水泥工艺学-1doc资料.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 水泥生产概述,第一章,(1),硅酸盐水泥生产技术,1-2 硅酸盐水泥生产基本技术要求,1-1 水泥的分类及命名,1-3 硅酸盐水泥的生产方法简介,1-4 硅酸盐水泥生产工艺流程,一、水泥的定义：,水泥是一种,水硬性,胶凝材料。加水拌和成塑性浆体后,能胶结砂,石等适当材料既能在,空气,中硬化,又,能在,水中,硬化的粉状水硬性胶凝材料.,1-1 水泥的分类及命名,二、水泥的种类,通用水泥,：,一般土木建筑工程通常采用的水泥,专用水泥,：,具有专门用途的水泥。,特性水泥,：,某种性能比较突出的水泥。,合称：特种水泥,1-1 水泥的分类及命名,按水泥的用途及性能分：,二、水泥的种类,硅酸盐水泥系列,铝酸盐水泥系列,氟铝酸盐水泥系列,硫铝酸盐水泥系列,铁铝酸盐水泥系列,其它:如 无熟料、少熟料水泥,1-1 水泥的分类及命名,按水泥的组成分类：,一、水泥标准,二、硅酸盐水泥的定义、代号,三、组分材料,四、技术要求,五、合格品、不合格品,1-2 硅酸盐水泥生产基本技术要求,类型,：,100多个水泥专业标准,强制性标准,国家标准（代号,GB,）,建材行业标准（代号,JC,）,推荐性标准,国家标准（代号,GB/T,）,建材行业标准（代号,JC/T,）,一、水泥标准,此外还有企业标准（代号：,Q）,GB175-2007,硅酸盐水泥,标准名称,制订或修订年份,标准编号,标准代号,标准号表示方法：,定义：,凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。,二、硅酸盐水泥的定义、代号,分类及代号：,型：不掺加混合材料。,P.,型：掺5%的石灰石或粒化高炉矿渣。,P.,硅酸盐水泥熟料：,凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的烧结物。,混合材料：,在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能，调节水泥标号、提高水泥产量的矿物质材料。,石膏：,调节凝结时间。,石膏：,CaSO,4,2H,2,O,硬石膏：,CaSO,4,天然石膏,工业副产石膏：,三、组分材料：,硅,酸,盐,水,泥,10,项,四、技术要求,序号,项 目,指 标,P,P,1,不溶物（%）,0.75,1.5,2,烧失量（%）,3.0,3.5,3,细度,比表面积（,m,2,/kg),300,4,凝结时间（,min),初凝,45,终凝,390,5,安定性（沸煮法检验）,合格,6,氧化镁（%）,5.0;水泥压蒸安定性检验合格可放宽到6.0,7,三氧化硫（%）,3.5,8,碱（,Na,2,O+0.658K,2,O)(%),0.6或协商指标,9,氯离子（,%,）,0.06,强度,等级,抗压强度,(,MPa),抗折强度,(,MPa),3,d,28,d,3,d,28,d,42.5,17.0,42.5,3.5,6.5,42.5,R,22.0,42.5,4.0,6.5,52.5,23.0,52.5,4.0,7.0,52.5,R,27.0,52.5,5.0,7.0,62.5,28.0,62.5,5.0,8.0,62.5,R,32.0,62.5,5.5,8.0,10.,强度,四、技术要求,“,R”,表示早强型,标准稠度用水量试验,凝结时间试验,安定性试验,胶砂强度试验,水泥技术性能试验,GB1346,合格品,凡,MgO、SO,3,、,凝结时间（初，终）、安定性、氯离子、强度、烧失量、不溶物,均符合标准规定时,1.凡,MgO、SO3、,凝结时间（初，终）、安定性、氯离子、强度、烧失量、不溶物,中任何一项不符合标准规定。