硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)

硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)第1頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、水泥的定義：水泥是一種水硬性膠凝材料。加水拌和成塑性漿體后,能膠結(jié)砂,石等適當材料既能在空氣中硬化又能在水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料.§1-1水泥的分類及命名第2頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二、水泥的種類

通用水泥：一般土木建筑工程通常采用的水泥專用水泥：具有專門用途的水泥。

特性水泥：某種性能比較突出的水泥。合稱：特種水泥§1-1水泥的分類及命名按水泥的用途及性能分：第3頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二、水泥的種類

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§1-1水泥的分類及命名按水泥的組成分類：第4頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、水泥標準二、硅酸鹽水泥的定義、代號三、組分材料四、技術(shù)要求五、廢品、不合格品§1-2硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求第5頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

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）一、水泥標準此外還有企業(yè)標準（代號：Q）第6頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月GB175-1999硅酸鹽水泥標準名稱制訂或修訂年份標準編號標準代號標準號表示方法：第7頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。二、硅酸鹽水泥的定義、代號分類及代號：Ⅰ型：不摻加混合材料。P.Ⅰ

Ⅱ型：摻＜5%的石灰石或?；郀t礦渣。

P.Ⅱ第8頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月硅酸鹽水泥熟料：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、提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料。石膏：調(diào)節(jié)凝結(jié)時間。

石膏：CaSO4·2H2O硬石膏：CaSO4天然石膏工業(yè)副產(chǎn)石膏：三、組分材料：第9頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月硅酸鹽水泥9項四、技術(shù)要求序號項目指標P·ⅠP·Ⅱ1不溶物（%）≤0.75≤1.52燒失量（%）≤3.0≤3.53細度比表面積（m2/kg)≥3004凝結(jié)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)商指標第10頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月強度等級抗壓強度(MPa)抗折強度(MPa)3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.09.強度四、技術(shù)要求“R”表示早強型第11頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月標準稠度用水量試驗凝結(jié)時間試驗安定性試驗膠砂強度試驗水泥技術(shù)性能試驗第12頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月廢品凡MgO、SO3、初凝時間、安定性中任何一項不符合標準規(guī)定時。1.凡細度、終凝時間、不溶物、燒失量中任何一項不符合標準規(guī)定。2.混合材料摻加量超過最大限量。3.強度低于商品強度等級規(guī)定的指標。4.水泥包裝標志中水泥品種、強度等級、廠名、出廠編號不全的。不合格品五、廢品、不合格品第13頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、生產(chǎn)過程：“兩磨一燒”生料制備：熟料煅燒：水泥制成及出廠：§1-3硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法簡介第14頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）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（二）按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分：§1-3硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法簡介二生產(chǎn)方法的分類及其特點第15頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-4硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程第16頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月1-1石灰石礦山1-2石灰石礦山開采設備2、破碎機第17頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月3、皮帶機長距離輸送石灰石第18頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月4-1石灰石矩形預均化堆場4-3煤預均化堆場4-2圓形預均化堆場第19頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月5、生料磨(立磨)第20頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月7、懸浮預熱器、分解爐6、高壓靜電除塵器生料均化第21頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月8-1、回轉(zhuǎn)窯8-2、噴煤管第22頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月9、水平推動篦式冷卻機10、熟料庫第23頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月11、水泥磨12、水泥庫第24頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月13-1、水泥包裝13-2、水泥散裝專用碼頭13-4水泥散裝庫汽車發(fā)運13-3成品庫、火車發(fā)運第25頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程第26頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月水泥的定義和分類P.Ⅰ、P.Ⅱ、的定義、組分材料、強度等級、技術(shù)指標廢品、不合格品的劃分了解硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)方法類型學會讀生產(chǎn)流程圖硅酸鹽水泥的技術(shù)指標有哪些？廢品、不合格品怎樣劃分？

小結(jié)第27頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章(2)硅酸鹽水泥熟料§2-2熟料礦物特性§2-1熟料的組成§2-3熟料的率值§2-4熟料礦物組成的計算與換算第28頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、化學組成：

