1、第一章 水泥生產(chǎn)概述,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(dāng)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.,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,按水泥的用途及性能分：,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,按水泥的組成分類：,一、水泥標(biāo)準(zhǔn) 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,類型：100多個水泥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

2、 強制性標(biāo)準(zhǔn) 國家標(biāo)準(zhǔn)（代號GB） 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號JC） 推薦性標(biāo)準(zhǔn) 國家標(biāo)準(zhǔn)（代號GB/T） 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號JC/T）,一、水泥標(biāo)準(zhǔn),此外還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號：Q）,GB175-1999硅酸鹽水泥,標(biāo)準(zhǔn)名稱,制訂或修訂年份,標(biāo)準(zhǔn)編號,標(biāo)準(zhǔn)代號,標(biāo)準(zhǔn)號表示方法：,定義：凡由硅酸鹽水泥熟料、05%石灰石 或?；郀t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： 型：不摻加混合材料。 P. 型：摻5%的石灰石或?；郀t礦渣。 P. ,硅酸鹽水泥熟料：凡以適當(dāng)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。 混合材料：在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加

3、入磨內(nèi)用以改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)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：CaSO42H2O 硬石膏：CaSO4,天然石膏 工業(yè)副產(chǎn)石膏：,三、組分材料：,硅 酸 鹽 水 泥 9 項,四、技術(shù)要求,9.強度,四、技術(shù)要求,“R”表示早強型,標(biāo)準(zhǔn)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,廢品,凡MgO 、 SO3 、初凝時間、安定性中任何一項不符合標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)。 4.水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強度等級、廠名、出廠編

4、號不全的。,不合格品,五、廢品、不合格品,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：,（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：,二 生 產(chǎn) 方 法 的 分 類 及 其 特 點,生 料 均 化,水泥的定義和分類 P.、P.、的定義、組分材料、強度等級、技術(shù)指標(biāo) 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(xué)會讀生產(chǎn)流程圖,硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)有哪些？ 廢品、不合格品怎樣劃分？,小 結(jié),一、化學(xué)組成： 主要化學(xué)成分：CaO 62%67% SiO2

5、 20%24% Al2O3 4% 7% Fe2O3 2.5%6% 其它氧化物MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等,95%,5%,二、礦物組成,硅酸三鈣：3CaOSiO2 (C3S) 硅酸二鈣：2CaOSiO2 (C2S) 鋁酸三鈣： 3CaOAl2O3 (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,主 要 礦 物 組 成,硅酸鹽礦物,其 它,CaO多 C3S高過多f-CaO 少 C2S 多,三、化學(xué)成分和熟料礦物組成間的關(guān)系,化學(xué)成分決定了熟料礦物組成,多C

6、2S 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,一、硅酸三鈣（50%，高的達60%） （一）、礦物特性： 1、純C3S只在20651250內(nèi)穩(wěn)定； 1250 C3S C2S+CaO 反應(yīng)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。,一、硅酸三鈣 （二）、礦物水化特性 水化較快，水化反應(yīng)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，28

7、d強度達一年強度的70%80%； 水化熱較高；抗水性較差。,二、硅酸二鈣 （一）、礦物特性： 1、多晶轉(zhuǎn)變： -C2S - C2S - C2S - C2S 2、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):3.28 2.97 體積膨脹10%，熟料粉化,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。,二、硅酸二鈣 （二）礦物水化特性 水化反應(yīng)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。 水化熱小；抗水性好

8、；,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。,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C2S 3、水化熱較C3A低，抗沖擊性能和

9、抗硫酸鹽性能較好。,28d內(nèi)絕對強度：C3SC4AFC3AC2S 水 化 速 度：C3A C4AF C3SC2S 水 化 熱： C3A C3S C4AF C2S,四種礦物性能比較,五 游 離 氧 化 鈣 f-CaO,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：Al2O3 Fe2O3 CaO及少量MgO Na2O K2O 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,一、石灰飽和

10、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：0.870.96,二、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：1.72,7,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：0.91.9,熟料礦物組成可用：,測定法 計算法,巖相分析 X射線分析 紅外光譜,一、計算,依據(jù)：熟料化學(xué)成分或率值 公式： 1、化學(xué)法 C3S=3.80(3KH-2)SiO2 C2S=8.60(1-KH) SiO2 C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3) C4AF=3.04Fe2O3,適用于IM0.64,2、代數(shù)法,C3S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO3 C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO3-3.07C =2.87S-0.754C3S C3A=2.65A-1.69