新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)課件

新型干法水泥工藝

基礎(chǔ)知識(shí)

司寧新型干法水泥工藝

基礎(chǔ)知識(shí)

司寧目錄一、概述二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介五、煅燒過(guò)程的物理化學(xué)變化目錄一、概述一、概述1、膠凝材料的定義和分類(lèi)凡在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，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(chēng)為膠凝材料。膠凝材料分為水硬性和非水硬性?xún)纱箢?lèi)。非水硬性膠凝材料是只能在空氣中或其他條件下硬化，而不能在水中硬化的材料。如無(wú)機(jī)的石灰、石膏及有機(jī)的環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)料等。水硬性膠凝材料是在拌水后不僅能在空氣中硬化又能在水中硬化的材料。如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥等無(wú)機(jī)材料。一、概述1、膠凝材料的定義和分類(lèi)一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史粘土以及粘土摻加一些纖維材料作為膠凝材料是人類(lèi)使用最早的一種膠凝材料，但粘土不耐水且強(qiáng)度低。大約在公元前2000-3000年，人們開(kāi)始把石灰、石膏來(lái)調(diào)制砌筑砂漿用作膠凝材料。我國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)城，古埃及的金字塔、獅身人首石像建筑，就是由這種膠凝材料建造的。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們注意到在石灰砂漿中摻入火山灰使砂漿具有一定抗水性。我國(guó)很早就使用的“三合土”建筑物等都用的是石灰火山灰材料。隨著陶瓷生產(chǎn)的發(fā)展，人們用廢陶器。碎磚磨碎后混合石灰作膠凝材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的砂漿可以在水中硬化、具有較高的強(qiáng)度和較好的抗水性；由此，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)可用石灰和煅燒的粘土來(lái)制成膠凝材料。一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史在18世紀(jì)到19世紀(jì)初期，在歷史上是探求真理成為一種潮流的時(shí)代，化學(xué)和物理學(xué)被廣泛地用于解釋自然現(xiàn)象。在這樣一個(gè)時(shí)期內(nèi)，許多學(xué)者、工程師注意到了水泥的神秘。于1756年和1796年先后制成了水硬性石灰和羅馬水泥。在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)而用合適量（20%-25%）粘土的石灰石（天然水泥）經(jīng)煅燒磨細(xì)，制得天然水泥。19世紀(jì)初期（1810-1825年）已經(jīng)將石灰石和粘土細(xì)粉按一定比例配合，在類(lèi)似石灰窯的爐內(nèi)，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成塊（熟料），再進(jìn)行粉磨制成水硬性膠凝材料。因?yàn)檫@種水硬性膠凝材料，具有與英國(guó)波特蘭城建筑巖石相似的顏色，故稱(chēng)之為波特蘭水泥（我國(guó)稱(chēng)為硅酸鹽水泥）。一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史硅酸鹽水泥出現(xiàn)后，應(yīng)用日益普遍。100多年來(lái)，由于各國(guó)的科學(xué)家和水泥工作者的不斷研究、探索及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，使硅酸鹽水泥生產(chǎn)不斷提高和完善。同時(shí)水泥制品也相應(yīng)得到發(fā)展。由于工業(yè)不斷發(fā)展，以及軍事工程和特殊工程的需要，先后制成了各種特殊用途的水泥，如高強(qiáng)快硬水泥、礬土水泥、膨脹水泥、抗硫酸鹽水泥、油井水泥等。一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史一、概述3、水泥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用水泥是基本建設(shè)中最重要的建筑材料?，F(xiàn)在水泥已廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑、水工建筑、道路建筑、農(nóng)田水利建設(shè)和軍事工程等方面。由水泥制成的各種水泥制品，如坑木、軌枕、水泥船和石棉水泥制品等廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通等部門(mén)，在代鋼、代木方面，也越來(lái)越顯示出技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。由于鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)材料的混合使用，才有高層、超高層、大跨度以及各種特殊功能的建筑物。新的產(chǎn)業(yè)革命，又為水泥行業(yè)提出了擴(kuò)大水泥品種和擴(kuò)大應(yīng)用范圍的新課題。開(kāi)發(fā)占地球表面71%的海洋是人類(lèi)進(jìn)步的標(biāo)志，而海洋工程的建造，如海洋平臺(tái)、海洋工廠，其主要建筑材料就是水泥。此外，如宇航工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)，也需要各種無(wú)機(jī)非金屬材料，其中最為基本的是以水泥為主的復(fù)合材料。因此水泥工業(yè)的發(fā)展對(duì)保證國(guó)家建設(shè)計(jì)劃的順利進(jìn)行起著十分重要的作用。一、概述3、水泥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況硅酸鹽水泥出現(xiàn)后，水泥生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)歷多次變革。硅酸鹽水泥是在第一次產(chǎn)業(yè)革命中問(wèn)世的，開(kāi)始是間歇作業(yè)的土立窯。隨著冶煉技術(shù)為突破口的第二次產(chǎn)業(yè)革命，推動(dòng)了水泥生產(chǎn)設(shè)備的更新，1877年出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)窯，繼而出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)、立式磨和單倉(cāng)球磨，使水泥產(chǎn)質(zhì)量有所提高。到19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，水泥工業(yè)一直進(jìn)行不斷改造與更新，1910年立窯實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)，1928年出現(xiàn)立波爾窯，使回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量有明顯提高，熱耗降低。一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況以原子能、合成化工為標(biāo)志的第三次產(chǎn)業(yè)革命達(dá)到了高度工業(yè)化階段。水泥工業(yè)也出現(xiàn)變革，1950年懸浮預(yù)熱器的應(yīng)用，使熱耗大幅度降低；年代初，以電子計(jì)算機(jī)為代表的新技術(shù)在水泥工業(yè)中開(kāi)始得到應(yīng)用；在1971年開(kāi)發(fā)了水泥窯外分解技術(shù)，是水泥生產(chǎn)技術(shù)的重大突破。同時(shí)隨著原料預(yù)均化及生料均化等多種生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善，以及射線檢測(cè)方法及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在水泥生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用，使干法窯的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高，在節(jié)能方面取得極大進(jìn)展，使干法工藝正在逐步取代濕法、老式干法及半干法生產(chǎn)，將水泥工業(yè)推向一個(gè)新的階段。一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況一、概述5、水泥的定義和分類(lèi)凡細(xì)磨材料，加入適量水后，成為塑性漿狀，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，通稱(chēng)水泥。水泥種類(lèi)很多。按其用途及性能可分為通用水泥、專(zhuān)用水泥及特性水泥。通用水泥如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等；專(zhuān)用水泥如75℃油井水泥、砌筑水泥等；特性水泥如快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽等。目前水泥品種已達(dá)100余種。一、概述5、水泥的定義和分類(lèi)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

1、定義與代號(hào)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定：通用硅酸鹽水泥以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通用硅酸鹽水泥按混合材料的品種和摻量分為硅酸鹽水泥、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。通用硅酸鹽水泥的組分應(yīng)符合表1的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

1、定義與代號(hào)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、材料2、1硅酸鹽水泥熟料

由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)。其中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。2、2石膏

天然石膏：應(yīng)符合GB/T5483中規(guī)定的G類(lèi)或M類(lèi)二級(jí)（含）以上的石膏或混合石膏。工業(yè)副產(chǎn)石膏：以硫酸鈣為主要成分的工業(yè)副產(chǎn)物。采用前應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明對(duì)水泥性能無(wú)害。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、材料二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、3活性混合材料

符合GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847標(biāo)準(zhǔn)要求的?；郀t礦渣、?；郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料。2、4非活性混合材料活性指標(biāo)分別低于GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847標(biāo)準(zhǔn)要求的?；郀t礦渣、?；郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料；石灰石和砂巖，其中石灰石中的三氧化二鋁含量應(yīng)不大于2.5%。2、5窯灰符合JC/T742的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、3活性混合材二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、6助磨劑

水泥粉磨時(shí)允許加入助磨劑，其加入量應(yīng)不大于水泥質(zhì)量的0.5%，助磨劑應(yīng)符合JC/T667的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、6助磨劑二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)等級(jí)。普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個(gè)等級(jí)。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、復(fù)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)等級(jí)。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、強(qiáng)度等級(jí)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4技術(shù)要求：4、1化學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合下表的規(guī)定二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4技術(shù)要求：新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2物理指標(biāo)4、2、1凝結(jié)時(shí)間硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于390min；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)合硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于600min。4、2、2安定性沸煮法合格。4、2、3強(qiáng)度不同品種不同強(qiáng)度等級(jí)的通用硅酸鹽水泥，其不同各齡期的強(qiáng)度應(yīng)符合下表的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2物理指標(biāo)新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2、4細(xì)度（選擇性指標(biāo)）硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥以比表面積表示，不小于300m2/kg；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)合硅酸鹽水泥以篩余表示，80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2、4細(xì)度（選二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5、廢品與不合格品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合本標(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最大限量和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)稱(chēng)為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、標(biāo)號(hào)工廠名稱(chēng)和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5、廢品與不合格品三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)1水泥生產(chǎn)方法與分類(lèi)

