進率較大。其28d28d強度可達到一年強度的強度

23、可達到一年強度的70%70%80%80%。水化熱較高；。水化熱較高；抗水性較差?？顾暂^差。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 硅酸二鈣硅酸二鈣多晶轉(zhuǎn)變多晶轉(zhuǎn)變純純C2SC2S在在14501450以下有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。以下有同質(zhì)多晶現(xiàn)象。其中：其中：-C2S-C2S的密度為的密度為2.97g/cm32.97g/cm3，-C2S-C2S的的密度為密度為3.28g/cm33.28g/cm3，故發(fā)生，故發(fā)生轉(zhuǎn)變時，伴轉(zhuǎn)變時，伴隨著體積膨脹隨著體積膨脹10%10%，結(jié)果是熟料崩潰，生產(chǎn)中，結(jié)果是熟料崩潰，生產(chǎn)中稱之為粉化。而稱之為粉化。而-C

24、2S-C2S幾乎無水硬性。幾乎無水硬性。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 硅酸二鈣硅酸二鈣 礦物特性礦物特性 熟料中硅酸二鈣通常固溶有少量氧化物如熟料中硅酸二鈣通常固溶有少量氧化物如Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3、MgOMgO、R 2OR 2O等形成固溶體，稱貝利特等形成固溶體，稱貝利特BeliteBelite），簡稱），簡稱B B礦。在反光顯微鏡下呈圓粒狀，礦。在反光顯微鏡下呈圓粒狀，常具有黑白交叉雙晶條紋。常具有黑白交叉雙晶條紋。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 硅酸二鈣硅酸二鈣水化特性水化特性水化反應(yīng)比水化反應(yīng)比C3SC3S慢的多，慢的多，28

25、d28d只水化只水化20%20%左右，左右，凝結(jié)硬化慢；凝結(jié)硬化慢；早期強度低，但早期強度低，但28d28d后強度仍能較快增長，一后強度仍能較快增長，一年后其強度可趕超阿利特；年后其強度可趕超阿利特；水化熱小；抗水性好。水化熱?。豢顾院?。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 鋁酸三鈣鋁酸三鈣礦物特性礦物特性C3AC3A可固溶有少量可固溶有少量SiO2SiO2、Fe2O3Fe2O3、MgOMgO、R 2OR 2O等形成固溶體，在反光鏡下，其反光能力弱，呈等形成固溶體，在反光鏡下，其反光能力弱，呈暗灰色，并填充在暗灰色，并填充在A A礦與礦與B B礦中間，又稱黑色中間礦中間，又稱黑色

26、中間相。相。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 鋁酸三鈣鋁酸三鈣水化特性水化特性水化迅速，凝結(jié)較快，如不加石膏等緩凝劑，水化迅速，凝結(jié)較快，如不加石膏等緩凝劑，易使水泥急凝；早期強度較高，但絕對值不高，易使水泥急凝；早期強度較高，但絕對值不高，其強度其強度3d3d之內(nèi)大部分發(fā)揮出來，以后幾乎不增長，之內(nèi)大部分發(fā)揮出來，以后幾乎不增長，甚至倒縮；水化熱高；干縮變形、脆性大，耐磨甚至倒縮；水化熱高；干縮變形、脆性大，耐磨性差，抗硫酸鹽性能差。性差，抗硫酸鹽性能差。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣礦物特性礦物特性鐵鋁酸四鈣代表的是一系列連續(xù)的鐵相固

27、溶體。鐵鋁酸四鈣代表的是一系列連續(xù)的鐵相固溶體。通常固溶有少量的通常固溶有少量的MgOMgO、SiO2SiO2等氧化物，又稱才利特等氧化物，又稱才利特CeliteCelite或或C C礦。在反光鏡下其反射能力強，呈亮礦。在反光鏡下其反射能力強，呈亮白色，并填充在白色，并填充在A A礦與礦與B B礦之間，也稱白色中間相。礦之間，也稱白色中間相。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣水化特性水化特性水化速度在早期介于鋁酸三鈣與硅酸水化速度在早期介于鋁酸三鈣與硅酸三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣；三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣； 早期強度類似于鋁酸三鈣，而后期還

