無機非金屬工藝學(xué)考試題簡答題

1、水泥、影響水泥水化速率的因素:水泥熟料礦物組成:含量、晶體結(jié)構(gòu);水灰比:水灰比大,水泥顆粒高度分散、與水的接觸面積大,水化速率快。但是水灰比大,使水泥凝結(jié)慢,強度下降。細度:水泥細度細,與水接觸面積多,水化快;細度細,水泥晶格扭曲,缺陷多,也有利于水化;養(yǎng)護溫度:養(yǎng)護溫度提高,水泥水化加快。但是溫度對不同礦物的水化速率的影響程度不盡相同。對水化慢的-C2S影響最大。C3A 在常溫下水化就很快,放熱多,故溫度對C3A水化速率影響不大。溫度越高,對水泥早期水化速率影響越大,到后期影響逐漸變小。外加劑:通常絕大多數(shù)無機電解質(zhì)都有促進水泥水化的作用。如:CaCl2;大多數(shù)有機外加劑對水化有延緩作用,常

2、使用的各種木質(zhì)磺酸鹽類。12、生料易燒性的意義:指生料在規(guī)定的溫度范圍內(nèi),通過復(fù)雜的物理化學(xué)變化,形成熟料的難易程度。影響生料易燒性的主要因素:生料的潛在礦物組成:KH、SM高,生料難燒;反之易燒,但有可能結(jié)圈;SM、IM高,難燒,要求較高的燒成溫度;原料的性質(zhì)和顆粒組成:原料中石英和方解石含量多,難燒,易燒性差;結(jié)晶質(zhì)粗粒多,易燒性差。生料中次要氧化物和微量元素:適量存在,有利于燒成,易燒性好,但含量過多,不利于煅燒。生料的均勻性和生料粉磨細度:生料均勻性好,粉磨細度細,易燒性好。礦化劑:摻加各種礦化劑,均可改善生料的易燒性。生料的熱處理:生料的易燒性差,要求燒成溫度高,煅燒時間長。生料煅燒

3、過程中升溫速度快,有利于提高新生態(tài)產(chǎn)物的活性,易燒性好。液相:生料煅燒時,液相出現(xiàn)溫度低,數(shù)量多,液相粘度小,表面張力小,離子遷移速度大,易燒性好,有利于熟料的燒成。燃煤的性質(zhì):燃煤熱值高、煤灰分少、細度細,煅燒速度快,燃燒溫度高,有利于熟料的燒成。窯內(nèi)氣氛:窯內(nèi)氧化氣氛煅燒,有利于熟料的燒成。13、(水泥孰料的形成過程生料煅燒過程中的物理、化學(xué)變化:干燥與脫水、碳酸鹽分解、固相反應(yīng)(固相反應(yīng)一般包括界面上的反應(yīng)和物質(zhì)遷移兩個過程、液相和熟料的燒結(jié)、熟料的冷卻19、熟料冷卻的目的:回收熟料帶走的熱量,預(yù)熱二次空氣,提高窯的熱效率;迅速冷卻熟料以提高熟料質(zhì)量改善孰料的易磨性降低熟料溫度,便于熟料

4、的運輸、貯存與粉磨。20.熟料急冷有什么目的?答(要點:防止C3S晶體長大而強度降低且難以粉磨,防止C3S分解和C2S的晶型轉(zhuǎn)變使熟料強度降低,減少MgO晶體析出,使其凝結(jié)于玻璃體中,避免造成水泥安定性不良,減少C3A晶體析出,不使水泥出現(xiàn)快凝現(xiàn)象,并提高水泥的抗硫酸鹽性能,使熟料產(chǎn)生應(yīng)力,增大熟料的易磨性,急冷還可以收回?zé)崃?提高熱的利用率。17、影響碳酸鹽分解速率的因素:石灰石的種類和物理性質(zhì):結(jié)構(gòu)致密,結(jié)晶粗大的石灰石,分解速率慢;生料細度和顆粒級配:生料細度細,顆粒均勻,粗粒少,分解速率快;反應(yīng)條件:提高反應(yīng)溫度,分解反應(yīng)的速度加快,同時促使CO2擴散速度加快,加強通風(fēng),及時地排出反應(yīng)

5、生成的CO2氣體,則可加速分解反應(yīng)。生料懸浮程度:生料懸浮分散良好,相對減小顆粒尺寸,增大了傳熱面積,提高了碳酸鹽分解速率;生料中粘土質(zhì)組分和性質(zhì):粘土質(zhì)中的礦物組分的活性依次按高嶺土、蒙脫石、伊利石、石英降低.粘土質(zhì)原料活性越大,可加速碳酸鹽的分解過程。18、影響固相反應(yīng)的主要因素:生料的細度和均勻性:生料愈細,比表面積越大,組分接觸面越大,同時表面質(zhì)點的自由能越大,使擴散和反應(yīng)能力增強,因而反應(yīng)速率加快;生料的均勻混合,可增加各組分間接觸,也有利于加速反應(yīng);溫度和時間:當(dāng)溫度較低時,固體的化學(xué)活性低,質(zhì)點的擴散和遷移速度很慢。提高溫度,加速離子的擴散和遷移,促進固相反應(yīng)的進行。原料性質(zhì):當(dāng)

