水泥-第一部分

1、第四章 硅酸鹽水泥本書章節(jié)內(nèi)容本書章節(jié)內(nèi)容第一章第一章 石膏石膏第二章第二章 石灰石灰第三章第三章 鎂質(zhì)膠凝材料鎂質(zhì)膠凝材料第四章第四章 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 第五章第五章 礦渣水泥礦渣水泥第六章第六章 火山灰混合材與火山灰質(zhì)水泥火山灰混合材與火山灰質(zhì)水泥第七章第七章 鋁酸鹽系列水泥鋁酸鹽系列水泥第八章第八章 其他品種水泥其他品種水泥第第1 1節(jié)：水泥的分類節(jié)：水泥的分類第第3節(jié)：節(jié)：硅酸鹽水泥熟料礦物組成及水化硅酸鹽水泥熟料礦物組成及水化第第4 4節(jié)：硅酸鹽水泥水化硬化過程節(jié)：硅酸鹽水泥水化硬化過程第第5 5節(jié)：新拌與硬化水泥漿體結(jié)構(gòu)節(jié)：新拌與硬化水泥漿體結(jié)構(gòu)目目 錄錄第第6 6節(jié)：硅酸鹽水

2、泥石的工程性質(zhì)節(jié)：硅酸鹽水泥石的工程性質(zhì)第第2 2節(jié)：硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程節(jié)：硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)水泥分類水泥分類硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的定義硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的定義硅酸鹽水泥熟料礦物組成硅酸鹽水泥熟料礦物組成硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)硅酸鹽水泥水化機(jī)理硅酸鹽水泥水化機(jī)理水泥石工程性質(zhì)水泥石工程性質(zhì)英語單詞英語單詞水泥：水泥：cement 水泥漿體：水泥漿體：paste熟料：熟料：clinker 水泥砂漿：水泥砂漿：mortar礦物：礦物：mineral 性能：性能：performance 強(qiáng)度：強(qiáng)度：strength 特種水泥：特種水泥：special ce

3、ment磨細(xì)：磨細(xì)：mill窯：窯：kiln硅酸鹽：硅酸鹽：silicate火山灰：火山灰：pozzolana粉煤灰：粉煤灰：fly ash水化：水化：hydration水泥的發(fā)明水硬性石灰水硬性石灰英國土木之父史密頓在建造燈塔時(shí)發(fā)現(xiàn)含有黏土的石灰石，經(jīng)煅燒和細(xì)英國土木之父史密頓在建造燈塔時(shí)發(fā)現(xiàn)含有黏土的石灰石，經(jīng)煅燒和細(xì)磨后，在海水中強(qiáng)度較羅馬砂漿高的多，能耐海水沖刷。磨后，在海水中強(qiáng)度較羅馬砂漿高的多，能耐海水沖刷。天天 然然 水水 泥泥由于火山灰由于火山灰石灰體系的混凝土因凝結(jié)緩慢和早期強(qiáng)度低而逐漸不能適石灰體系的混凝土因凝結(jié)緩慢和早期強(qiáng)度低而逐漸不能適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)迅速發(fā)展的需要。應(yīng)社會(huì)生

4、產(chǎn)迅速發(fā)展的需要。1796年英國年英國Parker J用黏土質(zhì)石灰石用黏土質(zhì)石灰石不經(jīng)不經(jīng)配料直接煅燒配料直接煅燒制得水泥，稱為天然水泥制得水泥，稱為天然水泥(羅馬水泥羅馬水泥)。波特蘭水泥波特蘭水泥1824年英國的年英國的Aspdin J取得波特蘭水泥的專利，以石灰石和粘土為原料取得波特蘭水泥的專利，以石灰石和粘土為原料，按一定比例配合，在類似于燒石灰的立窯內(nèi)煅燒成熟料，再經(jīng)磨細(xì)制，按一定比例配合，在類似于燒石灰的立窯內(nèi)煅燒成熟料，再經(jīng)磨細(xì)制成水泥。但是成水泥。但是煅燒溫度并未達(dá)到能夠生產(chǎn)真正的硅酸鹽水泥的溫度煅燒溫度并未達(dá)到能夠生產(chǎn)真正的硅酸鹽水泥的溫度。 1886年，美國首先用年，美國首

