硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)

1、第二章第二章 硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)水泥的分類水泥的分類按水泥的用途及性能分： 通用水泥：一般土木建筑工程通常采用的水泥 專用水泥：專門用途的水泥。 特性水泥：某種性能比較突出的水泥。合稱：特種水泥2.1硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述按水泥的組成分類：按水泥的組成分類： 硅酸鹽水泥系列 鋁酸鹽水泥系列 氟鋁酸鹽水泥系列 硫鋁酸鹽水泥系列 鐵鋁酸鹽水泥系列 其它:如 無熟料、少熟料水泥水泥標準 作用 發(fā)展 類型：100多個水泥專業(yè)標準 強制性標準 國家標準（代號GB） 建材行業(yè)標準（代號JC） 推薦性標準 國家標準（代號GB/T） 建材行業(yè)標準（代號JC/T） 此外還有企業(yè)標

2、準（代號：Q）標準號表示方法：標準號表示方法：GB175-1999硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥標準名稱制訂或修訂年份標準編號標準代號 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料，石灰石或粒畫高爐礦渣適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥型硅酸鹽水泥（P.）（混合材料摻量5）（不摻加混合材料）型硅酸鹽水泥（P. ）2.1硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述硅酸鹽水泥生產(chǎn)概述組分材料：硅酸鹽水泥熟料：硅酸鹽水泥熟料：凡以適當成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的燒結(jié)物?；旌喜牧希夯旌喜牧希涸诜勰ニ鄷r與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標號、提高水

3、泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料。石膏：石膏：調(diào)節(jié)凝結(jié)時間。 石膏：CaSO42H2O硬石膏：CaSO4天然石膏 工業(yè)副產(chǎn)石膏：強度與強度等級 水泥強度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。它是水泥技術(shù)要求中最關(guān)鍵的主要技術(shù)指標，又是設(shè)計混凝土配合比的重要依據(jù)。 強度等級（水泥標號）是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分的。硅酸鹽水泥強度等級 普通型：42.5 52.5 62.5 早強型：42.5R 52.5R 62.5R注：“R”表示早強型P、P序號序號項項 目目指指 標標PP1不溶物（%）0.751.52燒失量（%）3.03.53細度（比表面積）（m2/kg)3000.08mm方孔篩篩余（%）4凝結(jié)

4、時間（min)初凝45終凝3905安定性（沸煮法檢驗）合格6氧化鎂（%）5.0;水泥壓蒸安定性檢驗合格可放寬到6.07三氧化硫（%）3.58堿（Na2O+0.658K2O)(%)0.6或協(xié)商指標9強度符合下表要求技術(shù)要求技術(shù)要求硅酸鹽水泥的強度指標強度強度等級等級抗壓強度抗壓強度(MPa)抗折強度抗折強度(MPa)3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0廢品與不合格品廢 品：氧化鎂含量、三氧化硫

5、含量、初凝時間、安定性中任一不符合標準規(guī)定。不合格品：n1.凡細度、終凝時間、不溶物、燒矢量中任何一項不符合標準規(guī)定。n2.混合材料摻加量超過最大限量。n3.強度低于商品強度等級規(guī)定的指標。n4.水泥包裝標志中水泥品種、強度等級、廠名、出廠編號不全的。 水泥的定義和分類 P.、P.、P.O的定義、組分材料、強度等級、技術(shù)指標 廢品、不合格品的劃分 硅酸鹽水泥的技術(shù)指標有哪些？ 廢品、不合格品怎樣劃分？ 小小 結(jié)結(jié) 作作 業(yè)業(yè)2.2 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝一、生產(chǎn)過程一、生產(chǎn)過程 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程通?？煞譃槿齻€階段： 生料制備 熟料煅燒 水泥制成及出廠兩磨一燒二、生產(chǎn)方法的分類及其特點 （一）

6、按生料制備方法分： 立窯生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)普通立窯機械化立窯干法回轉(zhuǎn)窯濕法回轉(zhuǎn)窯半干法回轉(zhuǎn)窯濕法 干法n（二）按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分：2.3 新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)特征新型干法水泥生產(chǎn)的技術(shù)特征新型干法水泥生產(chǎn)新型干法水泥生產(chǎn)，就是以懸浮預熱和預分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)最新成就廣泛應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過程，使水泥生產(chǎn)具有高效優(yōu)質(zhì)節(jié)能環(huán)保和大型化自動化科學管理特征的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法。 簡言之，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)就是以懸浮預熱窯預分解窯用于生產(chǎn)水泥的最新技術(shù) 代表了當今水泥工業(yè)發(fā)展的基本方向和主流。新型干法水泥生產(chǎn)工藝流新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程程 新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)工藝流程2.4

7、 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥熟料的組成熟料的組成一、化學組成： 主要化學成分：CaO 62%67% SiO2 20%24% Al2O3 4% 7% Fe2O3 2.5%6% 其它氧化物：MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等 95%5%二、礦物組成 主要礦物組成： 硅酸三鈣：3CaOSiO2 (C3S) 硅酸二鈣：2CaOSiO2 (C2S) 鋁酸三鈣： 3CaOAl2O3 (C3A) 鐵鋁酸四鈣：4CaO Al2O3 Fe2O3 (C4AF) 硅酸鹽礦物75%22%95%其它： 游離氧化鈣：f-CaO 方鎂石：（即結(jié)晶氧化鎂） 玻璃體：熔劑礦物熟料礦物特性一、硅酸三鈣一、硅酸三鈣（