6、原料中含有結(jié)晶SiO2和結(jié)晶方解石時,由于破壞晶格困難,使固相反應(yīng)速度明顯降低;礦化劑:礦化劑可通過與反應(yīng)物形成固溶體使晶格活化,反應(yīng)能力加強;也可以形成低共熔物,使物料在較低溫度下形成液相,從而加速擴散和固相的溶解作用31.降低f-CaO的工藝措施有哪些?答(要點:(1配料要合理,KH不要太高。(2合理控制生料細度。(3生料均化要好。(4物料煅燒時要保證一定的液相量和液相粘度。(5熟料急冷,以免產(chǎn)生體積膨脹。氧化鈣。14.熟料的率值有哪幾個?簡述硅率高低對熟料煅燒過程及質(zhì)量的影響答(要點:熟料率值指KH、N、P;硅率(N高,熟料硅酸鹽礦物多,熟料強度高,但液相量少,對煅燒不利,需提高燒成溫度

7、;硅率(N低,熟料硅酸鹽礦物少,熔劑礦物多,液相量多,煅燒時易結(jié)塊或發(fā)生結(jié)圈。11.熟料的KH、S M、IM的作用是什么?答(要點:KH:控制CaO與其他氧化物相對含量,達到控制C3S與C2S相對含量;SM:控制SiO2與Ai3O2和Fe3O2相對含量, 達到控制C3S和C2S與C3A和C4AF相對含量和液淚量;IM:控制Ai3O2與Fe3O2相對含量, 達到控制C3AC與4AF相對含量和液淚粘度。7、安定性不良的因素:游離氧化鈣水化生成氫氧化鈣時,體積膨脹97.9%。隨著游離氧化鈣含量的增加,試體抗拉、抗折強度降低,3d以后強度倒縮,嚴重時甚至引起安定性不良,我國回轉(zhuǎn)窯一般控制在 1.5%以

8、下;方鎂石的水化比游離氧化鈣更為緩慢,要幾個月甚至幾年才明顯起來。方鎂石水化生成氫氧化鎂時,體積膨脹148%,導(dǎo)致體積安定性不良。國家標準中規(guī)定硅酸鹽水泥中氧化鎂含量不得超過5.0%;石膏摻量?；炷嗤恋哪途眯允侵富炷嗤聊艿挚弓h(huán)境介質(zhì)的長期作用,并保持其良好的使用性能和外觀完整性,從而具有維持混泥土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力。包括抗?jié)B性,抗凍性,抗侵蝕性,抗碳化性,抗堿集料反應(yīng),以及混泥土中的鋼筋耐銹蝕等。影響耐久性因素:溫度變化導(dǎo)致終凝時間變化,環(huán)境,有害物質(zhì)的侵蝕。混泥土的砂石比,水灰比,顆粒級配等因素。影響耐久性的因素:抗?jié)B性:差,各種有害介質(zhì)易于進入內(nèi)部;抗凍性:不良,在凍融交替的條件下

9、容易剝落破壞;外界侵蝕性介質(zhì):會引起一系列化學(xué)、物理的變化,從而逐漸受到侵蝕;堿含量:含堿較多,且與集料配合不當(dāng),引起堿集料反應(yīng)的膨脹破壞。玻璃:3、黏度與玻璃組成的關(guān)系氧硅比:氧硅比大(如熔體中堿含量增大,游離氧增多,非橋氧多,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不牢固,熔體黏度減小;反之增大。鍵強:在其它條件相同的前提下,粘度隨陽離子與氧的鍵強增大而增大。離子極化:離子極化力大的陽離子對橋氧的極化力強,使得Si-O鍵作用減弱,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)易于調(diào)整與移動,使。結(jié)構(gòu)對稱性:網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)不對稱,可能在結(jié)構(gòu)中存在缺陷或弱點,使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,粘度下降。配位數(shù): 4配位形成四面體進入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)緊密,粘度增大。其它配位時

10、就從網(wǎng)絡(luò)中分離出來,使黏度降低。如B2O3和A2O35、影響玻璃強度的主要因素化學(xué)鍵與化學(xué)組成:玻璃的鍵強包括各種的強度及數(shù)目。鍵強大,機械強度好。結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)緊密,強度好。微不均勻性:玻璃中都存在著微相和微不均勻結(jié)構(gòu),相鄰兩相間成分不同且結(jié)合力弱,膨脹系數(shù)不一樣,易產(chǎn)生應(yīng)力,強度下降。宏觀和微觀缺陷:缺陷處應(yīng)力集中,導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生與擴展。活性介質(zhì):起化學(xué)作用,使結(jié)構(gòu)破壞溫度:低溫時,溫度升高,強度下降(裂紋端部分子的熱運動起伏現(xiàn)象增加,積聚能量使鍵斷裂200時,強度為最低。高溫時,強度增加(產(chǎn)生塑性變性,抵消部分應(yīng)力應(yīng)力:玻璃的殘余應(yīng)力,在多數(shù)情況下分布不均勻,將導(dǎo)致其強度大下降。提高玻璃強度的方

11、法:1設(shè)計高強度組成,嚴格遵守工藝制度2減少,消除玻璃表面缺陷,如采用表面火焰拋光,氫氟酸腐蝕等。3.使玻璃表面形成應(yīng)力,主要是通過物理及化學(xué)鋼化。如可采用淬冷,表面離子交換等。7、玻璃的熱學(xué)性質(zhì)影響因素1組成:凡能降低玻璃熱膨脹系數(shù)的組分都能提高熱穩(wěn)性;硅含量高而堿含量低時,熱穩(wěn)性好。2制品選型復(fù)雜、厚薄不均勻的,熱穩(wěn)性差3制品越厚,熱穩(wěn)性差,4凡能使機械強度減低的因素,都能降低熱穩(wěn)定性。提高熱穩(wěn)性的途徑:降低玻璃的熱膨脹系數(shù);減小制品的壁厚等。結(jié)論:凡能降低玻璃機械強度的因素,都能使熱穩(wěn)定性降低。8、影響玻璃化學(xué)穩(wěn)定性的因素化學(xué)組成:1SiO2:硅酸鹽玻璃的化穩(wěn)性決定于SiO2與R2O(R