水泥窯主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是窯筒體臥置，并能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)為回轉(zhuǎn)窯；另一類(lèi)窯筒體立置不轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)為立窯三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)1水泥生產(chǎn)方法與分類(lèi)三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)2水泥的原料、燃料與配料水泥生產(chǎn)原料分為：石灰質(zhì)原料粘土質(zhì)原料校正原料（輔助原料）硅質(zhì)校正原料鋁質(zhì)校正原料鐵質(zhì)校正原料燃料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)2水泥的原料、燃料與配料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)鈣質(zhì)原料鈣質(zhì)原料：是制造硅酸鹽水泥和石灰的主要原料，也是陶瓷和玻璃工業(yè)生產(chǎn)中引入CaO成分的物質(zhì)。水泥工業(yè)中的鈣質(zhì)原料主要是石灰石。水泥生產(chǎn)用鈣質(zhì)原料質(zhì)量要求CaO≥48%；MgO≤3.0%；K2O+Na2O≤0.6%；S3O≤1.0%；f-SiO2≤6.0%（石英質(zhì)），或≤4.0%（燧石質(zhì)）；Cl-≤0.015%；三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)鈣質(zhì)原料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)粘土質(zhì)原料主要是堿和堿土的鋁硅酸鹽。主要化學(xué)成分是SiO2，其次是Al2O3，還有少量的Fe2O3。校正原料顧名思義硅質(zhì)、鋁質(zhì)、鐵質(zhì)校正原料主要為水泥生產(chǎn)提供SiO2、

Al2O3、

Fe2O3三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)粘土質(zhì)原料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥生產(chǎn)用校正原料質(zhì)量要求校正原料：MgO≤3.0%；K2O+Na2O≤4.0%；S3O≤2.0%；Cl-≤0.015%；硅質(zhì)校正原料：SiO2>80%；鋁質(zhì)校正原料：Al2O3>30%；鐵質(zhì)校正原料：Fe3O2≥50%；三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥生產(chǎn)用校正原料質(zhì)量要求三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)燃料：按其物理狀態(tài)分為固體、液體、氣體三種。固體燃料的代表是煤。煤有褐煤、煙煤和無(wú)煙煤之分。水泥生產(chǎn)用煤質(zhì)量要求水份（Mt）（％）：＜0.5細(xì)度：0.08mm方孔篩篩余（%）5.0～10灰分（Aad）（％）：＜25揮發(fā)分（Vad）（％）：＞20低位熱值QDW（kJ/kg）：＞5500×4.18=22990全硫（有機(jī)硫、硫化鐵、硫酸鹽）：＜1.5三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)燃料：按其物理狀態(tài)分為固體、液體、氣體三三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥熟料的礦物組成

C3S——硅酸三鈣（含量:50～60%)C2S——硅酸二鈣(含量:15～32%)C3A——鋁酸三鈣(含量：3～11%)C4AF——鐵鋁酸四鈣(含量:8～18%)

主要化學(xué)成分:CaO62～67%、SiO220～24%、Al2O34～7%、Fe2O32.5～6%。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥熟料的礦物組成三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)礦物在水泥中的作用

C3S——早期強(qiáng)度高，水泥凝結(jié)硬化快，但抗礦物鹽侵蝕性差。C2S——早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高，水泥凝結(jié)硬化慢，但抗礦物鹽侵蝕性好。C3A——水泥凝結(jié)硬化速度較快，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快后期強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，水化熱高，抗硫酸鹽侵蝕性差，但在磨制水泥時(shí)，石膏摻入量與之相適應(yīng)時(shí)，對(duì)水泥強(qiáng)度及抗礦物鹽侵蝕性會(huì)好一些。C4AF——水泥后期強(qiáng)度較高，水泥凝結(jié)硬化較慢，抗礦物鹽侵蝕性好，抗折性好。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)礦物在水泥中的作用三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值4.1石灰石飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù)即水泥熟料中全部SiO2生成硅酸鈣(C2S和C3S)所需的CaO含量與全部SiO2生成CaS所需的CaO含量的比直，即CaO－1.65Al2O3－0.35Fe2O3KH＝----------------------------------------------2.8SiO2熟料KH值的高低，反映了熟料在煅燒過(guò)程中生成C3S含量的多少。KH值高，煅燒困難，容易產(chǎn)生游離氧化鈣，但對(duì)KH值高，煅燒良好的熟料，其游離氧化鈣低，硅酸三鈣含量高，熟料強(qiáng)度高，具有硬化快的特點(diǎn)；KH值低，熟料中硅酸二鈣含量增加，熟料硬化速度減緩，早期強(qiáng)度低。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值4.2硅酸率硅酸率是水泥熟料中SiO2含量與Al2O3、Fe2O3，含量之和的比值，SiO2SM＝——————————Al2O3＋Fe2O3硅酸率的大小表示熟料在煅燒過(guò)程中生成硅酸鹽礦物與熔劑礦物的相對(duì)含量。硅酸率過(guò)高，熟料中硅酸鹽礦物多，熔劑礦物少，煅燒困難，熟料硬化速度減緩；硅酸率過(guò)低，熔劑礦物增加，硅酸鹽礦物減少，液相量過(guò)多，煅燒時(shí)易出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)圈等現(xiàn)象，熟料強(qiáng)度降低。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值4.3鋁氧率鋁氧率是水泥熟料中Al2O3含量與Fe2O3，含量的比值，即Al2O3IM＝——————Fe2O3鋁氧率反映熟料熔劑礦物中C3A與C4AF的相對(duì)含量，既關(guān)系著熟料水化速度的快慢，也影響到熟料煅燒的難易。在熔劑礦物含量一定時(shí)，鋁氧率高，熟料中C3A含量增加，C4AF含量降低，液相粘度增加，生成C3S速度慢。熟料煅燒困難，反之，液相粘度降低，熟料易于形成，但料子燒結(jié)范圍較窄，易結(jié)大塊，不利于操作三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5水泥熟料有害成分5.1氧化鎂（MgO）熟料中的氧化鎂（MgO）的主要作用引起水泥膨脹，影響水泥的安定性。適量（約2%）的MgO存在，能夠增加熟料的液相量，降低液相粘度。促進(jìn)硅酸鹽礦物的形成，減少f—CaO的含量，是水泥熟料燒成溫度降低，明顯提高熟料質(zhì)量。MgO具有顯著的固硫作用，在一定含量范圍（1%~2.29%），隨其含量增加，熟料中的SO3含量也增加。在少量堿存在的情況下，鎂-堿的聯(lián)合作用可以大大減少SO2揮發(fā)，消除生產(chǎn)高硫水泥帶來(lái)的環(huán)境污染。適量的MgO使水泥熟料的顏色變?yōu)樯罹G色，過(guò)量的MgO使水泥熟料的顏色變?yōu)榛揖G色，并以方鎂石形式存在，而且能破壞水泥的安定性，降低強(qiáng)度性能。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5水泥熟料有害成分三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.2游離二氧化硅f—SiO2游離二氧化硅f-SiO2一般為燧石，其結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐壓強(qiáng)度高，化學(xué)活性低，對(duì)粉磨設(shè)備的磨損非常嚴(yán)重，對(duì)窯的操作也會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)： 石灰石中燧石一般要低于4%； 但以石英為主要形態(tài)的f-SiO2含量可大于4%，需要試驗(yàn)確定； 對(duì)于輥磨，國(guó)外經(jīng)驗(yàn)可允許f-SiO2含量7%；采用耐磨材料，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，f-SiO2可放寬到8~9%。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.2游離二氧化硅f—SiO2三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.3堿K2O、Na2O當(dāng)生料中含堿量過(guò)高時(shí)，料發(fā)粘，燒結(jié)范圍窄，易結(jié)圈，窯內(nèi)飛砂大，窯皮和熟料結(jié)構(gòu)疏松，燒成帶耐火磚壽命短，熱工制度不易穩(wěn)定。另外，當(dāng)堿含量過(guò)高(>1.7%)時(shí)，熟料中游離氧化鈣含量大幅度增加，水泥急凝，強(qiáng)度下降。對(duì)于旋風(fēng)預(yù)熱器或預(yù)分解窯而言，當(dāng)原、燃料中含堿、氯、硫較多時(shí)，在預(yù)熱器的旋風(fēng)筒和窯尾下料溜子內(nèi)，有氯化堿和硫酸鹽等化合物粘附在筒壁上，形成結(jié)皮；嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞通道，影響正常生產(chǎn)。生料中的堿除一部分揮發(fā)循環(huán)以外，其余的大部分均以硫酸堿(K2SO4,Na2SO4)的形式存在于熟料中。熟料中堿含量過(guò)高，將導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間短、水泥需水量增加、熟料中fCaO增高、安定性不良、抗折強(qiáng)度降低，并出現(xiàn)1天、3天的抗壓強(qiáng)度略有升高，而7天、28天的抗壓強(qiáng)度明顯下降。根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)42.5普通硅酸鹽水泥時(shí)，熟料中K2O+Na2O含量以小于1.5%為宜，相應(yīng)的一般要求，生料中的堿含量(K2O+Na2O)應(yīng)不大于1.0%。美國(guó)規(guī)定低堿水泥的堿含量以Na2O當(dāng)量計(jì)要小于0.6%。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.3堿K2O、Na2O三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.4硫SO3