28、早期強度類似于鋁酸三鈣，而后期還能不斷增長，類似于硅酸二鈣；能不斷增長，類似于硅酸二鈣； 水化熱較鋁酸三鈣低，抗沖擊性能和水化熱較鋁酸三鈣低，抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好?？沽蛩猁}性能較好。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 玻璃體玻璃體 構(gòu)成構(gòu)成 部分熔融液相被快速冷卻來不及結(jié)晶而成部分熔融液相被快速冷卻來不及結(jié)晶而成為過冷凝體為過冷凝體主要成分主要成分 Al2O3 Al2O3、Fe2O3Fe2O3、CaOCaO、MgOMgO、R 2OR 2O含量含量 取決于液相量及冷卻條件取決于液相量及冷卻條件 性能性能 不及晶體穩(wěn)定，水化熱較大；可改善熟料性能不及晶體穩(wěn)定，水化熱較大；可改

29、善熟料性能與易磨性。與易磨性。 2 24 45 5熟料礦物的特性熟料礦物的特性 游離氧化鈣游離氧化鈣f-CaOf-CaO） 定義定義是指熟料中沒有以化合狀態(tài)存在而是以游離狀是指熟料中沒有以化合狀態(tài)存在而是以游離狀態(tài)存在的氧化鈣。態(tài)存在的氧化鈣。 游離氧化鈣的種類及其對安定性的影響游離氧化鈣的種類及其對安定性的影響 方鎂石方鎂石MgOMgO） 指游離狀態(tài)的氧化鎂晶體。指游離狀態(tài)的氧化鎂晶體。產(chǎn)生產(chǎn)生 一部分氧化鎂存在于玻璃體中，一部分結(jié)晶呈游離狀態(tài)。一部分氧化鎂存在于玻璃體中，一部分結(jié)晶呈游離狀態(tài)。 當(dāng)熟料快冷時，結(jié)晶細小，慢冷時晶體發(fā)育較大，結(jié)構(gòu)當(dāng)熟料快冷時，結(jié)晶細小，慢冷時晶體發(fā)育較大，結(jié)構(gòu)

30、致密。致密。危害危害 方鎂石與水反應(yīng)速度很慢，幾個月甚至幾年才明顯反映方鎂石與水反應(yīng)速度很慢，幾個月甚至幾年才明顯反映出來。水化生成出來。水化生成Mg(OH)2Mg(OH)2時，體積膨脹時，體積膨脹148%148%，在水泥石內(nèi)產(chǎn)，在水泥石內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，輕者會降低水泥制品強度，重者會造成水泥制品生應(yīng)力，輕者會降低水泥制品強度，重者會造成水泥制品破壞。破壞。 方鎂石含量越多，晶體尺寸越大，引起的破壞越嚴(yán)重，方鎂石含量越多，晶體尺寸越大，引起的破壞越嚴(yán)重，因此，應(yīng)限制其含量及晶體尺寸。熟料冷卻速度越快，方因此，應(yīng)限制其含量及晶體尺寸。熟料冷卻速度越快，方鎂石晶體越小，含量越少。鎂石晶體越小，含量越少。

31、重點2 25 5 熟料的率值 硅酸鹽水泥熟料中各主要氧化物含量之硅酸鹽水泥熟料中各主要氧化物含量之間比例關(guān)系的系數(shù)稱作率值。間比例關(guān)系的系數(shù)稱作率值。表示化學(xué)成分與礦物組成之間的關(guān)系，表示化學(xué)成分與礦物組成之間的關(guān)系，水泥熟料的性能及其對煅燒的影響。水泥熟料的性能及其對煅燒的影響。 在一定的工藝條件下，率值是水泥生產(chǎn)在一定的工藝條件下，率值是水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制的主要指標(biāo)。質(zhì)量控制的主要指標(biāo)。 我國主要采用石灰飽和系數(shù)我國主要采用石灰飽和系數(shù)KHKH）、硅）、硅率率n n）、鋁率）、鋁率p p三個率值。三個率值。 2 25 51 1石灰飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù) 物理意義：物理意義：KHKH表示水泥熟料

32、中的總表示水泥熟料中的總CaOCaO含量扣除含量扣除飽和酸性氧化物如飽和酸性氧化物如Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3所需要的所需要的氧化鈣后，剩下的與二氧化鈣化合的氧化鈣的氧化鈣后，剩下的與二氧化鈣化合的氧化鈣的含量與理論上二氧化硅全部化合成硅酸三鈣所含量與理論上二氧化硅全部化合成硅酸三鈣所需要的氧化鈣含量的比值。需要的氧化鈣含量的比值。 簡言之，石灰飽和系數(shù)表示熟料中二氧化硅被簡言之，石灰飽和系數(shù)表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。 23232SiO8.2OFe35.0OAl65.1CaOKH數(shù)學(xué)表達式：數(shù)學(xué)表達式：式中：式中：CaOCaO、

