《水泥工藝學(xué)》復(fù)習(xí)題及答案

水泥工藝學(xué)習(xí)題12分〕破壞?；蛑粎⑴c中間物的反響3、硬化：水泥加水拌和到水泥漿完全失去可塑性，并產(chǎn)生確定的機(jī)械強(qiáng)度?！?9分〕1煤的工業(yè)分析工程包括 ， ， ， 四項(xiàng)總和為 。2、硅酸鹽水泥熟料中的 稱為硅酸鹽礦物 稱為熔劑礦物。3硅酸鹽水泥的強(qiáng)度主要是由 、 、 種水化產(chǎn)物供給的。4影響水泥強(qiáng)度的主要因素有 、 及 。5、硅酸鹽水泥熟料主要由 物組成，通常在熟料中占 以上。6水泥按其用途和性能分為 、 、 三類。7、道路水泥中鋁酸三鈣的含量 ，鐵鋁酸四鈣的含量 。窯外分解窯熟料中f—CaO含量的把握指標(biāo)是 。9、生料磨配料一般有 和 干法廠承受的是 ，其特點(diǎn)是。10水泥生產(chǎn)中石膏可以有三種用途 ， 和 。11、窯外分解窯入窯碳酸鹽分解率一般為 ，入窯物料的煅燒經(jīng)受了 、 、 、 四個(gè)過(guò)程。12、目前水泥企業(yè)最常用的鐵質(zhì)校正原料是 ，俗稱 它是 經(jīng)過(guò)煅燒脫硫后的工業(yè)廢渣。13、原料預(yù)均化的原理可概括為 ，一般變異系數(shù)為時(shí)應(yīng)考慮原料的預(yù)均化。14、石灰石原料進(jìn)廠后，每批都應(yīng)進(jìn)展 、 量的測(cè)定，或作 。二、推斷題〔正確的打“√”錯(cuò)誤的打“×〔10分〕20~40%。〔 〕飽和系數(shù)?！?〕3C3A、C3S〔 〕4、在礦渣硅酸鹽水泥的技術(shù)要求中有：水泥中MgO的含量不得超過(guò)5%，SO3%?！?〕5、水泥的耐久性主要打算于水化產(chǎn)物中氫氧化鈣的含量?！?〕指標(biāo)，但富有強(qiáng)度不夠，也可算是合格產(chǎn)品?！?〕7AL203含量高造成的?！?〕少造成的?！?〕9、礦渣水泥中石膏起既是緩凝劑也是礦渣的活性激發(fā)劑?！?〕10、水泥屬無(wú)機(jī)膠凝材料中的水硬性膠凝材料，水泥拌水后只能在水中分散硬化?！?〕三、簡(jiǎn)答題〔15分〕1、簡(jiǎn)述熟料四種礦物的特點(diǎn)？1〔1〕C3S水化較快，水化熱高，抗水性較差。早期強(qiáng)度高，后期強(qiáng)度也高，C3S強(qiáng)度最高。C2S水化較慢，分散硬化慢，水化熱低，抗水性好。早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高。C3A水化最快，水化熱最高，抗水性差。早期強(qiáng)度高，三天的強(qiáng)度大局部就發(fā)揮出來(lái)，三天的強(qiáng)度后的強(qiáng)度不在增長(zhǎng)，甚至倒縮。C4AFC3SC3A，早期強(qiáng)度類似于C3A，后期不如C3S，水化C3A低，抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能好。2、生料均化的意義是什么？有哪些方式？提高熟料的質(zhì)量，穩(wěn)定窯的熱工制度。提高窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率、產(chǎn)量，降低能耗。均化方式有，多庫(kù)搭配，機(jī)械倒庫(kù)，空氣攪拌。3、提高礦渣水泥的早期強(qiáng)度的工藝措施？3〔1〕選擇適當(dāng)?shù)氖炝系V物。把握礦渣的質(zhì)量和摻量。提高水泥的粉磨細(xì)度。24分〕1、分析三個(gè)率值的凹凸對(duì)熟料煅燒和質(zhì)量有何影響？kH

CaO1.65AlO2 3

0.35FeO2 3