生料和燃料中的硫在燃燒過(guò)程中生成SO2，在燒成帶氣化，并與R2O結(jié)合形成汽態(tài)的硫酸堿。這些R2SO4除一小部分被窯灰?guī)ё咄?，因其揮發(fā)性較低，大部分被固定在熟料中而帶出窯外。如果SO2含量有富裕，則在預(yù)熱器中它將與生料中的CaCO3反應(yīng)生成CaSO4進(jìn)入窯內(nèi)。在燒成帶其大部分再分解成CaO和氣態(tài)SO2，小部分殘存于熟料中。這樣，氣態(tài)SO2在窯氣中循環(huán)富集，常引起預(yù)熱器結(jié)皮或窯內(nèi)結(jié)圈。反之，如堿含量有富裕，則剩余的堿就會(huì)生成高揮發(fā)性的氯化堿和中等揮發(fā)性的碳酸堿，形成氯和堿的循環(huán)，影響預(yù)熱器的正常操作。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，常用硫堿比作為控制指標(biāo)三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.4硫SO3三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.5氯CIˉ氯在燒成系統(tǒng)中主要生成CaCl2或氯化堿RCl，其揮發(fā)性特別高（一般要達(dá)到95%以上），在窯內(nèi)幾乎全部揮發(fā)，形成氯循環(huán)富集，致使預(yù)熱器生料中氯化物的含量提高近百倍，引起預(yù)熱器結(jié)皮堵塞。氯除了對(duì)燒成產(chǎn)生不利影響外，對(duì)鋼筋還有腐蝕作用。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.5氯CIˉ三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.6有害成分的控制預(yù)分解窯生產(chǎn)中對(duì)原料中堿、硫、氯含量的控制，到目前為止被人們普遍接受的觀點(diǎn)是：生料Na2O+K2O≤1.0%,CIˉ≤0.015%,熟料中硫堿比（）,最好在0.6~0.8，如超過(guò)此值就可能影響窯系統(tǒng)的正常操作。如堿、硫、氯超過(guò)規(guī)定值不多，可通過(guò)在操作上采取措施來(lái)消除，如設(shè)置自動(dòng)清理裝置或人工清理裝置，加強(qiáng)清堵頻次和定期清堵等。如超量過(guò)多，就需要在工藝上采取相應(yīng)的措施來(lái)解決。切斷或降低有害組分的循環(huán)富集主要有三種途徑：熱料旁路、窯灰旁路和氣體旁路。氣體旁路就是旁路放風(fēng)，它是目前采用最多和效果最好的一種旁路途徑三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.6有害成分的控制四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介1、什么是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的最新成果廣泛地應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的全過(guò)程，形成一套具有現(xiàn)代高科技特征和符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保以及大型化、自動(dòng)化的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介1、什么是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介2、新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程礦山開(kāi)采→破碎→預(yù)均化→配料→生料粉磨→生料均化→懸浮預(yù)熱、預(yù)分解、回轉(zhuǎn)窯煅燒→配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包裝、散裝出廠

簡(jiǎn)稱(chēng)：《兩磨一燒》四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介2、新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程水泥廠的主要工藝環(huán)節(jié)：生料制備熟料煅燒

水泥粉磨水泥廠的主要工藝環(huán)節(jié)：生料制備熟料煅燒水泥粉磨生料SiO2Fe2O3熟料石膏混合材水泥生產(chǎn)原理CaOAl2O3生料SiO2Fe2O3熟料石膏混合材水泥生產(chǎn)原理CaOAl2新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介

3、生料均化新型于法窯生料均化多采用空氣攪拌方式，該方式按其物料的工藝流程不同可分為間歇式均化和連續(xù)式均化兩種

均化效果是衡量各類(lèi)均化設(shè)備性能的重要依據(jù)之一。均化前后被均化物料中某組分的標(biāo)準(zhǔn)偏差之比，稱(chēng)為該均化設(shè)備的均化效果H：

Sin——進(jìn)均化設(shè)備物料某成分的標(biāo)準(zhǔn)偏差；Sin——出均化設(shè)備物料某成分的標(biāo)準(zhǔn)偏差。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介

3、生料均化均化效果是衡四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介混合室連續(xù)均化庫(kù)該類(lèi)庫(kù)的特點(diǎn)為一個(gè)大庫(kù)，其底部中心位置設(shè)一小庫(kù)，即混合室，在混合室底部一般配置四等分扇形充氣裝置，剩余的空氣經(jīng)排氣通道與庫(kù)頂空間相通。在庫(kù)內(nèi)，混合室內(nèi)周?chē)铜h(huán)形區(qū)都裝有充氣箱。生料經(jīng)庫(kù)頂生料分配器和放射狀布置的小斜槽進(jìn)入庫(kù)內(nèi)，形成大致水平的料層。卸料時(shí)輪流向環(huán)形區(qū)一個(gè)小范圍充低壓空氣，使該區(qū)生料流態(tài)化并經(jīng)混合室周?chē)M(jìn)料孔流向中心混合室，同時(shí)，庫(kù)內(nèi)的生料呈旋渦狀塌落，在自上而下的流動(dòng)過(guò)程中，切割水平料層而產(chǎn)生重力混合作用，進(jìn)入混合室后又因混合室內(nèi)的連續(xù)充氣攪拌而進(jìn)一步均化。因此，該類(lèi)庫(kù)兼有重力和氣力均化二重作用，由于混合室高度較低，充氣壓力低于間歇式攪拌庫(kù)，從而得節(jié)能效果錐形混合室型均化庫(kù)均化效果!一般為5~9，其電耗較低一般為0.25~0.4KW·h/t。圖為錐形混合室均化庫(kù)。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介多股流均化庫(kù)多股流均化庫(kù)又稱(chēng)(MF)庫(kù)，是德國(guó)伯力鳩斯公司研制成功的，該庫(kù)頂部結(jié)構(gòu)與混合庫(kù)均化庫(kù)相同，中心室與庫(kù)壁之間的環(huán)形庫(kù)底分成10~個(gè)充氣區(qū),每個(gè)區(qū)設(shè)2~3條裝有充氣箱的卸料槽，槽面沿徑向鋪有若干塊蓋板，形成4~5個(gè)卸料孔。生料從庫(kù)底進(jìn)入中心室后，中心室底部連續(xù)充氣使生料進(jìn)一步混合均化。MF庫(kù)單獨(dú)使用時(shí)，均化效果H為7左右，雙庫(kù)并聯(lián)操作時(shí)，H可達(dá)10%甚至更高。由于該庫(kù)主要是采用卸料時(shí)的重力混合均化，中心室很小，均化電耗低，單庫(kù)工作時(shí)，生料均化電耗約0.15~0.3KW·h/t。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介區(qū),每個(gè)區(qū)設(shè)2~3條四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介控制流均化庫(kù)又稱(chēng)CF庫(kù)，是丹麥?zhǔn)访芩构鹃_(kāi)發(fā)研制的，庫(kù)底分成大小相等的7個(gè)正六邊形卸料區(qū)，每個(gè)卸料區(qū)中心有一個(gè)卸料口，卸料口,上部設(shè)有減壓錐，卸料口下部設(shè)有卸料閥和空氣輸送斜槽，將卸出的生料送至庫(kù)底外部中央的一個(gè)小混合室內(nèi)，該混合室安裝有荷重傳感器，該庫(kù)均化效果一般可達(dá)10左右，生料均化電耗0.2KW·h/t左右。但該庫(kù)設(shè)備投資高。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介IBAU中心室均化庫(kù)