5、先用回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料，進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)的階段。，進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)的階段。高性能水泥高性能水泥本世紀(jì)初期，提出以高本世紀(jì)初期，提出以高C3S含量為特征的高性能水泥的概念，俗稱含量為特征的高性能水泥的概念，俗稱“973”水泥。水泥。近近30年中國水泥產(chǎn)量及其在世界所占比重年中國水泥產(chǎn)量及其在世界所占比重中國水泥工業(yè)的發(fā)展埃迪斯頓燈塔（史密頓史密頓）美國世貿(mào)大廈武漢綠地中心水泥混凝土的杰作水泥熟料礦物與水化產(chǎn)物 熟料礦物主要組成：熟料礦物主要組成：硅酸三鈣（硅酸三鈣（C3S）、硅酸鹽二鈣（）、硅酸鹽二鈣（C2S）、鋁）、鋁酸三鈣（酸三鈣（C3A）、鐵鋁酸四鈣（）、鐵鋁酸四鈣（C4AF）。）。

6、第第1 1節(jié)節(jié) 水泥的分類水泥的分類一、按照用途分類一、按照用途分類 通用水泥、專用水泥、特性水泥 普通水泥、大壩水泥、抗硫酸鹽水泥、油井水泥二、按礦物組成分類二、按礦物組成分類 硅酸鹽水泥、硫酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥三、按化學(xué)組成分類三、按化學(xué)組成分類 鈣水泥、壩水泥、鍶水泥、鎂水泥四、按性質(zhì)分類四、按性質(zhì)分類 早強(qiáng)水泥、中熱水泥 、低熱水泥、膨脹水泥 發(fā)達(dá)國家特種水泥約占水泥總產(chǎn)量的發(fā)達(dá)國家特種水泥約占水泥總產(chǎn)量的6%10%，我國目前，我國目前特征水泥約占水泥總產(chǎn)量的特征水泥約占水泥總產(chǎn)量的2.4%，發(fā)展目標(biāo)是，發(fā)展目標(biāo)是7%。 胡曙光，特種水泥，武漢工業(yè)大學(xué)出版社，胡曙光，特

7、種水泥，武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1998一、硅酸鹽水泥一、硅酸鹽水泥 （1）定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、）定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、05%混合材（石灰石或?；旌喜模ㄊ沂蛄；郀t礦渣）、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料?；郀t礦渣）、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。 （2）分類：）分類： I型硅酸鹽水泥：不摻加混合材的水泥，型硅酸鹽水泥：不摻加混合材的水泥，P.I II型硅酸鹽：在硅酸鹽水泥熟料粉磨過程中摻入不超過水泥質(zhì)型硅酸鹽：在硅酸鹽水泥熟料粉磨過程中摻入不超過水泥質(zhì)量量5%的石灰石或?；郀t礦渣混合材的，的石灰石或?；郀t礦渣混合材的，P.II第第2 2節(jié)節(jié) 硅酸鹽水泥熟料礦物組成及水化硅

8、酸鹽水泥熟料礦物組成及水化復(fù)合水泥復(fù)合水泥（P.C）礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥（P.S）火山灰質(zhì)硅酸鹽水火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥泥（P.P）粉煤灰硅酸鹽水粉煤灰硅酸鹽水泥泥（P.F）熟料熟料5080%混合料混合料2050%礦渣礦渣A：2050%礦渣礦渣B：5070%火山灰：火山灰：2040%粉煤灰：粉煤灰：2040%二、普通硅酸鹽水泥（普硅水泥）二、普通硅酸鹽水泥（普硅水泥） 在硅酸鹽水泥熟料中摻入在硅酸鹽水泥熟料中摻入6%20%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成水硬性膠凝材料混合材料、適量石膏磨細(xì)制成水硬性膠凝材料，P.O三、其他品種水泥三、其他品種水泥 硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料+?；郀t礦渣?；?/p>