12、O的相對含量,其含量越高,化穩(wěn)性越好。2含有一定的Al2O3、B2O3的玻璃,則Al、B具有一定的補網(wǎng)作用,可提高化穩(wěn)性。較高則出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。3含有一定的Al2O3、P2O5,可提高化穩(wěn)性。4含有少量的Li2O取代Na2O,可提高化穩(wěn)性。5玻璃中同時存在兩種堿金屬氧化物時,其化穩(wěn)性比單一的要好,混合堿效應(yīng)。熱處理:退火玻璃比淬火玻璃的結(jié)構(gòu)緊密,化穩(wěn)性要好。玻璃鋼化處理后,其化穩(wěn)性要好。表面狀態(tài):用表面處理的方法改變玻璃的表面狀態(tài),以提高化穩(wěn)性。溫度和壓力:一般說,溫度升高侵蝕加快。壓力提高,一方面使侵蝕介質(zhì)的吸附加快,侵蝕速度提高。另一方面又使侵蝕物回收能力增加使擴散減慢,則降低侵蝕速度。何為

13、玻璃液的均化,影響因素:玻璃液的均化,使整個玻璃液在化學(xué)成分上達到一定均勻性的過程。1.不均勻體的溶解與擴散,2,玻璃液的熱對流和氣泡上升的攪拌作用,促使其均化。3,玻璃液與不均勻體的表面張力對均化的影響。當(dāng)前小于后時,不均勻體表面積減小,加速均化。9、何謂玻璃的熔制?其熔制包括哪幾個過程?把配合料經(jīng)過高溫加熱形成均勻的、無氣泡的、并符合成形要求的玻璃液的過程稱。硅酸鹽形成階段:800-900,由硅酸鹽和二氧化硅組成的不透明燒結(jié)物。玻璃液形成階段:1200-1250,硅酸鹽和二氧化硅互熔,燒結(jié)物變成了透明體。有氣泡存在,成分不均勻。玻璃液澄清:1400-1500,黏度降低,消除可見氣泡。玻璃液

14、均化:長時間高溫下,不均勻成分相互擴散趨于均勻一致。玻璃液冷卻:將玻璃液的溫度冷卻降低200-300,使玻璃液達到成形黏度(102-103Pa·s配合料的熔化階段:將配合料熔化成玻璃液;玻璃液的精煉階段:將不均勻的玻璃液進一步改善成均勻的玻璃液,并冷卻至成形所需的黏度。、影響玻璃熔制過程的工藝因素配合料的化學(xué)組成:配合料的化學(xué)組成不同,熔化溫度亦不同。配合料內(nèi)助溶劑含量愈多,即配合科中堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物等總量對二氧化硅的比值愈高,則配合料愈易熔化。原料的性質(zhì)及種類的選擇。配合料的調(diào)制:配合料的均勻性是一項重要的工藝指標,混合均勻與否對玻璃液質(zhì)量和熔制速度有極大關(guān)系。加速劑的

15、使用:在配合料中引入適量的氟化合物、氧化砷、硝酸鹽、硼酸鹽、銨鹽等,均能加速玻璃的形成過程。加料方式:加料方式影響到熔化速度,熔化區(qū)的溫度、液面狀態(tài)和液面高度的穩(wěn)定,從而影響產(chǎn)量和質(zhì)量。玻璃的熔制:溫度、氣氛和窯壓。耐火材料的性質(zhì):使用質(zhì)量不高的耐火材料限制熔制溫度,縮短池窯壽命,降低熔窯的產(chǎn)量,還會使玻璃帶有各種缺陷(結(jié)石、條紋等,降低玻璃的質(zhì)量。12、影響澄清過程的因素配合料的組成:氣體率。過大則熔制成形的泡沫多,延長澄清時間且氣泡難以消除;過小則形成不了強烈的翻騰,氣泡排除困難。熔制制度:澄清溫度。澄清溫度一般比熔化溫度高。過高,玻璃液黏度較低,則會加劇耐火材料的侵蝕和排除較多的氣泡。窯

16、內(nèi)氣氛的組成與壓力:氣體的組成與壓力要保持穩(wěn)定。否則,會使已建立的平衡破壞,不利于玻璃液的澄清。窯內(nèi)必須維持微正壓或微負壓。負壓過大,使冷空氣吸入窯內(nèi),玻璃液將產(chǎn)生大量氣泡;相反正壓過大,亦不利于氣體的排除。氣泡中氣體的性質(zhì);使用澄清劑:陶瓷:5、長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用:1長石是一種溶劑性原料,坯料中堿金屬氧化物的主要來源,降低陶瓷坯體組分的熔化溫度,利于成瓷和降低燒成溫度。2減少氣孔率,增大致密度,提高瓷體的機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性。3提高陶瓷制品的透光度。4作為瘠性原料,提高坯體疏水性,提高干燥速度,減少坯體的干燥收縮和變形。5在釉料中做熔劑,形成玻璃相。7、陶瓷配料依據(jù):1滿足產(chǎn)品的物理;化