0.7SO32.8SiO23 2的強(qiáng)度高，但fCaO含量高。3 2熟料易粉化。SiOn 2AlO2 3

FeO2 3度低。

〔1〕n值高，硅酸鹽礦物多，熔劑礦物少，熟料難燒?！?〕n值低，硅酸鹽礦物少，熔劑礦物多，液相多，熟料易結(jié)大塊、強(qiáng)3pAl2O3FeO2 3p值高, AlO2 3

含量高，CA含量高，水泥易消滅快凝，液相黏度大。3pFeO2 3

含量高，熟料易結(jié)大塊，液相黏度小，CS易形成。32、為什么要把握水泥的細(xì)度，如何確定把握指標(biāo)?！?〕提高水細(xì)度對(duì)提高水泥的早期強(qiáng)度有很大好處，對(duì)后期強(qiáng)度也有利。水泥粉磨得細(xì)，比外表積大，水泥的水化快，分散、硬化較快，水泥的早期、后期強(qiáng)度都有提高度有下降趨勢(shì)。酸鹽水泥比外表積>300㎡/80μm方孔篩≯10%〔1〕工藝條件。熟料的強(qiáng)度與易磨性?；旌喜馁|(zhì)量、摻量及水泥本錢。3、分析影響水泥水化速度的因素？〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕溫度和外加劑。參考答案二、填空題：1、水份，揮發(fā)份、固定碳、灰分，100%2、C3S和C2S， C3A和C4AF3、氫氧化鈣、水化硅酸鈣凝膠、鈣礬石4、游離氧化鈣含量高、游離氧鎂含量高、SO3的含量高、SiO2、AL2O3Fe2O3，95%6、通用水泥、專用水泥、特性水泥7、≯5.0%16.0%8、≤1.5%9、磨頭倉(cāng)和庫(kù)底配料，簡(jiǎn)化工藝流程、便于把握、揚(yáng)塵少10、礦化劑，緩凝劑，激發(fā)劑11、85~95%，小局部的碳酸鈣的分解、放熱反響、熟料燒結(jié)、冷卻12、硫鐵渣，鐵粉，黃鐵礦13、平鋪直取，≥10%14、碳酸鈣、氧化鎂，全分析三、推斷題1〔×〕8〔×〕2〔×〕3〔×〕4〔×〕9〔√〕10〔×〕5〔×〕6〔√〕7〔×〕熟料急冷的作用：1〕防止C3S的分解 2〕防止β-C2S轉(zhuǎn)化為г-C2SMgO來(lái)不及結(jié)晶而存在于玻璃體中C3A主要呈玻璃體,增加水泥的抗硫酸鹽性熟料的冷卻有以下作用。1、改善熟料的質(zhì)量 2、回收余熱3、有利于熟料的輸送、儲(chǔ)存和粉磨堿對(duì)熟料煅燒的影響形成結(jié)皮，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)消滅堵塞現(xiàn)象KC23S12NC8A33)Na2SO4K2SO4同時(shí)存在時(shí)造成飛砂嚴(yán)峻立窯中造成βC2S粉化成γC2S由于堿易生成鉀石膏(K2SO4.CaSO4.H20)，使水泥庫(kù)結(jié)塊和造成水泥快凝發(fā)生“堿-集料反響”石膏在Ca(OH)2飽和溶液中與C3A作用生成細(xì)顆粒的鈣礬石掩蓋于C3A顆粒外表形成一層薄膜，阻擋水分子及離子的集中，從而延緩水泥顆粒特別是C3AC3A外表又形成鈣礬石，由于固進(jìn)展。接著又生成鈣礬石，直至溶液中SO42-離子消耗完為止。因此，石膏的緩凝作用是在水泥顆粒外表形成鈣礬石保護(hù)膜，阻礙水分子等移動(dòng)的結(jié)果。石膏的適宜摻入量分散時(shí)間、不同凝期〔1d、3d、7d、28d、90d〕的強(qiáng)度等性能試驗(yàn)，然后依據(jù)SO3含量的關(guān)系曲線，結(jié)合各凝期狀況綜合考慮，選擇分散時(shí)SO3摻量，即為石膏最正確摻量硫酸鹽侵蝕再和水化鋁酸鈣反響而生成鈣礬石，從而使固相體積增加很多，分別為124％和94％，產(chǎn)生相當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶壓力，造成膨脹開(kāi)裂以及毀壞。