新型干法水泥生产技术讲座new

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1、新型干法水泥生产技术水泥是指具有水硬性的无机胶凝材料，既能在空气中硬化也可在水中硬化。水泥的定义：加水拌合成塑性胶体，能胶结砂、石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。波特兰水泥：由硅酸盐水泥熟料、0％～5％石灰石或粒化高炉矿渣把、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。当代水泥工业发展历程1885年英国F.Ransome取得第一个回转窑专利。1930年德国伯利休斯公司研制了立波尔窑。1950年德国洪堡公司研制了悬浮预热器窑。1971年日本石川岛和秩父水泥公司发明了预分解窑。10000t

2、/d窑规格∮6m×96m硅酸盐水泥熟料的组成与特性1、化学组成硅酸盐水泥熟料的主要化学成分是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧化物，占95％以上。熟料化学成分范围成分数值（％）成分数值（％）成分数值（％）SiO216～26TiO20～0.5CaO58～68Al2O34～8SO30.1～2.5MgO1～5Fe2O32～6P2O50～1.5K2O+Na2O0～1.5Mn2O30～3烧失量0.5～32、熟料的矿物组成、液相量主要的四种矿物：C3S、C2S、C3A、C4AF。另外，还有少量的

3、fCaO、MgO、含碱矿物以及玻璃体等。通常，熟料中硅酸盐矿物占75％左右，熔剂矿物占22％左右。C3A、C4AF与MgO、碱等在1250～1280℃开始，逐渐熔融成液相以促进C3S的形成，故称为熔剂矿物。游离氧化钙：是指熟料烧成过程中未能与C2S结合而以游离状态存在的氧化钙，又称为游离石灰。熟料中fCaO的产生条件不同，形态也不同，其对水泥质量的影响也不一样。欠烧fCaO：因窑温偏低，在1100～1200℃的低温下形成的fCaO。主要存在于黄粉及欠烧的夹心熟料中，其结构疏松多孔，遇水反应快，对

4、水泥安定性危害不大。但含有欠烧fCaO太高的熟料制成水泥时其强度将大大降低。一次游离氧化钙：当配料不当，生料过粗或煅烧不良时，熟料中出现的尚没有与酸性氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3完全化学反应而残留的CaO，即游离状态存在的CaO。这种fCaO在烧成温度下经高温煅烧而呈“死烧状态”，结构致密，晶体较大，一般达10μm～20μm遇水生成Ca（OH）2的反应很慢，通常要加水3d以后反应才明显，至水泥水硬后较长一段时间才完全水化。体积膨胀97.9％，在已硬化的水泥石内部造成局部膨胀应力。预分解

5、窑熟料fCaO应控制在1.5％以下。二次游离氧化钙：熟料在慢冷或还原气氛下，结构不稳定的C3S分解而形成的氧化钙，以及熟料中碱等取代C3S、C3A中的氧化钙而形成。由于是氧化钙化合后又游离出来，故称二次游离氧化钙。二次游离氧化钙经过了高温煅烧，分散在熟料矿物中，水化较慢，对水泥强度、安定性均有一定影响。方镁石：当熟料中含有少量的MgO时，能降低熟料液相生成温度，增加液相数量，降低液相粘度，有利于熟料形成，还能改善熟料色泽，使熟料呈青灰色。MgO结晶大小随冷却速度不同而变化，当熟料快速冷却时，方镁

6、石结晶细小，而慢冷时其晶粒发育粗大，结构致密。MgO的水化比fCaO更为缓慢，水化生成Mg(OH)2时体积膨胀148％。国家标准规定：熟料中MgO含量应＜5％；如水泥经压蒸、安定性试验合格，熟料中MgO含量可允许达＜6％，但应采取快速冷却、掺混合材等措施，以缓和膨胀的影响。碱（K2O+Na2O）：主要来自原料。碱在熟料中的赋存状态取决于硫碱的摩尔比：SO3SG＝————————————1.292Na2O＋0.85K2O熟料中碱含量≤1.5％。碱含量高，会使水泥快凝、早强，降低28d强度，还可能

7、使混凝土产生碱骨料反应。熟料率值：生产不仅要控制熟料中各氧化物的含量，还应控制各氧化物之间的比例（率值）。水硬率：熟料中CaO与酸性氧化物之和的质量百分数之比。CaOHM＝————————————SiO2＋Al2O3＋Fe2O3HM波动在1.7～2.4之间。随着HM的增加，热耗增加，强度特别是早期强度升高，水化热上升，而耐化学腐蚀的性能下降。硅酸率：熟料中酸性氧化物之间的比例。也可表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物之比。SiO2SM＝————————————Al2O3＋Fe2O3C3S＋1.325C

8、2SSM＝————————————1.434C3A＋2.046C4AF硅酸盐水泥熟料的SM控制在1.9～3.2之间。SM增加，会减少液相量而降低熟料的易烧性，并有在窑内不易形成窑皮的倾向。熟料中硅酸率过高，煅烧时由于液相量过少而煅烧困难；特别当CaO含量低，C2S含量多时，熟料在慢冷过程中易于粉化。硅酸率过低，会因熟料中硅酸盐矿物少而影响水泥强度，在煅烧过程中由于液相过多，易出现结大块、结圈等而影响操作。硅酸率的增加也会导致水泥凝结和硬化的缓慢。铝氧率：Al2O3AM＝————————————F