該庫(kù)中心有一個(gè)大圓錐體，通過(guò)它將庫(kù)內(nèi)生料重量傳到庫(kù)壁上。圓錐周?chē)h(huán)形空間被分成向庫(kù)中心傾斜的6～8個(gè)區(qū)，每區(qū)都裝有充氣箱，充氣時(shí)生料首先被送至一條徑向布置的充氣箱上，再通過(guò)圓錐體下部的出料斜槽，經(jīng)斜槽入庫(kù)底部中央的生料小倉(cāng)中。這種庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)是均化電耗小，一般只有0.1～0.2度/噸生料，主要缺點(diǎn)是施工復(fù)雜，造價(jià)較高。。均化效果最高可達(dá)10。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、1各種均化庫(kù)簡(jiǎn)介四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)旋風(fēng)預(yù)熱器是由旋風(fēng)筒及上、下兩級(jí)旋風(fēng)筒的連接管道所構(gòu)成。對(duì)于旋風(fēng)預(yù)熱器中單個(gè)旋風(fēng)簡(jiǎn)本體來(lái)講，它的功能及結(jié)構(gòu)如圖所示。它由圓柱體、圓錐體、進(jìn)口管道、出口管道、內(nèi)筒及下料管等部分組成。連接管道又叫換熱管道，傳熱量占該級(jí)總傳熱量的80~90%四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)。旋風(fēng)筒進(jìn)口方式一般有兩種，即進(jìn)口氣流外緣與圓柱體相切，稱(chēng)直入式，氣流內(nèi)緣與圓柱體相切，稱(chēng)蝸殼式。，蝸殼式的優(yōu)點(diǎn)可提高分離效率，同時(shí)還具有處理風(fēng)量大、壓損小的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)口面積多根據(jù)進(jìn)口風(fēng)速確定，進(jìn)口風(fēng)速一般取15~25m/s，在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)口風(fēng)速對(duì)壓損的影響遠(yuǎn)大于對(duì)效率的影響。因此在不明顯影響分離效率和進(jìn)口不致產(chǎn)生過(guò)多物料沉積的前提下，適當(dāng)降低風(fēng)速可有效降低阻力。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，但從其高度H（H=h1+h2）與直徑D之比（H/D）可分為三種類(lèi)型：即H/D>2，高型旋風(fēng)筒；H/D<2，低型旋風(fēng)筒；H/D=2，過(guò)渡型旋風(fēng)筒。。一般來(lái)講，高型旋風(fēng)筒的直徑較小，含塵氣流停留時(shí)間較長(zhǎng)，可沉降粒度較細(xì)的塵粒，故分離效率較高；在高型旋風(fēng)筒中，又以圓錐體長(zhǎng)度較長(zhǎng)的圓錐型旋風(fēng)筒的分離效率高。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器旋風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)及其主要參數(shù)分離效率對(duì)熱效率的影響：為使預(yù)熱器熱效率較高，旋風(fēng)筒的分離效率與系統(tǒng)阻力應(yīng)該有一個(gè)合理的匹配，研究表明旋風(fēng)筒分離效率對(duì)預(yù)熱器熱效率的影響順序?yàn)椋篽1>h5>h2、h3、h4。各級(jí)預(yù)熱器分離效率推薦值四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介3、旋風(fēng)預(yù)熱器四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、1分解爐的主要作用預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器窯的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是水泥工業(yè)的一次重大技術(shù)進(jìn)步。在懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增加分解爐，同時(shí)具備燃料燃燒、氣固換熱、碳酸鹽分解等多種功能。從第一臺(tái)SF要問(wèn)世以來(lái)，預(yù)分解窯一直在發(fā)展改進(jìn)之中。初期以重油為燃料，爐容積也較小，氣流的運(yùn)動(dòng)方式較單一，以后發(fā)展為以煤代油，乃至工業(yè)廢燃料、爐容也有所增大，氣流運(yùn)動(dòng)形式往往是多種形式的復(fù)合疊加，使氣固兩相流在爐內(nèi)的流場(chǎng)更合理。以保證燃料的燃燒、氣固的換熱、碳酸鹽的分解，而且還從分解爐的結(jié)構(gòu)改進(jìn)發(fā)展為筒、管、爐、窯、機(jī)及耐火、保溫材料、自動(dòng)化控制技術(shù)諸方面的綜合改進(jìn)。形成了當(dāng)今幾十種形式的分解爐。分解爐的主要作用：碳酸鹽分解燃料燃燒四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介（1）SF、N-SF分解爐SF分解爐是全世界最早出現(xiàn)的分解爐，于1971年11月問(wèn)世，它是石川島公司和秩父水泥公司合作開(kāi)發(fā)的，最初為燃油分解爐，改燒煤后問(wèn)題較多，主要是存在煤粉不完全燃燒現(xiàn)象，為此石川島公司將SF爐改造成N-SF爐。圖為N-SF爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介（2）RSP分解爐RSP分解爐是日本小野田水泥公司和川崎重工共同開(kāi)發(fā)的，1972年8月試驗(yàn)投產(chǎn)，1974年8月應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。RSP爐屬旋風(fēng)－噴騰式分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介RSP分解爐的特點(diǎn)RSP爐由渦流燃燒室(即SB室)、渦流分解室(即SC室)、混合室(即MC室)三部分組成。在窯尾煙室與MC室之間設(shè)有縮口、縮口處裝有可調(diào)閘板，用以平衡窯與分解爐之間的壓力。從冷卻機(jī)抽來(lái)的熱風(fēng)，從SB室上部對(duì)稱(chēng)地以切線方向入爐，加速煤粉的混合與燃燒。來(lái)自冷卻機(jī)的熱風(fēng)，從兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地以切線方向進(jìn)入SC室，三級(jí)筒下來(lái)的物料在三次風(fēng)入爐前喂入該氣流中，在入口處裝有撒料捧以打散物料，使風(fēng)、料混合入爐。由SC室出來(lái)的熱氣流、物料粉及未燃燒完全的燃料入MC室，與呈噴騰狀態(tài)進(jìn)入的高溫窯煙氣相混合，此時(shí)燃料繼續(xù)燃燒，生料進(jìn)一步分解。RSP爐內(nèi)既有較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有噴騰運(yùn)動(dòng)。物料隨來(lái)自三次風(fēng)管的熱風(fēng)以旋流狀態(tài)進(jìn)入SC室，有利于氣、料混合及熱交換。同時(shí)，窯煙氣以較高速度進(jìn)入MC室形成噴騰運(yùn)動(dòng)，由于MC室截面較大，流速降低，延長(zhǎng)了物料及燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于燃料完全燃燒與物料的分解。窯與爐的燃料比為4：6，入窯生料分解率高達(dá)85－95％，一般控制在90％四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介噴騰型分解爐噴騰型分解爐以為FLS分解爐代表，有離線型分解爐（SLC）和在線型分解爐（ILC）兩種。三次風(fēng)在分解爐下部以高速（25~30m/s）噴入，形成噴騰層，造成爐內(nèi)的紊流狀態(tài)。系統(tǒng)阻力小，對(duì)燃料的適應(yīng)性較強(qiáng)，可燒煤也可燒油。當(dāng)采用單點(diǎn)進(jìn)料時(shí)，靠加料嘴的一側(cè)物料濃度較大，而另一側(cè)濃度小，若采用多點(diǎn)進(jìn)料可改善爐內(nèi)物料分散的均勻性。當(dāng)入爐物料不均勻時(shí)，即當(dāng)來(lái)料突然很大，它在瞬間掩蓋整個(gè)喉管，使入爐三次風(fēng)受到?jīng)_擊，爐內(nèi)通風(fēng)燃燒受到影響，嚴(yán)重時(shí)使窯頭因起到煙或回火。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介離線噴騰型分解爐窯尾氣體不經(jīng)過(guò)分解爐，三次風(fēng)單獨(dú)進(jìn)入分解爐，除分解爐的氣體與窯尾氣體一道進(jìn)入最下級(jí)旋風(fēng)筒。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)入分解爐的氣體為新鮮空氣，燃燒效率較高，因此分解爐的容積較小。分解爐的燃燒比較容易控制。缺點(diǎn);進(jìn)入分解爐的氣體溫度不高，對(duì)于煤種的適應(yīng)性沒(méi)有在線分解爐高。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，一般都存在預(yù)熱器與分解爐的過(guò)渡，操作上相對(duì)技術(shù)較復(fù)雜。當(dāng)物料來(lái)料不均勻或風(fēng)量波動(dòng)時(shí)，常有塌料的危險(xiǎn)。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介在線噴騰型分解爐窯尾氣體和三次風(fēng)全部進(jìn)入分解爐，煤粉在窯尾煙氣和三次風(fēng)的混合氣體下燃燒。優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)入分解爐的氣體溫度較高，因此對(duì)燃料的適應(yīng)性較好；設(shè)備較簡(jiǎn)單，操作方便。一般不擔(dān)心塌料危險(xiǎn)。缺點(diǎn);爐容積較大。容積產(chǎn)量較低由于分解爐中混入了窯尾氣體，對(duì)煤粉燃燒不是很有利。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介KDS分解爐KDS分解爐是南京凱盛公司開(kāi)發(fā)的雙噴騰低NOX噴旋型分解爐