鎂鹽侵蝕Ca(OH)2生成的氫氧化鎂，氫氧化鎂溶解度微小，極易從溶液中沉淀出來(lái)，從而使反響不斷向右進(jìn)展。而且，氫氧化鎂飽和溶液的PH值只為PH值。但是硫解。同時(shí)，Mg2+離子還會(huì)進(jìn)入水化硅酸鈣凝膠，使其膠結(jié)性能變差，而且在氫離子的嚴(yán)峻危害，常稱為“鎂鹽侵蝕”。兩種侵蝕的最終產(chǎn)物是石膏，難溶的氫氧化鎂，氧化硅及氧化鋁的水化物凝膠。三、硅酸鹽水泥的水化1、鈣礬石形成期C3A領(lǐng)先水化。在石膏存在的條件下，快速形成鈣礬石，這是導(dǎo)致第一放熱峰的主要因素。2、C3S水化期C3S開(kāi)頭快速水化，大量放熱，形成其次個(gè)放熱峰。有時(shí)會(huì)有第三放熱峰或在其次放熱峰上消滅一個(gè)“峰肩生成相應(yīng)的水化產(chǎn)物。3、構(gòu)造形成和進(jìn)展期據(jù)的空間，再漸漸連接并相互交織，進(jìn)展成硬化的漿體構(gòu)造。提高水泥抗蝕性的措施C3S含量可提高抗淡水C3A含量，而增加C4AF混泥土致密度，削減侵蝕介質(zhì)的滲入量。：混泥土越之迷，侵蝕介質(zhì)就越難滲入，被侵蝕的可能性就越小。摻混合材的硅酸鹽水泥的水化硬化硅酸鹽熟料首先與水作用，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣和氫(火山灰)SiO2Al2O3反響或作為Ca2+AlO45-A13+SiO44+離子進(jìn)入溶液，生成低堿度的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣。在有石膏存在時(shí)，還生成水化硫鋁(鐵)酸鈣。由于這些水泥中熟料含量相對(duì)削減，又有相當(dāng)多的混合材C—S—HC—S—H(Ⅰ)。另外，氫氧化鈣含量也相對(duì)削減。當(dāng)混合材摻量較多時(shí)，水化后期可能不存在氫氧化鈣。C—S—H(Ⅱ)為主的水化硅比較穩(wěn)定，外表又相當(dāng)致密，水化速度慢。水泥水化7d后的粉煤灰顆粒外表幾90d后，粉煤灰顆粒外表才開(kāi)頭生長(zhǎng)大量水化硅酸鈣凝膠。溶體、少量氫氧化鈣等。一、定義與代號(hào)1、硅酸鹽水泥但凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量的石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，即國(guó)外通稱的波特蘭水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類型：不摻混合材的稱為Ⅰ型硅酸鹽水泥，代號(hào)P·Ⅰ。在硅酸鹽水泥熟料粉磨時(shí)摻加不超過(guò)水泥質(zhì)量5% 或?；郀t礦渣混合材料的稱為Ⅱ型硅酸水泥，代號(hào)P·Ⅱ。2、一般硅酸鹽水泥但凡由硅酸鹽水泥熟料、6%~15%混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為一般硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱一般水泥)P．O。15%．其中允許用不超過(guò)水泥質(zhì)10%。活性混合材料生反響產(chǎn)生強(qiáng)度。堿性激發(fā)劑：CaO、Ca(OH)2等 硫酸鹽激發(fā)劑：CaSO4等礦物外加劑：礦渣、粉煤灰、火山灰非活性混合材料：不管在任何狀況下都不發(fā)生反響，只能作為填料作用。二、強(qiáng)度等級(jí)、、。、、。注：R型水泥屬于快硬型，對(duì)其3d強(qiáng)度有較高的要求。三、技術(shù)要求0.75%。Ⅱ型硅酸鹽水泥中不溶物1.50%。5.0%。假設(shè)水泥壓蒸安定性試驗(yàn)合格，6.0%。