9、爐礦渣/火山灰質(zhì)材料火山灰質(zhì)材料/粉煤灰粉煤灰+石膏。石膏。 火山灰性：一種材料磨成細(xì)粉，單獨(dú)不具有水硬性，但在常溫下火山灰性：一種材料磨成細(xì)粉，單獨(dú)不具有水硬性，但在常溫下與石灰一起喝水后能形成具有水硬性的化合物的性能與石灰一起喝水后能形成具有水硬性的化合物的性能, ,以以SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3為主。為主。1、不溶物：、不溶物：P.I中不溶物小于中不溶物小于0.75%；P.II中不超過中不超過1.5%2、MgO：不大于不大于5.0%，如水泥經(jīng)過壓蒸安定性檢驗(yàn)合格水泥中，如水泥經(jīng)過壓蒸安定性檢驗(yàn)合格水泥中MgO含含量容許放寬到量容許放寬到6.0%3、SO3：不大于不大于

10、3.5%4、燒失量：、燒失量：P.I燒失量不大于燒失量不大于3.0%，P.II不大于不大于3.5%，P.O不大于不大于5.0%5、細(xì)度：硅酸鹽水泥、細(xì)度：硅酸鹽水泥Se大于大于300m2/kg；復(fù)合水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火復(fù)合水泥、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：山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥：80微米方孔篩不超過微米方孔篩不超過10.0%或或45微米微米方孔篩篩余不大于方孔篩篩余不大于30%6、凝結(jié)時(shí)間：硅酸鹽水泥初凝不得早于、凝結(jié)時(shí)間：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min；終凝不得遲于終凝不得遲于6h30min；普通硅酸鹽水泥初凝不得早于普通硅酸鹽水泥初凝不得早于45

11、min；終凝不得遲于終凝不得遲于10h。7、堿：堿：Na2O+0.658K2O0.60%四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)要求四、硅酸鹽水泥的主要技術(shù)要求 安定性是指標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥漿在凝結(jié)硬化過安定性是指標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥漿在凝結(jié)硬化過程中體積均勻變化的性質(zhì)。如果在工程中使用安程中體積均勻變化的性質(zhì)。如果在工程中使用安定性不合格的水泥，將使水泥制品差事膨脹性裂定性不合格的水泥，將使水泥制品差事膨脹性裂縫，甚至使構(gòu)件破壞，引起嚴(yán)重的事故?？p，甚至使構(gòu)件破壞，引起嚴(yán)重的事故。 安定性不良的原因，一般是由于熟料中所含有的游離安定性不良的原因，一般是由于熟料中所含有的游離氧化鈣或游離氧化鎂過多，也可能是摻入石膏量過

12、多而造氧化鈣或游離氧化鎂過多，也可能是摻入石膏量過多而造成的。熟料中所含有的游離氧化鈣或游離氧化鎂都是過燒成的。熟料中所含有的游離氧化鈣或游離氧化鎂都是過燒的，水化緩慢，往往在水泥硬化后才開始水化，這些氧化的，水化緩慢，往往在水泥硬化后才開始水化，這些氧化物在水化時(shí)體積劇烈膨脹使水泥石開裂。當(dāng)石膏摻量過多物在水化時(shí)體積劇烈膨脹使水泥石開裂。當(dāng)石膏摻量過多時(shí)，在水泥硬化后，石膏與水化鋁酸鈣反應(yīng)生產(chǎn)水化硫鋁時(shí)，在水泥硬化后，石膏與水化鋁酸鈣反應(yīng)生產(chǎn)水化硫鋁酸鈣，使體積膨脹，也會(huì)引起水泥石開裂。酸鈣，使體積膨脹，也會(huì)引起水泥石開裂。 水泥的細(xì)度對(duì)水泥的性能影響很大，水泥顆粒越細(xì)，水泥的細(xì)度對(duì)水泥的性