33、SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3、SO3SO3分別為分別為熟料中相應(yīng)氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；熟料中相應(yīng)氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；f- CaOf- CaO、f- SiO2f- SiO2分別為熟料中呈游離狀態(tài)的氧分別為熟料中呈游離狀態(tài)的氧化鈣、二氧化硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。化鈣、二氧化硅的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 2233232SiOfSiO8 . 2)SO7 . 0OFe35. 0OAl65. 1 ()CaOfCaO(KHKHKH值與熟料礦物間的關(guān)系值與熟料礦物間的關(guān)系 從理論上講：從理論上講：KHKH值高，則值高，則C3SC3S較多，較多，C2SC2S較少。較少。（1 1）、）、KH=1KH=1

34、，熟料中只有，熟料中只有C3SC3S，而無，而無C2SC2S；（2 2）、）、KHKH1 1，無論生產(chǎn)條件多好，熟料中都有游離氧化，無論生產(chǎn)條件多好，熟料中都有游離氧化鈣存在；鈣存在；（3 3）、）、KH=0. 667KH=0. 667，熟料中無，熟料中無C3SC3S。 因此，熟料的因此，熟料的KHKH值應(yīng)控制在值應(yīng)控制在0.6670.6671 1間。間。 實際生產(chǎn)中，為使熟料順利形成，又不產(chǎn)生過多的游離實際生產(chǎn)中，為使熟料順利形成，又不產(chǎn)生過多的游離氧化鈣，通常氧化鈣，通常KHKH值控制在值控制在0.870.870.960.96。其他石灰飽和系數(shù)其他石灰飽和系數(shù)LSFLSF的含義：熟料中的含

35、義：熟料中CaOCaO含量與全部酸性組分含量與全部酸性組分需要結(jié)合的需要結(jié)合的CaOCaO含量之比。一般含量之比。一般LSFLSF值高水泥值高水泥強度也高。強度也高。LSFLSF的取值：一般硅酸鹽水泥熟料的取值：一般硅酸鹽水泥熟料LSF=90LSF=909595早強型的水泥熟料早強型的水泥熟料 LSF=95 LSF=95989832322OFe65. 0OAl18. 1SiO8 . 2CaO100LSF2 25 52 2硅率硅率 含義：熟料中含義：熟料中SiO2SiO2含量與含量與Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3之之和的比例。反映了熟料中硅酸鹽礦物和的比例。反映了熟料中硅酸鹽礦物C3

36、S+C2SC3S+C2S）、熔劑礦物）、熔劑礦物C3A+C4AFC3A+C4AF的的相對含量。相對含量。 32322OFeOAlSiO)SM(n或SMSM值與熟料礦物及煅燒之間的關(guān)系：值與熟料礦物及煅燒之間的關(guān)系： SMSM值過高，表示硅酸鹽礦物多，熔劑礦值過高，表示硅酸鹽礦物多，熔劑礦物少，對熟料強度有利，但將給煅燒造成困難；物少，對熟料強度有利，但將給煅燒造成困難；隨隨SMSM值的降低，液相量增加，對熟料的易燒性值的降低，液相量增加，對熟料的易燒性和操作有利，但和操作有利，但SMSM值過低，熟料強度低，操作值過低，熟料強度低，操作困難。困難。 一般取值：一般取值：1.71.72.7 2.7

37、 2 25 53 3鋁率又稱鋁氧率或鐵率）鋁率又稱鋁氧率或鐵率） 含義：表示熟料中含義：表示熟料中Al2O3Al2O3含量含量Fe2O3Fe2O3含量之比，反含量之比，反映了熟料中映了熟料中C3AC3A和和C4AFC4AF的相對含量。也反映煅的相對含量。也反映煅燒過程中液相的性質(zhì)主要是液相的粘度，燒過程中液相的性質(zhì)主要是液相的粘度，C3AC3A形成的液相粘度大，形成的液相粘度大，C4AFC4AF形成的液相粘度形成的液相粘度?。┬。?3232OFeOAl)IM(p或p p值與熟料礦物及煅燒的關(guān)系值與熟料礦物及煅燒的關(guān)系 p p值過大，值過大，C3AC3A多，液相粘度大，不利于多，液相粘度大，不利