三次風(fēng)窯尾煙氣主燒嘴還原燒嘴生料四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4分解爐三次風(fēng)窯尾煙氣主燒嘴還原燒嘴生料四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介KDS分解爐的特點(diǎn)采用噴旋結(jié)合型式，使得物料濃度分布和氣體溫度分布更合理，分解爐達(dá)到了“三高”，即高的燃料燃燼率、高的生料分解率、高的容積利用率。分解爐中部采用縮口，使分解爐達(dá)到二次噴騰效應(yīng)，具有湍流回流作用強(qiáng)、物料分散及換熱效果好、固氣停留時(shí)間比大、容積負(fù)荷高等特點(diǎn)。(采用該技術(shù)，可以解決像TL廠分解爐溫度倒掛的問(wèn)題)。在分解爐下部增設(shè)“脫氮區(qū)”，不僅有效降低了排放廢氣中的氮氧化物、減少了環(huán)境污染，還有效控制了爐下部氣體溫度、提高物料停留時(shí)間、減少爐下部結(jié)皮現(xiàn)象。采用在線布置型式,克服了離線分解爐塌料的問(wèn)題。由于增設(shè)了下部噴煤管,在窯尾高溫氣體的作用下，燃料的燃燒速度顯著加快，因而為分解爐使用劣質(zhì)燃料提供了可靠的保證。分解爐出口采用長(zhǎng)形彎管與C5旋風(fēng)筒相接，既擴(kuò)大了分解爐的有效容積，又使分解爐布置更緊湊，降低了設(shè)備重量，節(jié)省了投資。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介（4）DD爐DD爐是日本水泥公司同神戶鋼鐵公司在總結(jié)了許多窯外分解方法和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上研制的，第一臺(tái)DD爐于76年6月用于半工業(yè)生產(chǎn)，它通過(guò)在爐的下部增設(shè)還原區(qū)段，使窯廢氣中的NOⅹ有效脫除；又通過(guò)在爐內(nèi)主燃燒區(qū)后設(shè)立后燃燒區(qū)，使燃料進(jìn)行雙重燃燒，從而獲得良好的生產(chǎn)效果。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介。TDF爐我國(guó)天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院通過(guò)對(duì)各國(guó)分解爐的比較后，引進(jìn)了DD爐的專(zhuān)利技術(shù)，并用于預(yù)分解窯的設(shè)計(jì)和建設(shè)，在DD爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，研制開(kāi)發(fā)了TD爐、TDF爐。圖為分解爐結(jié)構(gòu)示意圖1—窯氣；2—三次風(fēng)；3—分解爐燃燒器；4—C4料；5—去C5四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐圖為分解爐結(jié)構(gòu)示意圖四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐4、2各種分解爐的簡(jiǎn)介。TDF爐TDF爐的特點(diǎn)：為提高分解爐煤粉燃燒條件，在提高三次風(fēng)溫的同時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上避免空氣與三次風(fēng)過(guò)早相混；在三次風(fēng)入爐口設(shè)置燃燒器，提高純氧燃燒空間及燃燒所需的動(dòng)力；合理布置C3下料位置，使煤粉燃燒區(qū)域的溫度提高，加快煤粉的燃燒速度，從而有效地提高了煤粉的燃燒效率；取消了除NOⅹ噴嘴，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。TDF爐成功用于國(guó)內(nèi)幾十條生產(chǎn)線，其中最大的生產(chǎn)線為海螺5000T/D。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介4、分解爐四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯5、1回轉(zhuǎn)窯窯體結(jié)構(gòu)回轉(zhuǎn)窯是熟料低燒系統(tǒng)中的主要設(shè)備。它是由筒體、輪帶、托輪、擋輪、傳動(dòng)裝置以及密封等裝置組成。5、2回轉(zhuǎn)窯的工作原理水泥回轉(zhuǎn)窯是低速旋轉(zhuǎn)的圓形筒體，是用以煅燒水泥熟料的設(shè)備，它以一定斜度依靠窯體上的輪帶，安放在數(shù)對(duì)托輪上，由電機(jī)帶動(dòng)或液壓傳動(dòng)，通過(guò)窯身大小牙輪，使筒體在一定轉(zhuǎn)速內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。生料自高端(窯尾)喂入，向低端(窯頭)運(yùn)動(dòng)，燃料自低端吹入形成火焰，將生料通過(guò)碳酸鹽分解、放熱反應(yīng)、燒成和冷卻四個(gè)自然帶的復(fù)雜物理化學(xué)變化，燒成熟料，由窯頭卸出，煙氣由窯尾排出。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯5.3回轉(zhuǎn)窯的基本技術(shù)參數(shù)5.3.1填充率

回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的截面面積與窯的橫截面面積之比為窯的填充率。填充率與窯的直徑無(wú)關(guān)，大約為517%。窯的填充率過(guò)高，會(huì)削弱窯內(nèi)熱傳遞。在窯的實(shí)際操作中，窯的填充率不應(yīng)超過(guò)13%。填充率f——窯內(nèi)物料填充率，% G——單位時(shí)間通過(guò)窯內(nèi)物料量，t/hg——物料平均容重，t/m3a——物料休止角，°Di——窯內(nèi)徑,m n——窯轉(zhuǎn)速,r/minS——窯斜度,°四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯f——窯內(nèi)物料填充率，% 四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯5、3回轉(zhuǎn)窯的基本技術(shù)參數(shù)5.3.2窯速與喂料量窯操作時(shí)，為了保證熟料煅燒，窯需要快轉(zhuǎn)，物料填充率較小，物料換熱、固相反應(yīng)充分，因此窯的喂料與窯的轉(zhuǎn)速影響適應(yīng)，它們的關(guān)系由下圖所示（對(duì)于5000t/d窯的操作）：四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯5.3回轉(zhuǎn)窯的基本技術(shù)參數(shù)5.3.3物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯5.3回轉(zhuǎn)窯的基本技術(shù)參數(shù)5.3.4回轉(zhuǎn)窯內(nèi)各帶的長(zhǎng)度回轉(zhuǎn)窯內(nèi)各帶的長(zhǎng)度與入窯分解率、窯速、喂料量、物料成分、火焰長(zhǎng)短等因素有關(guān)。入窯分解率越高，分解帶越短；窯速越快，燒成帶、冷卻帶越短；物料量越大，過(guò)渡帶越長(zhǎng)；火焰越長(zhǎng)，燒成帶越長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，窯內(nèi)各帶的長(zhǎng)度如下

四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介5、回轉(zhuǎn)窯四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)6.1第三代篦冷機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)（1）高溫區(qū)采用充其梁、高阻力充氣篦板采用低阻力篦板，粒徑為5mm的通風(fēng)量只有粒徑為20mm通風(fēng)量的55%左右。由于粒徑的變化使得冷卻風(fēng)量發(fā)生較大變化采用高阻力篦板，粒徑為5mm的通風(fēng)量可以達(dá)到粒徑為20mm的通風(fēng)量的85%以上。在一定程度上緩解了通風(fēng)量不均的問(wèn)題，為消除冷卻機(jī)“串風(fēng)”創(chuàng)造了有利條件。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)6.1第三代篦冷機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)（2）在中溫區(qū)采用低漏料阻力篦板這種篦板既減少細(xì)粒熟料的漏料量，又增加了篦板的通風(fēng)阻力。篦板阻力的增加同樣可降低不均勻料層阻力對(duì)篦床總阻力的影響，有利于熟料的進(jìn)一步冷卻和熱回收。雖然有的用冷風(fēng)室供風(fēng)（一般用充氣梁供風(fēng)）對(duì)熟料進(jìn)行冷卻，仍可滿足冷卻需要（3）在低溫區(qū)采用普通篦板因?yàn)榻?jīng)過(guò)前兩篦板區(qū)的冷卻，熟料溫度已顯著降低，采用普通篦板完全可以滿足要求。四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)6.1第三代篦冷機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)（4）合理配置冷卻風(fēng)在篦床的三個(gè)區(qū)域，根據(jù)料溫、料量及所要求冷卻后的出料溫度，配置不同風(fēng)量、風(fēng)壓的風(fēng)機(jī)，以滿足冷卻的需要第三代篦冷機(jī)在冷卻風(fēng)配置上，全面考慮料層縱、橫向的阻力（料厚及顆粒組成）和料溫的分布規(guī)律，既沿縱向又沿橫向?qū)Ⅲ鞔矂澐譃樽銐蛐〉膮^(qū)域，形成合理的冷卻小單元，并有針對(duì)性地分配可調(diào)節(jié)的冷卻風(fēng)（稱(chēng)可控流），最終達(dá)到以最少的冷卻風(fēng)冷卻盡可能多的熱熟料，降低空氣消耗量，提高二、三次風(fēng)溫，從而達(dá)到高產(chǎn)、高效、低熱耗的目的四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)6.2第二代與第三代篦冷機(jī)的對(duì)比第二代篦冷機(jī)的工作原理料多的3區(qū)通風(fēng)少料細(xì)的2區(qū)通風(fēng)少料粗的4區(qū)通風(fēng)多