13、能影響很大，水泥顆粒越細(xì)，與水接觸面積越大，水化反應(yīng)月快，這對(duì)強(qiáng)度的發(fā)展，與水接觸面積越大，水化反應(yīng)月快，這對(duì)強(qiáng)度的發(fā)展，尤其是早期強(qiáng)度的發(fā)展是非常有利的。但是也不宜過細(xì)，尤其是早期強(qiáng)度的發(fā)展是非常有利的。但是也不宜過細(xì)，水泥磨得過細(xì)一方面在存儲(chǔ)期間容易細(xì)潮而降低強(qiáng)度，水泥磨得過細(xì)一方面在存儲(chǔ)期間容易細(xì)潮而降低強(qiáng)度，另一方面也會(huì)大大增加粉磨的能耗。另一方面也會(huì)大大增加粉磨的能耗。 凝結(jié)時(shí)間分為初凝和終凝。由加水?dāng)嚢璧剿嚅_始失去蘇醒的時(shí)間凝結(jié)時(shí)間分為初凝和終凝。由加水?dāng)嚢璧剿嚅_始失去蘇醒的時(shí)間稱為初凝，由加水拌合到水泥漿體完全失去塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間稱為初凝，由加水拌合到水泥漿體完全失去

14、塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間稱為終凝時(shí)間稱為終凝時(shí)間 。水泥的初凝不宜太早，以便施工時(shí)有足夠的時(shí)間來完成。水泥的初凝不宜太早，以便施工時(shí)有足夠的時(shí)間來完成混凝土或砂漿的攪拌，運(yùn)輸，澆注和砌筑等操作，水泥的終凝不宜過遲，混凝土或砂漿的攪拌，運(yùn)輸，澆注和砌筑等操作，水泥的終凝不宜過遲，以便使混凝土能盡快地硬化，達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下道工序的進(jìn)行。以便使混凝土能盡快地硬化，達(dá)到一定的強(qiáng)度，以利于下道工序的進(jìn)行。 影響水泥凝結(jié)的因素很多影響水泥凝結(jié)的因素很多 ，如熟料的礦物組成，水泥的細(xì)度，環(huán)境，如熟料的礦物組成，水泥的細(xì)度，環(huán)境的溫度，和濕度，拌合水量等。使用時(shí)可加入調(diào)凝劑來調(diào)整水泥的凝結(jié)的溫度，和濕

15、度，拌合水量等。使用時(shí)可加入調(diào)凝劑來調(diào)整水泥的凝結(jié)速度。速度。硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度要求標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)度/MPa3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.5 工地存儲(chǔ)水泥應(yīng)有專用倉庫，庫房要干燥。存放袋裝水泥時(shí)，地面墊板要離工地存儲(chǔ)水泥應(yīng)有專用倉庫，庫房要干燥。存放袋裝水泥時(shí)，地面墊板要離地地30cm，四周離墻，四周離墻 30cm，堆放高度一般以，堆放高度一般以10袋為宜，水泥的儲(chǔ)存應(yīng)按照到貨先袋為宜，水泥的儲(chǔ)存應(yīng)

16、按照到貨先后依次堆放，盡量作到先到先用，防止存放過久。不同品種不同標(biāo)號(hào)的水泥要分后依次堆放，盡量作到先到先用，防止存放過久。不同品種不同標(biāo)號(hào)的水泥要分別存放，不得混雜，并要防止其他雜務(wù)混入。一般水泥的儲(chǔ)存期為三個(gè)月，三個(gè)別存放，不得混雜，并要防止其他雜務(wù)混入。一般水泥的儲(chǔ)存期為三個(gè)月，三個(gè)月后的強(qiáng)度降低約月后的強(qiáng)度降低約1020%，時(shí)間越長，強(qiáng)度降低越多，使用存放三個(gè)月以上的，時(shí)間越長，強(qiáng)度降低越多，使用存放三個(gè)月以上的水泥，必須重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度，否則不得使用。對(duì)于受潮水泥可以進(jìn)行處理，然后水泥，必須重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度，否則不得使用。對(duì)于受潮水泥可以進(jìn)行處理，然后再使用，處理方法和使用范圍。再使用，