主要化學成分：CaO62%~67%

SiO220%~24%

Al2O34%~7%

Fe2O32.5%~6%

其它氧化物MgOSO3Na2O

K2OTiO2P2O5等

＞95%＜5%§2-1熟料的組成第29頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二、礦物組成

硅酸三鈣：3CaO·SiO2

(C3S)

硅酸二鈣：2CaO·SiO2

(C2S)

鋁酸三鈣：3CaO·Al2O3

(C3A)

鐵鋁酸四鈣：4CaO·Al2O3

·Fe2O3(C4AF)

~75%~22%~95%游離氧化鈣：f-CaO

方鎂石：（即結(jié)晶氧化鎂）玻璃體：熔劑礦物§2-1熟料的組成主要礦物組成硅酸鹽礦物其它第30頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月CaO多C3S高過多f-CaO少C2S多§2-1熟料的組成三、化學成分和熟料礦物組成間的關(guān)系化學成分決定了熟料礦物組成

多C2S多Al2O3

Fe2O3少熔劑性礦物減少

SiO2

不利于C3S的形成。少硅酸鹽礦物少熔劑性礦物多Al2O3多Fe2O3定C3A多Fe2O3多液相增大粘度低易結(jié)大塊影響窯操作第31頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、硅酸三鈣（~50%，高的達60%）（一）、礦物特性：

1、純C3S只在2065~1250℃內(nèi)穩(wěn)定；＜1250℃C3SC2S+CaO

反應慢，常溫下呈介穩(wěn)狀態(tài)；

2、不純，形成固溶體，簡稱A礦（阿利特）

3、反光顯微鏡下呈黑色多角形顆粒?！?-2熟料礦物特性第32頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、硅酸三鈣（二）、礦物水化特性水化較快，水化反應主要在28d內(nèi)進行，約經(jīng)一年后水化過程基本完成。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%；水化熱較高；抗水性較差?！?-2熟料礦物特性第35頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二、硅酸二鈣（一）、礦物特性：1、多晶轉(zhuǎn)變：

α-C2S

α‘-C2S

β-C2S

γ-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):3.282.97體積膨脹10%，熟料粉化§2-2熟料礦物特性第36頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月貝利特的顯微結(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。第37頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第38頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月二、硅酸二鈣（二）礦物水化特性水化反應慢，28d水化~20%，凝結(jié)硬化慢；早期強度低，28d后強度較快增長，一年后趕超A礦。水化熱??；抗水性好；§2-2熟料礦物特性第40頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月三、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：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?！?-2熟料礦物特性第41頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月四、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、早強似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?！?-2熟料礦物特性第42頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第43頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物名稱又稱水化速度早期強度水化熱硅酸三鈣A礦較快高較高硅酸二鈣B礦慢低小鋁酸三鈣黑色中間相快較高大鐵鋁酸四鈣白色中間相介于1、3間早期似C3A后期似C2S較小四種主要礦物的特性第44頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月28d內(nèi)絕對強度：C3S＞C4AF＞C3A＞C2S水化速度：C3A＞C4AF＞C3S＞C2S水化熱：C3A＞C3S＞C4AF＞C2S四種礦物性能比較四種主要礦物的特性第45頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月種類產(chǎn)生原因特點對水泥安定性的影響欠燒游離氧化鈣（欠燒f-CaO）熟料煅燒過程中因欠燒、漏生，在1100~1200℃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§2-2熟料礦物特性五游離氧化鈣f-CaO第46頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

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：Al2O3Fe2O3CaO及少量MgONa2OK2O等。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、方鎂石第47頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月一、石灰飽和系數(shù)：公式：KH=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：0.87~0.96§2-3熟料的率值第48頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、硅率:公式:n(SM)=含義:反映了熟料中硅酸鹽礦物、熔劑礦物的相對含量。取值：1.7~2,7§2-3熟料的率值第49頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月公式:p(IM)=

含義：說明熟料中C3A、C4AF的相對含量。

反映液相的性質(zhì)。(C3A產(chǎn)生的液相

粘度大；C4AF產(chǎn)生的液相粘度小.)

取值：0.9~1.9三、鋁率:

§2-3熟料的率值第50頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月熟料礦物組成可用：測定法計算法巖相