17、學(xué)性質(zhì)和使用要求;2考慮生產(chǎn)工藝及設(shè)備條件;3擬定配方時應(yīng)考慮經(jīng)濟上的合理性4;借鑒成熟配方;5各原料在陶瓷材料中的作用。12、坯料制備過程工藝控制:原料水分的測定及配料的調(diào)配。球石質(zhì)量的檢查。泥料的細度控制。泥漿性能的控制(水分、比重、流動性、稠化度等。坯粉性質(zhì)的控制(坯粉干容重,坯粉流動性,坯粉水分。13、影響泥團可塑性的因素:礦物種類粘土礦物的結(jié)構(gòu):伊利石<高嶺石<蒙脫石。固相顆粒大小和形狀:顆粒愈細,分散度越大,比表面積愈大,顆粒表面形成水膜所需的水分愈多,產(chǎn)生的毛細管力越大,可塑性越好。層狀、短柱狀顆粒比球狀和立方狀顆粒的可塑性好。吸附陽離子的種類:粘土膠團間的吸引力影響

18、坯料的可塑性,吸引力大,則可塑性高;表面張力大,可塑性高;粘度高,則可塑性高。生產(chǎn)中提高坯料可塑性的常用措施:1將粘土原礦進行淘洗,除去所夾雜的非可塑性物料,或長期風(fēng)化。2把濕潤了的粘土或坯料施以長期陳腐。3對泥料進行真空練泥。4摻用少量的強可塑性粘土。5控制球磨的細度。6必要時加入增塑劑,如糊精、羧甲基纖維素等。19、坯體加熱過程中的物理化學(xué)變化:低溫階段:排除干燥殘余水分和吸附水,少量收縮或不收縮,氣孔率、強度略有增加;基本無化學(xué)變化。氧化分解階段:化學(xué)變化(氧化反應(yīng):素和有機物氧化,有害物質(zhì)氧化。分解反應(yīng):結(jié)構(gòu)水排除,碳酸鹽、硫酸鹽分解。石英晶型轉(zhuǎn)變物理變化:重量減輕,氣孔率提高,有一定

19、的收縮;有少量液相產(chǎn)生,后期強度有一定提高。高溫階段:化學(xué)反應(yīng):形成大量液相和莫來石;新相的重結(jié)晶和坯體的燒結(jié)。物理變化:氣孔率降低,坯體收縮較大,強度提高,顏色變化。冷卻階段燒成溫度室溫。陳腐的意義:1,球磨后的注漿料放置一段時間后,粘度降低,流動性提高,性能改善,2,壓濾的泥餅,水分和固相顆粒分布不均勻,含有大量空氣,陳腐后水分均勻,可塑性強,3,造粒后壓制粉料,陳腐后水分更均勻。陳腐的機理:1,毛細管力作用,使坯體中水分更均勻;2,水和電解質(zhì)的作用,使粘土顆粒充分水化,發(fā)生離子交換;3,有機物,發(fā)酵腐爛。陶瓷中作為稀釋劑的電解質(zhì)所必需具備的條件是:1,能離解成水化能力強的一價陽離子如Na

20、+;2,能直接離解或水解,提供足夠的OH,是粘土質(zhì)泥漿呈堿性;3,它的陰離子能與料漿中引起絮凝的有害離子形成難溶的鹽類或穩(wěn)定的絡(luò)合物。陶瓷噴霧干燥工序:1,泥漿的制備與運輸;2,熱源的發(fā)生與熱氣流的供給;3,霧化與干燥;4,干粉的收集與廢氣分離。附水泥9、制造水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求:化學(xué)成分必須滿足配料的要求,以能制得成分合適的熟料,否則會使配料困難,甚至無法配料。有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少,以利于工藝操作和水泥的質(zhì)量。應(yīng)具有良好的工藝性能,如易磨性、易燒性、熱穩(wěn)定性,易混合性,濕法生產(chǎn)時料漿的可泵性,半干法生產(chǎn)的成球性等。10、硅酸鹽水泥原料:石灰質(zhì)原料:凡以碳酸鈣為主要成分的原料都稱為石

21、灰質(zhì)原料。主要品種:石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等;粘土質(zhì)原料:是含堿或堿土的鋁硅酸鹽鹽,主要化學(xué)成分是SiO2,其次是Al2O3,還有少量Fe2O3。主要品種:黃土、粘土、頁巖、泥巖、粉砂巖及河泥等;礦化劑:礦化劑的定義:為了提高水泥熟料的產(chǎn)質(zhì)量,降低熟料燒成熱耗,往往在制備水泥生料時加入少量、能促進熟料組分物化反應(yīng)的催化劑、助熔劑,以加速生料中碳酸鹽的分解和固相反應(yīng)過程,這些催化劑、助熔劑統(tǒng)稱礦化劑。低品位原料:指那些化學(xué)成分、雜質(zhì)含量與物理性能等不符合一般水泥生產(chǎn)要求的原料。16、碳酸鹽分解反應(yīng)的特點:可逆反應(yīng):受系統(tǒng)溫度和周圍介質(zhì)中CO2的分壓影響較大;強吸熱反應(yīng):碳酸鹽分解時,需要吸取