17、處理方法和使用范圍。 受受 潮潮 程程 度度處處 理理 方方 法法使使 用用 范范 圍圍有松塊、小球，可以有松塊、小球，可以捏成小末，但無硬塊捏成小末，但無硬塊將松塊、小球壓成將松塊、小球壓成粉末用時(shí)加強(qiáng)攪拌粉末用時(shí)加強(qiáng)攪拌試驗(yàn)后根據(jù)實(shí)際標(biāo)號(hào)使用試驗(yàn)后根據(jù)實(shí)際標(biāo)號(hào)使用 部分結(jié)成硬塊部分結(jié)成硬塊篩去硬塊，并將松篩去硬塊，并將松塊壓碎塊壓碎1.試驗(yàn)后根據(jù)實(shí)際標(biāo)號(hào)使用試驗(yàn)后根據(jù)實(shí)際標(biāo)號(hào)使用2.用于不重要、受離較小部位用于不重要、受離較小部位3.用于砌筑砂漿用于砌筑砂漿硬塊硬塊漿硬塊壓成粉末，漿硬塊壓成粉末，摻入摻入25%硬塊重量硬塊重量新鮮水泥做強(qiáng)度試新鮮水泥做強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)試驗(yàn)后根據(jù)實(shí)際標(biāo)號(hào)使用試驗(yàn)后

18、根據(jù)實(shí)際標(biāo)號(hào)使用 堿含量堿含量 在水泥中含是引起混凝土產(chǎn)生堿在水泥中含是引起混凝土產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng)的骨料反應(yīng)的條件條件 ，為了避免堿，為了避免堿-骨料反應(yīng)的發(fā)生，國標(biāo)中規(guī)定若使用骨料反應(yīng)的發(fā)生，國標(biāo)中規(guī)定若使用活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量活性骨料，用戶要求提供低堿水泥時(shí)，水泥中堿含量（按氧化鈉（按氧化鈉+0.658氧化鉀計(jì)算）不得大于氧化鉀計(jì)算）不得大于0.60%。 國標(biāo)還規(guī)定：凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間國標(biāo)還規(guī)定：凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間 、安定、安定性中的任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。凡細(xì)度、性中的任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí)，均為廢品。凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和

19、燒失量中的任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過最大限度和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定或混合材料摻加量超過最大限度和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)稱為不合格品。廢品水泥在工程中嚴(yán)禁使用。的指標(biāo)時(shí)稱為不合格品。廢品水泥在工程中嚴(yán)禁使用。 五、硅酸鹽水泥的制造五、硅酸鹽水泥的制造 石灰石與粘土均勻混合制成生料，在窯內(nèi)加熱至石灰石與粘土均勻混合制成生料，在窯內(nèi)加熱至14001600 ，在此溫度范圍內(nèi)，兩種原料通過化學(xué)反應(yīng)形成各種硅酸鈣。在此溫度范圍內(nèi)，兩種原料通過化學(xué)反應(yīng)形成各種硅酸鈣。原料原料鈣質(zhì)原料鈣質(zhì)原料硅質(zhì)原料硅質(zhì)原料硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥校正原料校