38、于C3S C3S 的形成，易引起熟料快凝；的形成，易引起熟料快凝；p p值過低，值過低，C4AFC4AF量相對較多，液相粘度小，對量相對較多，液相粘度小，對C3S C3S 的形成有的形成有利，但易使窯內(nèi)結(jié)大塊，對煅燒不利。利，但易使窯內(nèi)結(jié)大塊，對煅燒不利。 闡明：三個率值要相互配合適當(dāng)，才能使闡明：三個率值要相互配合適當(dāng)，才能使熟料順利燒成，并保證熟料質(zhì)量。熟料順利燒成，并保證熟料質(zhì)量。 2.5.4 2.5.4 熟料率值的控制熟料率值的控制 在工廠生產(chǎn)中，為了使熟料順利燒成，保證熟料在工廠生產(chǎn)中，為了使熟料順利燒成，保證熟料的質(zhì)量，應(yīng)同時控制的質(zhì)量，應(yīng)同時控制KHKH、n n、p p這三個率值

39、，并使這三個率值，并使三率值相應(yīng)配合適當(dāng)。三率值相應(yīng)配合適當(dāng)。 窯型窯型KHKHn np p預(yù)分解窯預(yù)分解窯0.860.860.900.902.22.22.62.61.31.31.81.8濕法長窯濕法長窯0.880.880.920.921.51.52.52.51.01.01.81.8干法回轉(zhuǎn)窯干法回轉(zhuǎn)窯0.860.860.890.892.02.02.352.351.01.01.61.6立波爾窯立波爾窯0.850.850.880.881.91.92.32.31.01.01.81.8立窯無礦化劑）立窯無礦化劑）0.850.850.020.022.02.00.10.11.31.30.10.1立窯摻復(fù)

40、合礦化立窯摻復(fù)合礦化劑）劑）0.920.920.960.961.61.62.12.11.11.11.51.52 26 6 熟料礦物組成的計算與換算熟料礦物組成的計算與換算 獲得熟料的礦物組成的方法：獲得熟料的礦物組成的方法：儀器分析法：如巖相分析；儀器分析法：如巖相分析；X X射線分析；紅外光射線分析；紅外光譜分析等。譜分析等。理論計算法。理論計算法。 2 26 61 1 硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料礦物組成的計算礦物組成的計算 化學(xué)法化學(xué)法C3S=3.80C3S=3.803KH-23KH-2SiO2SiO2C2S=8.60(1-KH) SiO2C2S=8.60(1-KH) SiO2C3A=2

41、.65(Al2O3-0.64Fe2O3)C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)C4AF=3.04Fe2O3C4AF=3.04Fe2O3式中：式中：SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3分別是熟料中相應(yīng)氧分別是熟料中相應(yīng)氧化物的百分含量（化物的百分含量（% %）。）。KHKH是熟料的石灰飽和系數(shù)。是熟料的石灰飽和系數(shù)。 2 26 61 1 硅酸鹽水泥熟料礦物組成的計算硅酸鹽水泥熟料礦物組成的計算 代數(shù)法：（也稱鮑格法）代數(shù)法：（也稱鮑格法）C3S=4.07S-7.60S-6.72A-1.43F-2.86 SO3C3S=4.07S-7.60S-6.72A-1.43

42、F-2.86 SO3C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07C=2.87S-0.754 C3S3.07C=2.87S-0.754 C3SC3A=2.65A-1.69FC3A=2.65A-1.69FC4AF=3.04FC4AF=3.04FCaSO4=1.70 SO3CaSO4=1.70 SO3式中：式中：C C、S S、A A、F F、SO3SO3分別代表熟料中分別代表熟料中CaOCaO、SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、Fe2O3 Fe2O3 、SO3SO3的百分含量。的百分含量。以上公式適用于：以上

43、公式適用于：IM0.64IM0.64重點2 26 61 1 硅酸鹽水泥熟料礦物組成的計算 【例【例2.12.1】已熟料化學(xué)成分如表】已熟料化學(xué)成分如表2.112.11所示，試求熟料的率值和所示，試求熟料的率值和礦物組成。礦物組成。 氧化物氧化物SiO2SiO2Al2Al2O3O3Fe2O3Fe2O3CaOCaOMgOMgOSO3SO3-CaO-CaO % %（質(zhì)量）（質(zhì)量）21.4021.406.26.22 24.354.3565.6065.601.061.060.370.371.001.00100.00100.00=0.877=0.877按化學(xué)法公式可求得熟料礦物組成：按化學(xué)法公式可求得熟料礦物組成：C3SC3S3.803.803KH3KH2 2SiO2SiO23.803.803 30.8770.8772 2）21.4021.4051.31%51.31%C3SC3S8.608.601 1KHKHSiO