8、50%，高的達60%）（一）、礦物特性： 1、純C3S T 2065 不一致熔融為CaO與液相 T=20651250內(nèi)穩(wěn)定； T 1250 C3S C2S+CaO （反應(yīng)慢，常溫下C3S呈介穩(wěn)狀態(tài)） 2、熟料中C3S并不以純的形式存在，而是形成固溶 體，簡稱A礦（阿利特礦） 3、固溶體反光顯微鏡下呈黑色多角形顆粒。（二）、礦物水化特性1.水化較快，水化反應(yīng)主要在28d內(nèi)進行，約經(jīng)一年后水化過程基本完成。2.早期強度高，強度的絕對值和強度的增進率大，居四種礦物之首，28d強度達一年強度的70%80%；3.水化熱較高；抗水性較差。 二、硅酸二鈣（一）、礦物特性：1、多晶轉(zhuǎn)變： -C2S - C2S

9、 - C2S - C2S2、不純，形成固溶體，簡稱B礦（貝利特）500常溫下，有水硬性，不穩(wěn)定幾乎無水硬性密度(g/cm3):3.28 2.97 體積膨脹10%，熟料粉化貝利特的顯微結(jié)構(gòu)： 反光顯微鏡下呈圓粒狀，也可見其他不規(guī)則形狀。正常熟料中具有黑白交叉雙晶條紋；低溫煅燒且慢冷熟料中常發(fā)現(xiàn)有平行雙晶。（二）礦物水化特性1.水化反應(yīng)慢，28d水化20%，凝結(jié)硬化慢；2.早期強度低， 28d后強度較快增長，一年后趕超A礦。3.水化熱??；抗水性好； 三、鋁酸三鈣 （一）、礦物特性： 1、不純，形成固溶體，稱黑色中間相 2、晶型隨原材料性質(zhì)、熟料形成與冷卻工藝的不同而有 所差別。 （二）水化特性：

10、1、水化快，凝結(jié)快； 2、早強較高，但絕對值不高。3d發(fā)揮出大部分強度，以 后不增長，甚至倒縮。 3、水化熱高，干縮變形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸鹽性能差。四、鐵鋁酸四鈣（一）、礦物特性：1、鐵鋁酸四鈣代表的是一系列連續(xù)的固溶體。2、不純，形成固溶體，稱C礦（才利特）白色中 間相。（二）、水化特性：1、水化速度：早期介于C3A、C3S間，后期的發(fā) 展不如C3S；2、早期強度似C3A，后期能增長，似C2S3、水化熱較C3A低，抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能 較好。28d內(nèi)絕對強度內(nèi)絕對強度：C3SC4AFC3AC2S水水 化化 速速 度度：C3A C4AF C3SC2S水水 化化 熱熱： C3A C

11、3S C4AF C2S四種礦物性能比較種種 類類產(chǎn)產(chǎn) 生生 原原 因因特特 點點對水泥安對水泥安定性的影定性的影響響欠燒游離氧化鈣（欠燒f-CaO）熟料煅燒過程中因欠燒、漏生，在11001200低溫下形成結(jié)構(gòu)疏松多孔、不大一次游離氧化鈣（一次f-CaO）因配料不當、生料過粗或煅燒不良，尚未與S、A、F反應(yīng)而殘留的CaO呈“死燒狀態(tài)”，結(jié)構(gòu)致密，大二次游離氧化鈣（二次f-CaO）熟料慢冷或還原氣氛下，C3S分解而形成的經(jīng)過高溫，水化較慢較大五、游離氧化鈣（f-CaO) 形成形成：工廠實際生產(chǎn)條件下，硅酸鹽水泥熟料中的部分熔融液相被快速冷卻來不及結(jié)晶而成為過冷凝體稱為玻璃體。主要成分主要成分：Al

12、2O3 Fe2O3 CaO及少量MgO Na2O K2O 等。性能性能：水化熱較大；可改善熟料性能和易磨性。 方鎂石指游離狀態(tài)的氧化鎂晶體，是熟料中氧化鎂的一部分。 性能：水化很慢，水化時，固體體積膨脹148%，引起水泥的安定性。六、玻璃體七、方鎂石七、方鎂石2.5 熟料的率值一、石灰飽和系數(shù)：一、石灰飽和系數(shù)：公式：公式：KH=意義意義：水泥熟料中的總CaO含量扣除飽和酸性氧化物所需要的氧化鈣后，所剩下的與二氧化硅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需要的氧化鈣含量的比值。簡言之。KH表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。取值取值：0.870.96232328 .

13、 235. 0065. 1SiOOFeAlCaO 二、硅二、硅 率率:公式公式: n(SM)=含義含義: 反映了熟料中硅酸鹽礦物、反映了熟料中硅酸鹽礦物、 熔劑、礦物的相對含量。熔劑、礦物的相對含量。取值：取值： 1.72,732322OFeOAlSiO3232OFeOAl公式: p(IM)=含義：說明熟料中說明熟料中C3A、C4AF的相對含的相對含 量。量。 反映液相的性質(zhì)。反映液相的性質(zhì)。(C3A 產(chǎn)生的液相產(chǎn)生的液相粘度大；粘度大；C4AF產(chǎn)生的液相粘度小產(chǎn)生的液相粘度小.)取值：0.91.9率值與早期強度的關(guān)系:率值與凝結(jié)時間的關(guān)系:討論：討論：2.6 熟料礦物組成的計算與換算熟料礦物

14、組成可用：測定法計算法巖相分析X射線分析紅外光譜一、計 算依據(jù)：熟料化學成分或率值公式： 1、化學法 C3S=3.80(3KH-2)SiO2 C2S=8.60(1-KH) SiO2 C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3) C4AF=3.04Fe2O3 適用于IM0.64 2、代數(shù)法 C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07C =2.87S-0.754C3S C3A=2.65A-1.69F C4AF=3.04F CaSO4=1.70SO3 適用于IM0.64二、熟料化學組成、礦物組成與率值的換算（一）、由礦物組成計算各率值 （二）、由熟料率值計算