20、正原料水泥生產(chǎn)示意圖石灰石開采（破碎）其他原料黏土/頁巖開采（破碎）儲(chǔ)存和最終均化預(yù)熱及分解爐石膏成品粉磨儲(chǔ)存儲(chǔ)存磨細(xì)、混合儲(chǔ)存磨細(xì)、混合原料生料制備燒成水泥制備窯窯（1）鈣質(zhì)原料 主要提供CaO，可選用石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等（2）硅質(zhì)原料 主要提供SiO2、Al2O3，以及少量Fe2O3，可選用黃土、粘土、頁巖和泥巖等（3）校正原料 a、如果生料中Fe2O3含量不足，可加入硫鐵礦或含鐵高的粘土 b、如生料中SiO2含量不足，可選用硅藻土、蛋白石、火山灰、硅質(zhì)渣等原料 c、如生料中Al2O3含量不足，可假如鐵礬土或含鋁高的粘土 d、為改善燒成條件，可加入少量礦化劑，如螢石、石膏、重晶石尾

21、礦、銅礦渣等原原 料料生料制備生料制備生料制備的目的：保證喂入窯內(nèi)的原料組成穩(wěn)定混合均勻的粉料。生料制備的目的：保證喂入窯內(nèi)的原料組成穩(wěn)定混合均勻的粉料。濕法：不同原料可共同混磨或在單獨(dú)細(xì)磨后進(jìn)行混合。采用濕法工藝濕法：不同原料可共同混磨或在單獨(dú)細(xì)磨后進(jìn)行混合。采用濕法工藝時(shí)，生料的混合均化和配比組成易于控制。但是在窯內(nèi)大量水分蒸發(fā)時(shí)，生料的混合均化和配比組成易于控制。但是在窯內(nèi)大量水分蒸發(fā)增加熱耗，導(dǎo)致成本提高。增加熱耗，導(dǎo)致成本提高。干法：磨細(xì)的原料分別儲(chǔ)存在圓筒倉中，最終的混合可在原料向窯前干法：磨細(xì)的原料分別儲(chǔ)存在圓筒倉中，最終的混合可在原料向窯前最后一個(gè)儲(chǔ)倉的輸送過程完成。生料干磨能

22、耗較高，但是干磨增加的最后一個(gè)儲(chǔ)倉的輸送過程完成。生料干磨能耗較高，但是干磨增加的能耗由于窯內(nèi)能耗的降低獲得更多的補(bǔ)償。能耗由于窯內(nèi)能耗的降低獲得更多的補(bǔ)償。生料粉磨設(shè)備生料粉磨設(shè)備:管磨管磨,立磨立磨,萊歇磨等萊歇磨等.煅燒過程在水泥窯內(nèi)，物料發(fā)生熔融，任何時(shí)候大約只有1/4處于液態(tài)，但必要的化學(xué)反應(yīng)就在這部分液相中進(jìn)行?；剞D(zhuǎn)窯：早期直徑達(dá)6m，長度超過180m，干法生產(chǎn)能力超過5000t/d。濕法生產(chǎn)：物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間為22.5h；干法生產(chǎn)：物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間為11.5h；新型干法：20min。窯體長度80m以下。生料在窯內(nèi)發(fā)生四個(gè)不同的物理化學(xué)過程：脫水，分解，煅燒和冷卻。離窯尾距

23、離200150100500氣溫料溫45080012001350155050600100013501450自由水黏土礦物分解石灰石分解初始化合物形成C2S形成液相形成C3S形成冷卻器熟料出料生料進(jìn)料煙氣典型干法旋窯煅燒工藝反應(yīng)及其條件采用懸浮預(yù)熱器時(shí)，脫水和分解在窯外的預(yù)熱塔中進(jìn)行。采用懸浮預(yù)熱器時(shí)，脫水和分解在窯外的預(yù)熱塔中進(jìn)行。干燥區(qū)干燥區(qū)分解區(qū)分解區(qū)燒結(jié)區(qū)燒結(jié)區(qū) 冷卻區(qū)冷卻區(qū)窯尾煙氣溫度250450，加入的生料在此處迅速升溫至自由水完全蒸發(fā)。在濕法工藝中蒸發(fā)帶的長度占窯長的/31/2，可在窯內(nèi)增設(shè)熱交換器加強(qiáng)熱量交換；在干法窯的蒸發(fā)區(qū)不到窯長的1/4，在新型干法窯中，生料向下通過一系列通有