22、大量的熱量,是熟料形成過程中消耗熱量最多的一個工藝過程;反應(yīng)的起始溫度較低。22對冷卻機有如下要求:盡可能多地回收熟料的熱量,以提高入窯二次空氣的溫度,降低熟料的熱耗。縮短熟料的冷卻時間,以提高熟料質(zhì)量,改善易磨性。冷卻單位質(zhì)量熟料的空氣消耗量要少,以便提高二次空氣溫度,減少粉塵飛揚、降低電耗。結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、維修容易、運轉(zhuǎn)率高。34、熟料礦物水化的原因:硅酸鹽水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性;熟料礦物中鈣離子的氧離子配位不規(guī)則,晶體結(jié)構(gòu)有“空洞”,易于起水化反應(yīng)19、燒結(jié)范圍的定義:水泥生料加熱至出現(xiàn)燒結(jié)所必須的最少液相量時的溫度(開始燒結(jié)溫度與開始出現(xiàn)大塊(超正常液相量時的溫度差值。37、凝

23、結(jié)與硬化是同一過程中的不同階段。凝結(jié)標志著水泥漿失去流動性而具有一定塑性強度;硬化則表示水泥漿固化后所建立的結(jié)構(gòu)具有一定的機械強度。41、快凝現(xiàn)象:指熟料粉磨后與水混合時很快凝結(jié)并放出熱量的現(xiàn)象。原因:1由于C3A水化迅速生成足夠數(shù)量的水化鋁酸鈣(有人認為是C4AH13互相搭接形成松散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),因而很快凝結(jié); 2在摻氟硫復(fù)合礦化劑低溫?zé)傻墓杷猁}水泥熟料中,由于形成的含鋁相C11A7·CaF2水化和凝結(jié)比C3A更快,特別是C 11A7·CaF2含量較高時,水泥往往急凝42、假凝是指水泥用水調(diào)和幾分鐘后發(fā)生的一種不正常的固化或過早變硬現(xiàn)象。原因:1水泥粉磨時,由于磨內(nèi)溫度過

24、高,或磨內(nèi)通風(fēng)不良,二水石膏受到高溫(有時超過150作用,有一部分脫水生成半水石膏。當(dāng)水泥調(diào)水后,半水石膏迅速溶解析出針狀二水石膏,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而引起水泥漿固化。 2含堿較高的水泥所含的K2SO4與石膏反應(yīng)生成K2SO4.CaSO4.H2O ;3水泥顆粒表面帶相反電荷使水泥顆粒搭接采取措施:1在水泥生產(chǎn)中往往采用降低入磨熟料溫度;2向磨機胴體淋水;3加強磨內(nèi)通風(fēng)或向磨內(nèi)噴水;4將水泥存放一段時間;5在制備混凝土?xí)r延長攪拌時間43、影響水泥強度的因素:主要有漿體組成和強度的關(guān)系;熟料礦物組成的作用;水灰比、水化程度對強度的影響;溫度和壓力的效應(yīng);水泥細度與強度的關(guān)系;石膏和混合材摻量對強度的

25、影響等25.如何提高礦渣水泥的早期強度?答(要點:改變水泥熟料礦物組成,適當(dāng)增加C3S和C3A含量;提高水泥細度;選用活性較高的?；郀t礦渣;控制礦渣摻加量。25、微量氧化物對熟料煅燒和質(zhì)量的影響:堿:1形成結(jié)皮,嚴重時會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象;2堿含量高時會出現(xiàn)煅燒困難、同時堿熟料礦物反應(yīng)生成含堿礦物和固溶體RC23S12和NC2A3 ;3R2SO4同時存在時造成飛砂嚴重;4立窯中造成-C2S粉化成-C2S;5由于堿易生成鉀石膏(K2SO4.CaSO4.H20,使水泥庫結(jié)塊和造成水泥快凝;6發(fā)生“堿-集料反應(yīng)”氧化鎂:少量氧化鎂能降低熟料燒成溫度,增加液相數(shù)量、降低液相粘度,有利于熟料的燒成,可起助溶

26、劑的作用,氧化鎂還能改善水泥色澤。氧化磷氧化鈦提高摻混合材硅酸鹽水泥早期強度的措施:一,適當(dāng)提高熟料中硅酸三鈣和鋁酸三鈣含量。二,控制混合材的質(zhì)量和摻入量。三,提高水泥的粉末細度四,適當(dāng)增加石灰摻入量。五,加入早強劑或減水劑26.何為一次游離氧化鈣?對水泥質(zhì)量有何影響?在生產(chǎn)中如何控制?答(要點:高溫狀態(tài)下未與SiO2、AI2O3、Fe2O3化合的氧化物稱為一次游離氧化鈣。因一次游離氧化鈣與水反應(yīng)速度慢且發(fā)生體積膨脹,故一次游離氧化鈣對水泥安定性影響最大,使水泥構(gòu)件出現(xiàn)彎曲、裂紋、破壞等嚴重質(zhì)量事故。生產(chǎn)中通過選取合理的生料率值控制水泥熟料中的一次游離30.生料均化的目的是什么?答(要點:生料

27、均化的目的是為了消除或縮小入窯生料成分的波動,使生料化學(xué)成分均勻穩(wěn)定,它對穩(wěn)定熟料的成分、穩(wěn)定窯的熱工制度、提高熟料的產(chǎn)質(zhì)量具有重要的意義。石灰飽和系數(shù)KH表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度影響:KH實際上表示了熟料中C3S與C2S百分含量的比例。KH 越大，則硅酸鹽礦物中的 C3S 的比例越高，熟料質(zhì)量（主要為強度）越好，故提高 KH 有利于提高水 泥質(zhì)量。 KH 過高，熟料煅燒困難，保溫時間長，否則會出現(xiàn)游離 CaO，同時窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件 惡化。 C3S 其水化產(chǎn)物為 C-S-H 凝膠和氫氧化鈣，C-S-H 有時也被籠統(tǒng)地稱之為水化硅酸鈣 .誘導(dǎo)前期：加水后急劇反