第三代篦冷機(jī)的工作原理料多的3區(qū)、料細(xì)的2區(qū)以及料粗的4區(qū)通過(guò)高阻力篦板和風(fēng)門(mén)1A、1B、1C、1D、1E調(diào)節(jié)使它們的通風(fēng)相同四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介6、冷卻機(jī)第二代篦冷機(jī)的工作原理五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化硅酸鹽水泥熟料形成的過(guò)程，實(shí)際上是石灰石、黏土、鐵礦石等主要原料經(jīng)過(guò)加熱，發(fā)生一系列物理化學(xué)變化形成C3S、C2S、C3A和C4AF等礦物的過(guò)程，不論窯型的變化如何，其過(guò)程是不變的。水泥生料在加熱煅燒過(guò)程中所發(fā)生的主要變化，包括自由水的蒸發(fā)，黏土質(zhì)原料脫水與分解，石灰石的分解，固相反應(yīng)，熟料的燒成和熟料的冷卻。五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化硅酸鹽水泥熟料形成的過(guò)程，實(shí)際上五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化1、自由水的蒸發(fā)無(wú)論是干法生產(chǎn)還是濕法生產(chǎn)，入窯生料都帶有一定量的自由水分，由于加熱，物料溫度逐漸升高，物料中的水分首先蒸發(fā)，物料逐漸被烘干，其溫度逐漸上升，溫度升到100-150℃時(shí)，生料自由水分全部被排除，這一過(guò)程也稱(chēng)為干燥過(guò)程。2、黏土質(zhì)原料脫水和分解黏土主要由含水硅酸鋁所組成，其中二氧化硅和氧化鋁的比例波動(dòng)于2：1-----4：1之間。當(dāng)溫度升到450℃時(shí)，黏土中的主要組成高嶺土失去結(jié)構(gòu)水，變?yōu)槠邘X石Al2O3·2SiO2·2H2O------Al2O3＋2SiO2＋2H2O↑五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化1、自由水的蒸發(fā)五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化3、石灰石的分解溫度繼續(xù)升至600℃以上時(shí)，生料中的碳酸鹽開(kāi)始分解600℃MgCO3-----→MgO＋CO2↑900℃CaCO3-----→CaO＋CO2↑

碳酸鈣（CaCO3）是生料中的主要成分，分解時(shí)需要吸收大量的熱，其分解過(guò)程中消耗的熱量約占干法窯熱耗的一半以上，其分解時(shí)間和分解率都將影響熟料的燒成。因此，碳酸鈣的分解是水泥熟料生產(chǎn)中重要的一環(huán)。五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化3、石灰石的分解五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化4、固相反應(yīng)800-900℃

CaO＋Al2O3----→CaO·Al2O3(CA)CaO＋Fe2O3----→CaO·Fe2O3(CF)800-1100℃2CaO＋SiO2----→2CaO·SiO2(C2S)CaO·Fe2O3＋CaO----→2CaO·Fe2O3(C2F)7CaO·Al2O3＋5CaO----→12CaO·7Al2O3(C12S7)1100-1300℃12CaO·7Al2O3(C12S7)＋9CaO

----→7(3CaO·Al2O3)7(CaO·Fe2O3)

＋2CaO＋12CaO·7Al2O3----→7(4CaO·Al2O3

·Fe2O3(C4AF)五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化4、固相反應(yīng)五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化5、熟料的燒成當(dāng)物料溫度升高到近1300℃時(shí)，會(huì)出現(xiàn)液相，溶解于液相中的C2S和CaO很容易起反應(yīng)，而生成硅酸三鈣：2CaO·SiO2＋CaO----→3CaO·SiO2(C3S)這個(gè)過(guò)程也稱(chēng)石灰吸收過(guò)程。任何反應(yīng)過(guò)程都需要有一定的時(shí)間，C3S的形成也一樣，它的形成不僅需要有溫度的保證，而且需要在該溫度下停留一定的時(shí)間，使之能反應(yīng)充分。煅燒較均勻的回轉(zhuǎn)窯所需時(shí)間可短些，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易使生成粗而圓的晶體，使其強(qiáng)度發(fā)揮慢而低，一般需要在高溫下煅燒20-30min。五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化5、熟料的燒成五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化6、熟料的冷卻熟料燒成后要進(jìn)行冷卻，其目的在于改進(jìn)熟料質(zhì)量，提高熟料的易磨性；回收熟料余熱，降低熱耗，提高熱的效率；降低熟料溫度，便于熟料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和粉磨。C3S在高溫下是一種不穩(wěn)定的化合物，在1250℃時(shí)，容易分解，所以要求熟料自1300℃以下要進(jìn)行快冷，使C3S來(lái)不及分解，越過(guò)1250℃以后C3S就比較穩(wěn)定了。以下的冷卻，也是以快速冷卻為好，這是因?yàn)槭炝现械倪@是因?yàn)槭炝现械腃2S有α`、α、β、γ四種結(jié)晶形態(tài)，溫度及冷卻速度對(duì)C2S的晶型轉(zhuǎn)化有很大影響。五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化6、熟料的冷卻五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化熟料快速冷卻還有下列許多好處：可防止C3S晶體長(zhǎng)大或熟料完全變成晶體。有關(guān)資料表明：晶體粗大的C3S會(huì)使熟料強(qiáng)度降低，若熟料中的礦物完全變成晶體，就難于粉磨?？炖鋾r(shí)，MgO凝結(jié)于玻璃體中，或以細(xì)小的晶體析出，可以減輕水泥凝結(jié)硬化后方鎂石晶體緩慢水化出現(xiàn)體積膨脹，使安定性不良?？炖鋾r(shí)，熟料中的C3A的晶體較少，水泥不會(huì)出現(xiàn)快凝現(xiàn)象，并有利于抗硫酸鹽性能的提高。快冷可使水泥熟料中產(chǎn)生應(yīng)力，從而增大了熟料的易磨性。此外熟料的冷卻，還可以部分地回收熟料出窯帶走的熱量，即可降低熟料的總熱耗，從而提高熱的利用率。熟料的冷卻對(duì)熟料質(zhì)量和節(jié)約能源都有著重要的意義，因此回轉(zhuǎn)窯要選用高效率的冷卻機(jī)，并減少冷卻機(jī)各處的漏風(fēng)，在提高其冷卻效率的同時(shí)回收熟料的顯熱，提高窯的熱效率。五、煅燒過(guò)程中的物理化學(xué)變化熟料快速冷卻還有下列許多好處：謝謝！謝謝！新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！新型干法水泥工藝

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司寧新型干法水泥工藝

基礎(chǔ)知識(shí)