24、熱空氣的旋風(fēng)預(yù)熱器，在幾秒種就被加熱到分解溫度。生料的干燥與脫水生料的干燥與脫水 生料中粘土礦物的分解并放出其化合水脫水過程生料中自由水含量：干法1.0%;濕法=3040%600 左右，黏土質(zhì)物質(zhì)開始脫水。左右，黏土質(zhì)物質(zhì)開始脫水。碳酸鹽分解碳酸鹽分解CaCO3=CaO+CO2-1645J/g（890）MgCO3=MgO+CO2-（10471214）J/g（590）可逆反應(yīng)受系統(tǒng)溫度和CO2分壓的影響，高反應(yīng)溫度和低CO2系統(tǒng)分壓有利與反應(yīng)向正方向進(jìn)行。分解5個(gè)過程：(1)熱氣流傳向顆粒表面；(2)熱量由表面向分解面?zhèn)鬟f；（3）分解出的碳酸鈣在一定溫度下進(jìn)行分解放出CO2；（4）CO2氣體穿過

25、CaO層向表面擴(kuò)散；(5)表面CO2向周圍介質(zhì)擴(kuò)散影響碳酸鹽分解效率的因素：影響碳酸鹽分解效率的因素： a、當(dāng)顆粒小于30微米，傳熱和傳質(zhì)過程阻力較小，分解速率決定于化學(xué)反應(yīng)所需要的時(shí)間； b、當(dāng)顆粒尺寸大于1cm后分解速率取決于傳質(zhì)過程 c、分解過程除受溫度和壓力影響之外，還受熱交換條件的影響 在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，碳酸鹽的分解在8001100溫度下，需要15min以上； 在分解爐內(nèi)（850左右）處于懸浮狀態(tài)，常要幾秒鐘即可以進(jìn)行完全。碳酸鹽分解的組分與粘土分解的組分通過質(zhì)點(diǎn)相互擴(kuò)散進(jìn)行的反應(yīng)。800，形成CA、CF、C2S800900，形成C12A79001100，形成C2AS（形成之后又分解）、C

26、3A、C4AF，所有碳酸鈣均分解，游離氧化鈣值最大。11001200，大量C3A、C4AF、C2S形成，C2S含量達(dá)到最大值固相反應(yīng)放出大量熱量，使系統(tǒng)溫度升高300以上。影響固相反應(yīng)的因素影響固相反應(yīng)的因素a、溫度、溫度越高反應(yīng)進(jìn)行越快b、粒子的細(xì)度和均勻性c、相互進(jìn)行固相反應(yīng)的物質(zhì)狀態(tài)（新生態(tài)）固相反應(yīng)（放熱反應(yīng)）固相反應(yīng)（放熱反應(yīng)） 8001200：C3A、C4AF、C2S形成，如僅通過固相反應(yīng)形成C3S時(shí)，其溫度高達(dá)1600 。C3A、C4AF、C2S形成，因此必須形成液相，以降低系統(tǒng)燒成溫度。 液相出現(xiàn)特征：液相出現(xiàn)特征：物料由疏松狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴苫液?，結(jié)構(gòu)致密的熟料，并伴隨有體積收縮，C2S和游離氧化鈣逐漸溶解于液相中，相互反應(yīng)形成C3S。液相形成與熟料燒結(jié)液相形成與熟料燒結(jié)影響因素CaO-C2S-C3A-C4AF 燒結(jié)t=13001450a、系統(tǒng)組分影響液相出現(xiàn)溫度，最低共熔點(diǎn)。堿和礦化劑的存在將會(huì)降低共熔溫度，達(dá)到1250左右；b、液相數(shù)量與生料的成分，特別是鋁率有關(guān)。IM越高，t越高 注意：過多的液相存在會(huì)使熟料結(jié)塊、結(jié)圈。注意：過多的液相存在會(huì)使熟料結(jié)塊、結(jié)圈。最佳液相量最佳液相量=最少液相