28、應(yīng)迅速放熱，Ca2+和 OH-迅速從 C3S 表面釋放，幾分鐘內(nèi) PH 上升大于 12，溶 液具有強堿性，此階段在 15min 內(nèi)結(jié)束。 .誘導(dǎo)期：水化反應(yīng)速率極其緩慢，一般持續(xù) 2-4h，又稱靜止期或潛伏期，此時水泥漿保持塑性，初凝時 間基本上等于誘導(dǎo)期結(jié)束。 .加速期： 反應(yīng)重新加快， 反應(yīng)速率隨時間而增長， 出現(xiàn)第二個放熱峰， 到達峰頂時該階段結(jié)束。 時間 4-8h， 此時終凝已過，開始硬化。 . 減速期：反應(yīng)速率隨時間下降的階段，持續(xù)約 12-24h，水化產(chǎn)物 CH 和 C-S-H 從溶液中結(jié)晶出來，包 裹在 C3S 表面，故水化作用受水通過產(chǎn)物層的擴散速率控制。 . 穩(wěn)定期：反應(yīng)速率

29、很低，基本穩(wěn)定的階段，水化作用完全受擴散速率控制。 將誘導(dǎo)前期和誘導(dǎo)期合并稱為水化早期，加速期和減速期為水化中期，而穩(wěn)定期則稱為水化后期。 抗凍性的影響因素 1 水泥品種與礦物組成 ;2 水灰比; 3 遭受冰凍前的養(yǎng)護齡期 ;4 孔結(jié)構(gòu)（孔的大小、孔徑及其分布、孔的開 口與否和連通情況）; 5 硬化水泥漿體的充水程度 Ø + 耐久性的改善途徑一 提高密實性、改善孔結(jié)構(gòu) 。二 改變熟料礦物組成 調(diào)整熟料的礦物組成，是改善水泥抗蝕能力的主要措施。降低熟料中鋁酸三鈣、相應(yīng)增加鐵鋁酸鈣的含量， 可以提高水泥的抗硫酸鹽能力。三 摻加混合材料 在硅酸鹽水泥中摻加火山灰質(zhì)混合材料或粒化高爐礦渣 后

30、，可以有效提高抗蝕能力四 表面處理或涂覆采用化學(xué)的方法進行處理，提高混凝土的密實程度 水泥熟料粉化的原因 C2S 在 500 度左右， 會從 BC2S 轉(zhuǎn)變?yōu)?YC2S， 密度由 3.24 降為 2.97， 體積膨脹約 11%， 導(dǎo)致熟料膨脹崩裂而使熟料粉化，后者幾乎沒有水硬性，從而大大降低了熟料的強度。 石膏在水泥水化過程中的作用：主要是調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，而且適量的石膏對提高水泥的強度有利，尤其是早 期強度，但不宜過多，否則會使水泥產(chǎn)生體積膨脹而使強度降低，甚至影響水泥的安定性。 什么叫堿集料反應(yīng)？混泥土的堿集料反應(yīng)是有混泥土中某些骨料與水泥和其他來源的堿再水的長期作用下 發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混

31、泥土的體積膨脹開裂，甚至破壞。這些能夠與堿起化學(xué)反應(yīng)的礦物是堿活性礦物， 含有堿活性礦物的集料是堿活性集料。 堿集料反應(yīng)的危害性有哪些？造成混泥土耐久性下降，嚴重時還會使混泥圖喪失使用價值，且由于反應(yīng)時 發(fā)生在整個混泥土中，因此這種反應(yīng)造成的破壞既難以預(yù)防，有難于阻止，更不易補修和挽救，故稱為混 泥土的癌癥。 徐變：混泥土在長期荷載作用下，沿著作用力方向的變形會隨著時間不斷增長，及載荷不變而變形仍隨時 間增長，這種在長期載荷作用下隨時間增加的產(chǎn)生的變形，通常稱徐變。 玻璃 加速玻璃液澄清的方法：延長熔制時間，提高澄清溫度，使玻璃液沸騰攪拌、鼓泡、施以高壓或真空，采 用超聲波及澄清劑等。 玻璃液

32、液流。熔制工藝改進 4、表面壓應(yīng)力大小與以下因素有關(guān) 交換離子半徑比：熔鹽中交換離子半徑越大，產(chǎn)生的壓應(yīng)力也越大。但只有電價相當(dāng)和離子半徑在同一數(shù) 量級的離子才能順利實現(xiàn)交換。交換程度：玻璃的一價正離子被熔鹽中離子交換越徹底，產(chǎn)生的壓應(yīng)力就 越大。熱膨脹系數(shù)變化：交換后的玻璃表面組成與結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化，則膨脹系數(shù)也不一樣，高溫時表面 層的膨脹系數(shù)大于內(nèi)部，則冷卻后，表面壓應(yīng)力將額外增加。表面結(jié)構(gòu)重組：由于表面產(chǎn)生應(yīng)力，則玻璃 產(chǎn)生結(jié)構(gòu)重組而趨向內(nèi)外一致，交換產(chǎn)生的應(yīng)力減弱，甚至消失。壓力層厚度：影響壓應(yīng)力的一個主要因 素。產(chǎn)生的壓力層厚度要求達到 3050µ m，否則玻璃表面存在的微