司寧目錄一、概述二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)四、生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介五、煅燒過(guò)程的物理化學(xué)變化目錄一、概述一、概述1、膠凝材料的定義和分類(lèi)凡在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，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(chēng)為膠凝材料。膠凝材料分為水硬性和非水硬性?xún)纱箢?lèi)。非水硬性膠凝材料是只能在空氣中或其他條件下硬化，而不能在水中硬化的材料。如無(wú)機(jī)的石灰、石膏及有機(jī)的環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)料等。水硬性膠凝材料是在拌水后不僅能在空氣中硬化又能在水中硬化的材料。如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥等無(wú)機(jī)材料。一、概述1、膠凝材料的定義和分類(lèi)一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史粘土以及粘土摻加一些纖維材料作為膠凝材料是人類(lèi)使用最早的一種膠凝材料，但粘土不耐水且強(qiáng)度低。大約在公元前2000-3000年，人們開(kāi)始把石灰、石膏來(lái)調(diào)制砌筑砂漿用作膠凝材料。我國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)城，古埃及的金字塔、獅身人首石像建筑，就是由這種膠凝材料建造的。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們注意到在石灰砂漿中摻入火山灰使砂漿具有一定抗水性。我國(guó)很早就使用的“三合土”建筑物等都用的是石灰火山灰材料。隨著陶瓷生產(chǎn)的發(fā)展，人們用廢陶器。碎磚磨碎后混合石灰作膠凝材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)它的砂漿可以在水中硬化、具有較高的強(qiáng)度和較好的抗水性；由此，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)可用石灰和煅燒的粘土來(lái)制成膠凝材料。一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史在18世紀(jì)到19世紀(jì)初期，在歷史上是探求真理成為一種潮流的時(shí)代，化學(xué)和物理學(xué)被廣泛地用于解釋自然現(xiàn)象。在這樣一個(gè)時(shí)期內(nèi)，許多學(xué)者、工程師注意到了水泥的神秘。于1756年和1796年先后制成了水硬性石灰和羅馬水泥。在此基礎(chǔ)上，又進(jìn)而用合適量（20%-25%）粘土的石灰石（天然水泥）經(jīng)煅燒磨細(xì)，制得天然水泥。19世紀(jì)初期（1810-1825年）已經(jīng)將石灰石和粘土細(xì)粉按一定比例配合，在類(lèi)似石灰窯的爐內(nèi)，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成塊（熟料），再進(jìn)行粉磨制成水硬性膠凝材料。因?yàn)檫@種水硬性膠凝材料，具有與英國(guó)波特蘭城建筑巖石相似的顏色，故稱(chēng)之為波特蘭水泥（我國(guó)稱(chēng)為硅酸鹽水泥）。一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史硅酸鹽水泥出現(xiàn)后，應(yīng)用日益普遍。100多年來(lái)，由于各國(guó)的科學(xué)家和水泥工作者的不斷研究、探索及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，使硅酸鹽水泥生產(chǎn)不斷提高和完善。同時(shí)水泥制品也相應(yīng)得到發(fā)展。由于工業(yè)不斷發(fā)展，以及軍事工程和特殊工程的需要，先后制成了各種特殊用途的水泥，如高強(qiáng)快硬水泥、礬土水泥、膨脹水泥、抗硫酸鹽水泥、油井水泥等。一、概述2、膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史一、概述3、水泥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用水泥是基本建設(shè)中最重要的建筑材料。現(xiàn)在水泥已廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑、水工建筑、道路建筑、農(nóng)田水利建設(shè)和軍事工程等方面。由水泥制成的各種水泥制品，如坑木、軌枕、水泥船和石棉水泥制品等廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通等部門(mén)，在代鋼、代木方面，也越來(lái)越顯示出技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。由于鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)材料的混合使用，才有高層、超高層、大跨度以及各種特殊功能的建筑物。新的產(chǎn)業(yè)革命，又為水泥行業(yè)提出了擴(kuò)大水泥品種和擴(kuò)大應(yīng)用范圍的新課題。開(kāi)發(fā)占地球表面71%的海洋是人類(lèi)進(jìn)步的標(biāo)志，而海洋工程的建造，如海洋平臺(tái)、海洋工廠，其主要建筑材料就是水泥。此外，如宇航工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)，也需要各種無(wú)機(jī)非金屬材料，其中最為基本的是以水泥為主的復(fù)合材料。因此水泥工業(yè)的發(fā)展對(duì)保證國(guó)家建設(shè)計(jì)劃的順利進(jìn)行起著十分重要的作用。一、概述3、水泥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況硅酸鹽水泥出現(xiàn)后，水泥生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)歷多次變革。硅酸鹽水泥是在第一次產(chǎn)業(yè)革命中問(wèn)世的，開(kāi)始是間歇作業(yè)的土立窯。隨著冶煉技術(shù)為突破口的第二次產(chǎn)業(yè)革命，推動(dòng)了水泥生產(chǎn)設(shè)備的更新，1877年出現(xiàn)了回轉(zhuǎn)窯，繼而出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)、立式磨和單倉(cāng)球磨，使水泥產(chǎn)質(zhì)量有所提高。到19世紀(jì)末至20世紀(jì)初，水泥工業(yè)一直進(jìn)行不斷改造與更新，1910年立窯實(shí)現(xiàn)機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)，1928年出現(xiàn)立波爾窯，使回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量有明顯提高，熱耗降低。一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況以原子能、合成化工為標(biāo)志的第三次產(chǎn)業(yè)革命達(dá)到了高度工業(yè)化階段。水泥工業(yè)也出現(xiàn)變革，1950年懸浮預(yù)熱器的應(yīng)用，使熱耗大幅度降低；年代初，以電子計(jì)算機(jī)為代表的新技術(shù)在水泥工業(yè)中開(kāi)始得到應(yīng)用；在1971年開(kāi)發(fā)了水泥窯外分解技術(shù)，是水泥生產(chǎn)技術(shù)的重大突破。同時(shí)隨著原料預(yù)均化及生料均化等多種生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善，以及射線檢測(cè)方法及計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)在水泥生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用，使干法窯的產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高，在節(jié)能方面取得極大進(jìn)展，使干法工藝正在逐步取代濕法、老式干法及半干法生產(chǎn)，將水泥工業(yè)推向一個(gè)新的階段。一、概述4、水泥工業(yè)發(fā)展概況一、概述5、水泥的定義和分類(lèi)凡細(xì)磨材料，加入適量水后，成為塑性漿狀，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，通稱(chēng)水泥。水泥種類(lèi)很多。按其用途及性能可分為通用水泥、專(zhuān)用水泥及特性水泥。通用水泥如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等；專(zhuān)用水泥如75℃油井水泥、砌筑水泥等；特性水泥如快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽等。目前水泥品種已達(dá)100余種。一、概述5、水泥的定義和分類(lèi)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

1、定義與代號(hào)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定：通用硅酸鹽水泥以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏、及規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通用硅酸鹽水泥按混合材料的品種和摻量分為硅酸鹽水泥、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。通用硅酸鹽水泥的組分應(yīng)符合表1的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

1、定義與代號(hào)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、材料2、1硅酸鹽水泥熟料

由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì)。其中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。2、2石膏

天然石膏：應(yīng)符合GB/T5483中規(guī)定的G類(lèi)或M類(lèi)二級(jí)（含）以上的石膏或混合石膏。工業(yè)副產(chǎn)石膏：以硫酸鈣為主要成分的工業(yè)副產(chǎn)物。采用前應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明對(duì)水泥性能無(wú)害。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、材料二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、3活性混合材料

符合GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847標(biāo)準(zhǔn)要求的粒化高爐礦渣、?；郀t礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料。2、4非活性混合材料活性指標(biāo)分別低于GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847標(biāo)準(zhǔn)要求的?；郀t礦渣、粒化高爐礦渣粉、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料；石灰石和砂巖，其中石灰石中的三氧化二鋁含量應(yīng)不大于2.5%。2、5窯灰符合JC/T742的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、3活性混合材二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、6助磨劑

水泥粉磨時(shí)允許加入助磨劑，其加入量應(yīng)不大于水泥質(zhì)量的0.5%，助磨劑應(yīng)符合JC/T667的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

2、6助磨劑二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、強(qiáng)度等級(jí)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)等級(jí)。普通硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為42.5、42.5R、52.5、52.5R四個(gè)等級(jí)。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、復(fù)合硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)等級(jí)。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、強(qiáng)度等級(jí)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4技術(shù)要求：4、1化學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合下表的規(guī)定二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4技術(shù)要求：新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2物理指標(biāo)4、2、1凝結(jié)時(shí)間硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于390min；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)合硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于600min。4、2、2安定性沸煮法合格。4、2、3強(qiáng)度不同品種不同強(qiáng)度等級(jí)的通用硅酸鹽水泥，其不同各齡期的強(qiáng)度應(yīng)符合下表的規(guī)定。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2物理指標(biāo)新型干法水泥基本知識(shí)培訓(xùn)二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2、4細(xì)度（選擇性指標(biāo)）硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥以比表面積表示，不小于300m2/kg；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)合硅酸鹽水泥以篩余表示，80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

4、2、4細(xì)度（選二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5、廢品與不合格品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合本標(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最大限量和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)稱(chēng)為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、標(biāo)號(hào)工廠名稱(chēng)和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。二、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

5、廢品與不合格品三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)1水泥生產(chǎn)方法與分類(lèi)

水泥窯主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是窯筒體臥置，并能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)為回轉(zhuǎn)窯；另一類(lèi)窯筒體立置不轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)為立窯三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)1水泥生產(chǎn)方法與分類(lèi)三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)2水泥的原料、燃料與配料水泥生產(chǎn)原料分為：石灰質(zhì)原料粘土質(zhì)原料校正原料（輔助原料）硅質(zhì)校正原料鋁質(zhì)校正原料鐵質(zhì)校正原料燃料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)2水泥的原料、燃料與配料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)鈣質(zhì)原料鈣質(zhì)原料：是制造硅酸鹽水泥和石灰的主要原料，也是陶瓷和玻璃工業(yè)生產(chǎn)中引入CaO成分的物質(zhì)。水泥工業(yè)中的鈣質(zhì)原料主要是石灰石。水泥生產(chǎn)用鈣質(zhì)原料質(zhì)量要求CaO≥48%；MgO≤3.0%；K2O+Na2O≤0.6%；S3O≤1.0%；f-SiO2≤6.0%（石英質(zhì)），或≤4.0%（燧石質(zhì)）；Cl-≤0.015%；三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)鈣質(zhì)原料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)粘土質(zhì)原料主要是堿和堿土的鋁硅酸鹽。主要化學(xué)成分是SiO2，其次是Al2O3，還有少量的Fe2O3。校正原料顧名思義硅質(zhì)、鋁質(zhì)、鐵質(zhì)校正原料主要為水泥生產(chǎn)提供SiO2、