SO33.5%。43.5%5.0%。10.0%。45min390min。一般45min10h。均為廢品。：凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混泥包裝標(biāo)志中水泥品種、標(biāo)號(hào)、工廠名稱和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。一、硅酸三鈣50%60％以上。純C3S只有在2065～1250℃溫度范圍內(nèi)才穩(wěn)定。在2065℃以上不CaO和液相；在1250C2SCaO，但反響很慢，故純C3S在室溫可呈介穩(wěn)狀態(tài)存在。1、C3S的多晶現(xiàn)象：C3S有三種晶系七種變型：R型為三方晶系，M型為單斜晶系，T型為三斜晶系，這些變型的晶體構(gòu)造相近。但有人認(rèn)為,RMT型的高。C3S(T型MgOAI2O3Fe2O3、、Cr2O3、R2OMR型。由于熟料中MR型。MR型。高溫型的，〔3〕礦物分布均勻，界面清楚，阿利特晶形完整．C3S的顯微特征：純C3S為白色，密度為／㎝3．其晶體截面為六角形或棱柱形。單斜晶系C2SCaO的包裹體存在。A礦有時(shí)呈環(huán)帶構(gòu)造，這是它形成固溶體的特征，不通帶的部位組成不同。2C2S的顯微特征在冷卻過(guò)程中結(jié)晶出來(lái)的貝利特則可以自行消滅而呈其他外形。低冷卻慢者，則呈現(xiàn)平行雙晶條紋。則溶入玻璃相或呈不規(guī)章微晶析出。C3A水化快速，放熱多，分散很快，假設(shè)不加石膏等緩凝別，易使水泥急凝；硬化快，強(qiáng)度3d內(nèi)就發(fā)揮出來(lái)，但確定值不高，以后幾乎不增長(zhǎng)，甚至倒縮。干縮變形大．抗硫酸鹽性能差。C3Acm3，熔融溫度為1533℃．反光鏡下，快冷呈點(diǎn)滴狀，慢冷呈矩形或柱形。因反光力氣差，呈暗灰色，故稱黑色中間相。燒的游離氧化鈣構(gòu)造比較致密，水化很慢，通常要在3d后才明顯．水化生成氫3d以后強(qiáng)度倒縮，嚴(yán)峻時(shí)引起安定性1.5%2.5%以下。以下三種形式存在于熟料中：1〕溶解于C4AF,C3S中形成固溶體; 2)溶于玻璃體中;以游離狀態(tài)的方鎂石形式存在。SiO2AI2O3Fe2O3的質(zhì)量百分比外，還表示了熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例關(guān)系，相應(yīng)地反映了熟料的質(zhì)量和易燒性。結(jié)爐瘤，結(jié)圈等，影響窯的操作。度，從而影響熟料的煅燒的難易。鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，液相粘度大，物料難燒，水泥分散快。但鋁率窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操作。石灰飽和系數(shù)KH是熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣(C3S+C2S)所需的氧化鈣示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。KHC3SC2S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(qiáng)度〕越好，故提高KH有利于CaO，同時(shí)窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。熟料真實(shí)礦物組成與計(jì)算礦物組成的差異1〕固溶體的影響2〕冷卻條件的影響 3〕和其他微組分的影響KHIM值。