33、裂紋會穿透壓力層到達內(nèi)部，壓力層失 去作用。 10、硅酸鹽形成反應(yīng)：配合料中各個組分的加熱變化：多晶轉(zhuǎn)變具有多種晶型的組分在一定的溫度下由 一種晶型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶型；鹽類分解各種碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽在一定溫度下發(fā)生分解并放出氣體； 脫水排出結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水和化學(xué)結(jié)合水；熔融由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。配合料各組分之間的加熱反應(yīng)：還 包括形成復(fù)鹽、固相反應(yīng)、形成硅酸鹽和生成低共熔物。配合料組分在加熱時的揮發(fā)損失：揮發(fā)率很大的 配合料是氟化合物、硒，依次是 B2O3、PbO、As2O3、Sb2O3、氯化物和 Li2O、Na2O、K2O、ZnO 等。 1、玻璃的通性：各向同性：玻璃態(tài)物質(zhì)的質(zhì)點排列是無規(guī)則的，

34、是統(tǒng)計均勻的，其物理化學(xué)性質(zhì)在任何方 向都是相同的。介穩(wěn)性：玻璃由熔體急劇冷卻而得到，因 T而黏度 ，質(zhì)點來不及作有規(guī)則排列形 成晶體， 沒有放出結(jié)晶潛熱。 無固定熔點： 玻璃態(tài)物質(zhì)由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w是在一定的溫度區(qū)域內(nèi)進行的 （軟 化溫度范圍） ，并且沒有新的晶體生成。性質(zhì)變化的可逆性：從熔體狀態(tài)冷卻（或相反加熱）過程中，可以 多次進行，其物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生逐漸和連續(xù)的變化，而且是可逆的，并且沒有新相生成。性質(zhì)變化的連續(xù) 性：玻璃的性質(zhì)（在一定范圍內(nèi)）隨成分發(fā)生連續(xù)和逐漸變化。 11、影響玻璃熔化（形成階段）的因素： 玻璃組成：沃爾夫方程式描述。石英顆粒大?。乎U特維金公式。熔化溫度：索林諾夫關(guān)系

35、式。配合料及投 料方式：原料粒度配合、配合料質(zhì)量、投料方式、碎玻璃 15、氣泡： 一次氣泡：玻璃澄清結(jié)束后，往往有一些氣泡沒有完全逸出，或由于平衡破壞，使溶解了的氣 體又重新析出，殘留在玻璃之中。二次氣泡：澄清后的玻璃液是不含氣泡，但尚有再發(fā)生氣泡的可能。當(dāng) 玻璃液所處的條件有所改變時，將會出現(xiàn)氣泡或灰泡。外界空氣氣泡：來自配合料和成形操作過程；對于 應(yīng)用垂直攪拌的熔窯，由于攪拌插入的深度和轉(zhuǎn)速不匹配。也會產(chǎn)生空氣氣泡。耐火材料氣泡：耐火材料 本身有一定的氣孔率；耐火材料中所含鐵的化合物，對于玻璃被內(nèi)殘余鹽類的分解起催化作用；耐火材料 受玻璃液的侵蝕；金屬鐵引起的氣泡：在池窯和坩堝窯的操作中，

36、使用鐵件中所含的碳與玻璃中的殘余氣 體相互作用排出氣體形成氣泡。其它類氣泡：污染氣泡、鹽泡 16、出現(xiàn)耐火材料結(jié)石的原因：耐火材料質(zhì)量低劣；耐火材料使用不當(dāng)；熔化溫度過高；助熔劑用量過大； 易起反應(yīng)的耐火材料砌在一起 17、條紋和節(jié)瘤產(chǎn)生的原因：熔制不均勻；窯碹玻璃滴；耐火材料侵蝕；結(jié)石熔化 18、預(yù)防條紋和節(jié)瘤的措施 嚴格控制配合料的均勻度； 嚴格控制長石、石英砂顆粒粒徑上下限及粒度分布，避免大顆粒出現(xiàn)信細粉過多； 調(diào)整熔窯溫度曲線，以便玻璃液均勻良好； 避免過冷玻璃液帶入成形流，加強供料道保溫及密封，及時清除供料道過冷玻璃； 調(diào)整火焰角度，盡量減少配合料在窯內(nèi)的飛散； 選擇優(yōu)質(zhì)耐火材料（或

37、適當(dāng)降溫措施） ，減少耐火材料玻璃相析出； 杜絕有較大結(jié)石顆粒的碎玻璃入窯； 穩(wěn)定池底溫度，保證窯內(nèi)液流穩(wěn)定，避免池底析晶的玻璃液進入成形流； 調(diào)整碎玻璃加入速度，保證碎玻璃與配合料均勻混合后入窯； 嚴格碎玻璃管理，避免大尺寸碎玻璃入窯，避免碎玻璃帶入雜質(zhì)； 二元堿硅玻璃種加入 CaO 的作用：1，提供游離 O，使骨架連續(xù)程度下降，起斷網(wǎng)作用；2，Ca 離子處于 原斷鍵處，把網(wǎng)絡(luò)斷鍵修補起來，起積聚作用。 玻璃實際強度比理論強度低的原因：1，玻璃的脆性，玻璃表面微裂紋；2，玻璃內(nèi)部不均勻區(qū)及缺陷造成 應(yīng)力集中；3，受應(yīng)力時不產(chǎn)生流動，應(yīng)力集中，表面微裂紋急劇擴張。 19、玻璃主要性質(zhì)對成型作用