Al2O3、

Fe2O3三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)粘土質(zhì)原料三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥生產(chǎn)用校正原料質(zhì)量要求校正原料：MgO≤3.0%；K2O+Na2O≤4.0%；S3O≤2.0%；Cl-≤0.015%；硅質(zhì)校正原料：SiO2>80%；鋁質(zhì)校正原料：Al2O3>30%；鐵質(zhì)校正原料：Fe3O2≥50%；三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥生產(chǎn)用校正原料質(zhì)量要求三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)燃料：按其物理狀態(tài)分為固體、液體、氣體三種。固體燃料的代表是煤。煤有褐煤、煙煤和無(wú)煙煤之分。水泥生產(chǎn)用煤質(zhì)量要求水份（Mt）（％）：＜0.5細(xì)度：0.08mm方孔篩篩余（%）5.0～10灰分（Aad）（％）：＜25揮發(fā)分（Vad）（％）：＞20低位熱值QDW（kJ/kg）：＞5500×4.18=22990全硫（有機(jī)硫、硫化鐵、硫酸鹽）：＜1.5三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)燃料：按其物理狀態(tài)分為固體、液體、氣體三三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥熟料的礦物組成

C3S——硅酸三鈣（含量:50～60%)C2S——硅酸二鈣(含量:15～32%)C3A——鋁酸三鈣(含量：3～11%)C4AF——鐵鋁酸四鈣(含量:8～18%)

主要化學(xué)成分:CaO62～67%、SiO220～24%、Al2O34～7%、Fe2O32.5～6%。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)水泥熟料的礦物組成三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)礦物在水泥中的作用

C3S——早期強(qiáng)度高，水泥凝結(jié)硬化快，但抗礦物鹽侵蝕性差。C2S——早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高，水泥凝結(jié)硬化慢，但抗礦物鹽侵蝕性好。C3A——水泥凝結(jié)硬化速度較快，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快后期強(qiáng)度增長(zhǎng)慢，水化熱高，抗硫酸鹽侵蝕性差，但在磨制水泥時(shí)，石膏摻入量與之相適應(yīng)時(shí)，對(duì)水泥強(qiáng)度及抗礦物鹽侵蝕性會(huì)好一些。C4AF——水泥后期強(qiáng)度較高，水泥凝結(jié)硬化較慢，抗礦物鹽侵蝕性好，抗折性好。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)礦物在水泥中的作用三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值4.1石灰石飽和系數(shù)石灰飽和系數(shù)即水泥熟料中全部SiO2生成硅酸鈣(C2S和C3S)所需的CaO含量與全部SiO2生成CaS所需的CaO含量的比直，即CaO－1.65Al2O3－0.35Fe2O3KH＝----------------------------------------------2.8SiO2熟料KH值的高低，反映了熟料在煅燒過(guò)程中生成C3S含量的多少。KH值高，煅燒困難，容易產(chǎn)生游離氧化鈣，但對(duì)KH值高，煅燒良好的熟料，其游離氧化鈣低，硅酸三鈣含量高，熟料強(qiáng)度高，具有硬化快的特點(diǎn)；KH值低，熟料中硅酸二鈣含量增加，熟料硬化速度減緩，早期強(qiáng)度低。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值4.2硅酸率硅酸率是水泥熟料中SiO2含量與Al2O3、Fe2O3，含量之和的比值，SiO2SM＝——————————Al2O3＋Fe2O3硅酸率的大小表示熟料在煅燒過(guò)程中生成硅酸鹽礦物與熔劑礦物的相對(duì)含量。硅酸率過(guò)高，熟料中硅酸鹽礦物多，熔劑礦物少，煅燒困難，熟料硬化速度減緩；硅酸率過(guò)低，熔劑礦物增加，硅酸鹽礦物減少，液相量過(guò)多，煅燒時(shí)易出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)圈等現(xiàn)象，熟料強(qiáng)度降低。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值4.3鋁氧率鋁氧率是水泥熟料中Al2O3含量與Fe2O3，含量的比值，即Al2O3IM＝——————Fe2O3鋁氧率反映熟料熔劑礦物中C3A與C4AF的相對(duì)含量，既關(guān)系著熟料水化速度的快慢，也影響到熟料煅燒的難易。在熔劑礦物含量一定時(shí)，鋁氧率高，熟料中C3A含量增加，C4AF含量降低，液相粘度增加，生成C3S速度慢。熟料煅燒困難，反之，液相粘度降低，熟料易于形成，但料子燒結(jié)范圍較窄，易結(jié)大塊，不利于操作三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)4生、熟料率值三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5水泥熟料有害成分5.1氧化鎂（MgO）熟料中的氧化鎂（MgO）的主要作用引起水泥膨脹，影響水泥的安定性。適量（約2%）的MgO存在，能夠增加熟料的液相量，降低液相粘度。促進(jìn)硅酸鹽礦物的形成，減少f—CaO的含量，是水泥熟料燒成溫度降低，明顯提高熟料質(zhì)量。MgO具有顯著的固硫作用，在一定含量范圍（1%~2.29%），隨其含量增加，熟料中的SO3含量也增加。在少量堿存在的情況下，鎂-堿的聯(lián)合作用可以大大減少SO2揮發(fā)，消除生產(chǎn)高硫水泥帶來(lái)的環(huán)境污染。適量的MgO使水泥熟料的顏色變?yōu)樯罹G色，過(guò)量的MgO使水泥熟料的顏色變?yōu)榛揖G色，并以方鎂石形式存在，而且能破壞水泥的安定性，降低強(qiáng)度性能。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5水泥熟料有害成分三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.2游離二氧化硅f—SiO2游離二氧化硅f-SiO2一般為燧石，其結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐壓強(qiáng)度高，化學(xué)活性低，對(duì)粉磨設(shè)備的磨損非常嚴(yán)重，對(duì)窯的操作也會(huì)產(chǎn)生極為不利的影響。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)： 石灰石中燧石一般要低于4%； 但以石英為主要形態(tài)的f-SiO2含量可大于4%，需要試驗(yàn)確定； 對(duì)于輥磨，國(guó)外經(jīng)驗(yàn)可允許f-SiO2含量7%；采用耐磨材料，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，f-SiO2可放寬到8~9%。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.2游離二氧化硅f—SiO2三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.3堿K2O、Na2O當(dāng)生料中含堿量過(guò)高時(shí)，料發(fā)粘，燒結(jié)范圍窄，易結(jié)圈，窯內(nèi)飛砂大，窯皮和熟料結(jié)構(gòu)疏松，燒成帶耐火磚壽命短，熱工制度不易穩(wěn)定。另外，當(dāng)堿含量過(guò)高(>1.7%)時(shí)，熟料中游離氧化鈣含量大幅度增加，水泥急凝，強(qiáng)度下降。對(duì)于旋風(fēng)預(yù)熱器或預(yù)分解窯而言，當(dāng)原、燃料中含堿、氯、硫較多時(shí)，在預(yù)熱器的旋風(fēng)筒和窯尾下料溜子內(nèi)，有氯化堿和硫酸鹽等化合物粘附在筒壁上，形成結(jié)皮；嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞通道，影響正常生產(chǎn)。生料中的堿除一部分揮發(fā)循環(huán)以外，其余的大部分均以硫酸堿(K2SO4,Na2SO4)的形式存在于熟料中。熟料中堿含量過(guò)高，將導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間短、水泥需水量增加、熟料中fCaO增高、安定性不良、抗折強(qiáng)度降低，并出現(xiàn)1天、3天的抗壓強(qiáng)度略有升高，而7天、28天的抗壓強(qiáng)度明顯下降。根據(jù)國(guó)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)42.5普通硅酸鹽水泥時(shí)，熟料中K2O+Na2O含量以小于1.5%為宜，相應(yīng)的一般要求，生料中的堿含量(K2O+Na2O)應(yīng)不大于1.0%。美國(guó)規(guī)定低堿水泥的堿含量以Na2O當(dāng)量計(jì)要小于0.6%。三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.3堿K2O、Na2O三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.4硫SO3

生料和燃料中的硫在燃燒過(guò)程中生成SO2，在燒成帶氣化，并與R2O結(jié)合形成汽態(tài)的硫酸堿。這些R2SO4除一小部分被窯灰?guī)ё咄猓蚱鋼]發(fā)性較低，大部分被固定在熟料中而帶出窯外。如果SO2含量有富裕，則在預(yù)熱器中它將與生料中的CaCO3反應(yīng)生成CaSO4進(jìn)入窯內(nèi)。在燒成帶其大部分再分解成CaO和氣態(tài)SO2，小部分殘存于熟料中。這樣，氣態(tài)SO2在窯氣中循環(huán)富集，常引起預(yù)熱器結(jié)皮或窯內(nèi)結(jié)圈。反之，如堿含量有富裕，則剩余的堿就會(huì)生成高揮發(fā)性的氯化堿和中等揮發(fā)性的碳酸堿，形成氯和堿的循環(huán)，影響預(yù)熱器的正常操作。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，常用硫堿比作為控制指標(biāo)三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.4硫SO3三、水泥工藝基礎(chǔ)知識(shí)5.5氯CIˉ氯在燒成系統(tǒng)中主要生成CaCl2或氯化堿RCl，其揮發(fā)性特別高（一般要