,不合格品,五、合格品、不合格品,一、生产过程：,“两磨一烧”,生料制备：,熟料煅烧：,水泥制成及出厂：,1-3 硅酸盐水泥的生产方法简介,（一）按生料制备方法分：,立窑生产,回转窑生产,普通立窑,机械化立窑,干法回转窑,湿法回转窑,半干法回转窑,湿法 干法,（二）按煅烧熟料窑的结构分：,1-3 硅酸盐水泥的生产方法简介,二,生,产,方,法,的,分,类,及,其,特,点,1-4 硅酸盐水泥生产工艺流程,(1),石灰石矿山,石灰石矿山开采设备,(2),破碎机,(3),皮带机长距离输送石灰石,(4),石灰石矩形预均化堆场,煤预均化堆场,圆形预均化堆场,(5),生料磨,(,立磨,),(7),悬浮预热器、分解炉,高压静电除尘器,(6),生,料,均,化,(8),回转窑,(8-1),喷煤管,(9),水平推动篦式冷却机,(10),熟料库,11,、水泥磨,12,、水泥库,13-1,、水泥包装,13-2,、水泥散装专用码头,13-4 水泥散装库汽车发运,13-3 成品库、火车发运,新型干法回转窑生产工艺流程,水泥的定义和分类,P.、P.、,的定义、组分材料、强度等级、技术指标,合格品、不合格品的划分,了解硅酸盐水泥的生产过程及生产方法类型,学会读生产流程图,硅酸盐水泥的技术指标有哪些？,合格品、不合格品怎样划分？,小 结,第一章,(2),硅酸盐水泥熟料,2-2,熟料矿物特性,2-1,熟料的组成,2-3,熟料的率值,2-4,熟料矿物组成的计算与换算,一、化学组成：,主要化学成分：,CaO 62%67%,SiO,2,20%24%,Al,2,O,3,4%7%,Fe,2,O,3,2.5%6%,其它氧化物,MgO SO,3,Na,2,O,K,2,O TiO,2,P,2,O,5,等,95%,5%,2-1,熟料的组成,二、矿物组成,硅酸三钙：,3CaOSiO,2,(C,3,S),硅酸二钙：,2CaOSiO,2,(C,2,S),铝酸三钙：,3CaOAl,2,O,3,(C,3,A),铁铝酸四钙：,4CaO Al,2,O,3,Fe,2,O,3,(C,4,AF),75%,22%,95%,游离氧化钙：,f-CaO,方镁石：（即结晶氧化镁）,玻璃体：,熔剂矿物,2-1,熟料的组成,主,要,矿,物,组,成,硅酸盐矿物,其,它,CaO,多,C,3,S,高过多,f-CaO,少,C,2,S,多,2-1,熟料的组成,三、化学成分和熟料矿物组成间的关系,化学成分决定了熟料矿物组成,多,C,2,S,多,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,少熔剂性矿物减少,SiO,2,不利于,C,3,S,的形成。,少硅酸盐矿物少熔剂性矿物多,Al,2,O,3,多,Fe,2,O,3,少,C,3,A,多,Fe,2,O,3,多液相增大粘度低易结大块影响窑操作,一、硅酸三钙,（,50%,，高的达,60%,）,（一）、矿物特性：,1,、纯,C,3,S,只在,20651250,内稳定；,1250 C,3,S C,2,S+CaO,反应慢，常温下呈介稳状态；,2,、不纯，形成固溶体，简称,A,矿（阿利特）,3,、反光显微镜下呈黑色多角形颗粒,。,2-2,熟料矿物特性,（二）、矿物水化特性,水化较快，水化反应主要在,28d,内进行，约经一年后水化过程基本完成。,早期强度高，强度的绝对值和强度的增进率大，居四种矿物之首，,28d,强度达一年强度的,70%80%,；,水化热较高；抗水性较差。,2-2,熟料矿物特性,二、硅酸二钙,（一）、矿物特性：,1,、多晶转变：,-C,2,S,-C,2,S,-C,2,S,-C,2,S,2,、不纯，形成固溶体，简称,B,矿（贝利特）,500,常温下，有水硬性，不稳定,几乎无水硬性,密度,(g/cm,3),:3.28 2.97,体积膨胀,10%,，熟料粉化,2-2,熟料矿物特性,（二）矿物水化特性,水化反应慢，,28d,水化,20%,，凝结硬化慢；,早期强度低，,28d,后强度较快增长，一年后赶超,A,矿。,水化热小；抗水性好；,2-2,熟料矿物特性,三、铝酸三钙,（一）、矿物特性：,1,、不纯，形成固溶体，称黑色中间相,2,、晶型随原材料性质、熟料形成与冷却工艺的不同而有所差别。,（二）水化特性：,1,、水化快，凝结快；,2,、早强较高，但绝对值不高。,3d,发挥出大部分强度，以后不增长，甚至倒缩。,3,、水化热高，干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸盐性能差。,2-2,熟料矿物特性,四、铁铝酸四钙,（一）、矿物特性：,1,、铁铝酸四钙代表的是一系列连续的固溶体。,2,、不纯，形成固溶体，称,C,矿（才利特）白色中间相。