38、 玻璃的粘度：玻璃的粘度隨溫度下降而增大的特性是玻璃制品成形和定形的基礎(chǔ)。 玻璃的表面張力：玻璃的表面張力在高溫時作用速度快，而在低溫或高粘度時作用速度緩慢。 彈性：玻璃在高溫下是粘滯性液體而在室溫下則是彈性固體。 玻璃的熱學(xué)性質(zhì)：影響熱傳遞，對玻璃的冷卻和硬化速度以及成形的溫度制度關(guān)系極大。 21、影響熱傳遞過程的因素：玻璃的表面溫度；模具內(nèi)表面的溫度；玻璃同模型間的熱阻 玻璃配合料的質(zhì)量要求：1，具有正確性和穩(wěn)定性，2，合理的顆粒級配，3，具有一定的水分，4，具有一 定的氣體率，5，必須混合均勻，6，一定的配合料的氧化還原態(tài)勢。 玻璃原料的選取原則：1，原料的質(zhì)量符合要求，2，易于加工 3

39、，成本低，儲量豐富，供應(yīng)可靠，分布廣， 運輸方便，4，對耐火材料的侵蝕小，5，盡量采用適于熔制和無害的原料。 玻璃的脫片現(xiàn)象造成的原因：1，可溶性成分溢出后，剩下不可溶的成脫片；2，原溶液中存在的多價金屬 陽離子玻璃表層形成含水硅酸鹽薄膜后脫離； 保溫瓶脫片主要成分是含低 SiO2 和高 CaO， 3， MgO 等物質(zhì)。 結(jié)果是蒸餾水不容易發(fā)生，自來水易；PH 低不易，高易；堿溶出量多和組成中引入 MgO 的玻璃易；溫度 提高，侵蝕時間加長，脫片加劇。 產(chǎn)生二次氣泡的原因：1，硫酸鹽的熱分解，2，含 Ba 玻璃中該組分易產(chǎn)生；3，物理溶解過程的氣體析出。 陶瓷 2、粘土工藝性質(zhì)：可塑性；結(jié)合性

40、；離子交換；觸變性；收縮；膨化；燒結(jié)性能及耐火度； 影響離子交換能力的因素：離子性質(zhì)； 粘土礦物的種類； 粘土礦物的有序度及分散度； 有機物質(zhì)的含量； 粘土礦物結(jié)晶程度。 3、 粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用：保證泥坯的可塑性；使注漿料與釉料具有懸浮性和穩(wěn)定性；在坯料中結(jié)合 其它瘠性原料，使具有一定干坯強度及最大堆積密度；影響坯體的燒結(jié)性能。是瓷坯中 AlO的主要來 源，也是燒成時生成莫來石晶體的主要來源。 4、石英類原料在陶瓷生產(chǎn)中的作用：燒成前，調(diào)節(jié)泥料的可塑性，為生坯水分快速排除提供通路，增加滲 水性，有利于施釉工藝，降低干燥收縮并加快干燥。燒成時，石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮；高 溫時石

41、英部分溶解于液相，增加熔體的粘度，未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架，防止坯體軟化變形。可 提高坯體的機械強度，透光度，白度。釉料中,SiO2 是玻璃質(zhì)的主要成分，提高釉料的機械強度，硬度，耐 磨性，耐化學(xué)侵蝕性；提高釉料的熔融溫度與粘度。 6、堿土硅酸鹽類原料： 滑石作用：降低燒成溫度，擴大燒成溫度范圍。提高坯體白度，透明度，機械強 度和熱穩(wěn)定性。在精陶坯體中用滑石代替長石，可降低釉的后期龜裂。提高釉的彈性，熱穩(wěn)定性，增加釉 的熔融溫度范圍。硅灰石：可以快速燒成。降低燒成溫度，節(jié)省能耗。改善生坯質(zhì)量，提高產(chǎn)品性能。提 高釉面質(zhì)量；燒成范圍窄；坯體白度降低。透輝石：降低燒成溫度?？焖贌?。減少燒成

42、收縮。提高機械 強度。改善熱穩(wěn)定性。 8、坯料組成的表示方法：實際配料量表示法；化學(xué)組成表示法；實驗公式(賽格式表示法；礦物組成（示 性組成）表示法 9、坯料的品質(zhì)要求：總體質(zhì)量要求：配方準確；組分均勻；細度合理；空氣含量少。 可塑泥料的：良好的可塑性；滿足成型和半成品的干燥強度；細度；含水量適當(dāng)；空氣含量；干燥強度 高；收縮率小。注漿坯料的：流動性好。懸浮性好。觸變性恰當(dāng)。濾過性好。 泥漿含水量少。脫模性好。 壓制粉料的：流動性好；堆積密度大；含水率及水分均勻性；形狀、大小及粒度分布； 10、坯料制備的主要工序及設(shè)備：原料的處理。原料粉碎。篩分、除鐵、攪拌。泥漿脫水粉料） 。練泥（塑 性泥料） 。造粒（壓制粉料） 。陳腐 11、影響泥料質(zhì)量的因素：泥餅的水分高低及均勻性。加料速度。真空度。泥餅的溫度和練泥機室內(nèi)的溫 度。練泥機結(jié)構(gòu)。 14、影響泥漿澆注性能的因素：流動性，吸漿速度，脫模性，挺實能力，加工性。 15、影響坯體密度的因素：成形壓力。加壓方式（單面加壓，雙面加壓） 。加壓速度和保壓時間。添加劑的 選用（潤滑劑、粘結(jié)劑、表面活性劑） 16、調(diào)添加劑的種類：解凝劑：用來改善泥漿的流動性，使其在低水分的情況下粘度適當(dāng)便于澆注。結(jié)合 劑：用來提高可塑泥團的可塑性，增強生坯的強度。