假設(shè)用液體或氣體燃料，火焰強(qiáng)度很高，外形易把握，幾乎無(wú)灰分，因此KH值可適當(dāng)提高12。入窯后會(huì)引起炸裂、嚴(yán)峻影響窯內(nèi)通風(fēng)。液相量增加，則能溶解的氧化鈣和硅酸二鈣亦多，形成C3S就快。但是液正常生產(chǎn)。液相的粘度,有利于液相中質(zhì)點(diǎn)的集中,C3S的形成.粘度與溫度的關(guān)系提高溫度,離子動(dòng)能增加,減弱了離子間相互作用力,因而液相粘度下降;(2)粘度與鋁率的關(guān)系粘度與鋁率成正比,A/F上升,粘度呈直線上升;(3)粘度與雜質(zhì)氧化物的關(guān)系四種氧化物的熟料,3~4%的各種氧化物,再在不同溫度下測(cè)其粘度,得到如下結(jié)論:1400℃時(shí),以下氧化物使粘度下降的次序如下:Na2O(K2O)＜CaO＜MgO＜Fe2O3＜MnO〔5〕液相粘度與升降溫速度碳酸鹽分解要是石灰石中的碳酸鈣和原料中夾雜的碳酸鎂進(jìn)展分解1、碳酸鹽分解反響的特點(diǎn)(1)可逆反響。 反響。(3)反響的起始溫度較低碳酸鈣的分解有以下五個(gè)過(guò)程：——的傳熱過(guò)程。一個(gè)化學(xué)反響過(guò)程——分解面上CaC03分解并放出C02。二個(gè)傳質(zhì)過(guò)程——CO2CO2.。CaCO3的分解速度主要取決于傳熱過(guò)程。CaCO3的分解速度打算于傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。在型干法生產(chǎn)時(shí)，由于生料粉能夠懸浮在高，傳質(zhì)阻力小，所以CaCO3的分解速度取決于化學(xué)反響速度。影響碳酸鈣分解反響的因素(4)生料懸浮分散程度(2)生料細(xì)度(5)粘土質(zhì)組分的性質(zhì)(3)反響條件窯內(nèi)，溫度上升時(shí)又揮發(fā)，這樣就產(chǎn)生了堿循環(huán)C3S水解：初始水解期 誘導(dǎo)期 加速期 衰減期 穩(wěn)定期1215min內(nèi)完畢。Ⅱ.誘導(dǎo)期：水化反響緩慢，一般持續(xù)2-4h，又稱靜止期或埋伏期，此時(shí)水泥漿保持塑性，初凝根本上等于誘導(dǎo)期完畢。4-8h。此時(shí)終凝已過(guò)，開(kāi)頭早期硬化。.CHC-S-H從溶液中C3S外表，故水化作用受通過(guò)產(chǎn)物層的集中作用把握。Ⅴ.穩(wěn)定期：反響速率很低，根本穩(wěn)定，水化完全受集中速率把握。物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃燒有以下特點(diǎn):1、在燒成帶，硅酸二鈣吸取氧化鈣形成硅酸三鈣的過(guò)程中。其化學(xué)反響熱效應(yīng)根本上等于零〔微吸熱反響，只有在生成液相時(shí)需要少量的熔融凈熱，但是，料，必需使物料保持確定的高溫存足夠的停留時(shí)間。2、在分解帶內(nèi)，碳酸鈣分解需要吸取大量的熱量，但窯內(nèi)傳熱速度很低，而物主要沖突之一。在分解帶內(nèi)加擋料圈就是為緩和這一沖突所實(shí)行的措施之一。3、降低理論熱耗，削減廢氣帶走的熱損失和簡(jiǎn)體外表的散熱損失，降低料漿水分或改濕法為干法等是降低熟料熱耗，提高窯的熱效率的主要途徑。4、提高窯的傳熱力氣，受回轉(zhuǎn)窯的傳熱面積和傳熱系數(shù)的限制，如提高氣流溫的產(chǎn)量范圍。5、回轉(zhuǎn)窯的預(yù)燒力氣和燒結(jié)力氣之間存在著沖突，或者說(shuō)回轉(zhuǎn)窯的發(fā)熱力氣和低。為增加窯的傳熱力氣，必需增加窯系統(tǒng)熟料礦物水化的緣由1、硅酸鹽水泥熟料礦物構(gòu)造的不穩(wěn)定性，可以通過(guò)與