,（二）、水化特性：,1,、水化速度：早期介于,C,3,A,、,C,3,S,间，后期的发展不如,C,3,S,；,2,、早强似,C,3,A,，后期能增长，似,C,2,S,3,、水化热较,C,3,A,低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。,2-2,熟料矿物特性,矿物名称,又称,水化速度,早期强度,水化热,硅酸三钙,A,矿,较快,高,较高,硅酸二钙,B,矿,慢,低,小,铝酸三钙,黑色中间相,快,较高,大,铁铝酸四钙,白色中间相,介于,1,、,3,间,早期似,C,3,A,后期似,C,2,S,较小,四种主要矿物的特性,28d,内绝对强度,：,C,3,S,C,4,AF,C,3,A,C,2,S,水 化 速 度,：,C,3,A,C,4,AF,C,3,S,C,2,S,水 化 热,：,C,3,A,C,3,S,C,4,AF,C,2,S,四种矿物性能比较,四种主要矿物的特性,种 类,产 生 原 因,特 点,对水泥安定性的影响,欠烧游离氧化钙（欠烧,f-CaO,）,熟料煅烧过程中因欠烧、漏生，在,11001200,低温下形成,结构疏松多孔、,不大,一次游离氧化钙（一次,f-CaO,）,因配料不当、生料过粗或煅烧不良，尚未与,S,、,A,、,F,反应而残留的,CaO,呈“死烧状态”，结构致密，,大,二次游离氧化钙（二次,f-CaO,）,熟料慢冷或还原气氛下，,C3S,分解而形成的,经过高温，水化较慢,较大,2-2,熟料矿物特性,五,游,离,氧,化,钙,f-CaO,形成,：工厂实际生产条件下，硅酸盐水泥熟料中的部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为过冷凝体称为玻璃体。,主要成分,：,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,CaO,及少量,MgO Na,2,O,K,2,O,等。,性能,：水化热较大；可改善熟料性能和易磨性。,方镁石指游离状态的氧化镁晶体，是熟料中氧化镁的一部分。,性能：水化很慢，水化时，固体体积膨胀,148%,，引起水泥的安定性。,六、玻璃体,七、方镁石,一、石灰饱和系数：,公式：,KH=,意义,：,水泥熟料中的总,CaO,含量扣除饱和酸性氧化物所需要的氧化钙后，所剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。,简言之。,KH,表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。,取值,：,0.870.96,2-3,熟料的率值,二、硅 率,:,公式,:n(SM)=,含义,:,反映了熟料中硅酸盐矿物、熔剂矿物的相对含量。,取值：,1.72,7,2-3,熟料的率值,公式,:,p(IM)=,含义：,说明熟料中,C,3,A,、,C,4,AF,的相对含量。反映液相的性质。,(C,3,A,产生的液相 粘度大；,C,4,AF,产生的液相粘度小,.),取值：,0.91.9,三、铝 率,:,2-3,熟料的率值,熟料矿物组成可用：,测定法,计算法,岩相分析,X,射线分析,红外光谱,2-4,熟料矿物组成的,计算与换算,一、计算,依据：熟料化学成分或率值,公式：,1,、化学法,C,3,S=3.80(3KH-2)SiO,2,C,2,S=8.60(1-KH)SiO,2,C,3,A=2.65(Al,2,O,3,-0.64Fe,2,O,3,)C4AF=3.04Fe,2,O,3,2-4,熟料矿物组成的,计算与换算,适用于,IM0.64,2,、代数法,C,3,S=4.07C-7.60S-6.72A-1.43F-2.86SO,3,C,2,S=8.60S+5.07A+1.07F+2.15SO,3,-3.07C,=2.87S-0.754C,3,S,C,3,A=2.65A-1.69F,C,4,AF=3.04F,CaSO,4,=1.70SO,3,2-4,熟料矿物组成的,计算与换算,适用于,IM0.64,二、熟料化学组成、矿物组成与率值的换算,（一）、由矿物组成计算各率值,（二）、由熟料率值计算化学成分,（三）、由矿物组成计算化学成分,2-4,熟料矿物组成的,计算与换算,硅酸盐水泥熟料的组成：,熟料矿物特性：,熟料的率值：,熟料矿物组成的计算和换算,化学组成,矿物组成,KH,SM,（,n,）,IM,（,P,）,小结,