水泥基本知識、工藝流程與質(zhì)量控制匯總

1、水泥基本知識、工藝流程與質(zhì)量控制水泥基本知識一、水泥工藝的基本知識。1水泥的定義：凡是磨成粉末狀，加入適量水后，可稱為塑性漿體，既能在空 氣中硬化，又能在水中據(jù)需硬化，并能將砂、石等材料膠結(jié)在一起的水硬性膠凝 材料，通稱為水泥。2、水泥按用途及性能分為三類。（1）通用水泥，一般土木建筑工程通常采用的水泥。即硅酸鹽水泥、普通硅酸 鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸 鹽水泥。（2）專用水泥，專門用途的水泥。如： A級油井水泥，道路硅酸鹽水泥。（3）特性水泥，某種性能比較突出的水泥。如：快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅 酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥。3、常用的水泥品種（1

2、）硅酸鹽水泥：以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，添加適量石膏磨細而 成。（2）普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，添加適量石膏及混合材料磨細而成。（3）礦渣硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，混入適量?；郀t礦渣及石膏磨細而 成。（4）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)材料及石膏按比例混合 磨細而成。（5）粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰，加適量石膏混合后磨細而 成。4、水泥命名的一般原則：水泥的命名按不同類別分別以水泥的主要水硬性礦物、混合材料、用途和主要特 性進行，并力求簡明準確，名稱過長時，允許有簡稱。通用水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以混合材料名稱或其他適當(dāng)名稱命名。

3、專用水泥以其專門用途命名，并可冠以不同型號。特性水泥以水泥的主要水硬性礦物名稱冠以水泥的主要特性命名，并可冠以不同 型號或混合材料名稱。以火山灰性或潛在水硬性材料以及其他活性材料為主要組分的水泥是以主要組分 的名稱冠以活性材料的名稱進行命名，也可再冠以特性名稱，如石膏礦渣水泥、 石灰火山灰水泥等。5、主要水泥產(chǎn)品的定義（1）水泥：加水拌和成塑性漿體，能膠結(jié)砂、石等材料既能在空氣中硬化又能 在水中硬化的粉末狀水硬性膠凝材料。（2）硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、0%5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，分PI和PII,即國外通稱的波特蘭水泥。（3） 普通硅酸鹽

4、水泥：由硅酸鹽水泥熟料、6%15%混合材料，適量石膏磨細 制成的水硬性膠凝材料，稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥），代號：P.O。（4）礦渣硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏磨細制成 的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，代號：P.S。（5）火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，代號：P.P。（6）粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，代號：P.F。（7）復(fù)合硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料和 適量石膏磨細制成的水

5、硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡稱復(fù)合水泥）， 代號P.C。二、新型干法水泥的生產(chǎn)過程及基本操作水泥工藝過程通常簡要地概括為兩磨一燒”即首先將原料粉磨城生料，經(jīng)過煅 燒后形成熟料，再將熟料粉磨成水泥。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過程分三個階段：石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料與少量校正原料破 碎后，按一定的比例配合，磨細并調(diào)配為成分合適、質(zhì)量均勻的生料，稱為生料 制備；生料在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得到的以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水 泥熟料，稱為熟料煅燒；熟料加適量石膏、混合材或外加劑共同磨細為水泥，并 包裝或散裝出廠，稱為水泥粉末及出廠。水泥生產(chǎn)流程控制圖熟料庫石育庫石灰石21電皮帶秤6電/皮帯秤7電子皮帶秤

6、5流吊秤X水泥庫包裝出J 12選粉機10敬裝出丿11粉煤灰41F粉煤灰?guī)焖噘|(zhì)量檢測基本知識許多水泥各項指標(biāo)的檢測。例如：水泥的 S03、細度、三天強度、二十八天強 度、比表面積、鈣、抗折、抗壓，及原材料的驗收方法及指標(biāo)檢驗等等。但首先 要了解水泥的特性。一、水泥的組分材料1硅酸鹽水泥熟料：凡適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅 酸鈣為主要成分的產(chǎn)物稱為硅酸鹽水泥熟料(簡稱熟料)。2、石膏：包括天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏、質(zhì)量必須符合標(biāo)準。3、活性混合材：系指具有火山灰性或潛在水硬性的混合材料。如 高爐礦渣、火山灰和粉煤灰。4、非活性混合材：系指活性指標(biāo)不符合標(biāo)準要求的潛在水硬性或 火山灰的水泥混

7、合材料，以及砂巖和石灰石。5、窯灰：從水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣中收集下的粉塵。6、助磨劑：水泥粉磨時允許加入起助磨作用而不損害水泥性能的助磨劑。其加入量不超過水泥質(zhì)量的 1%0二、水泥原材料的化驗指標(biāo)1、普通熟料 f CaOc 1.5力燒失量w 1.5%Cw :濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的硅酸鹽水泥商品熟料強度。 Cp：采用干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的硅酸鹽水泥商品熟料強度。2、 粉煤灰：(1)燒失量c 8%( 2)含水量c 1.0%(3) SO3 含量 c 3.0% (4) f-CaOc 1.0%3、硬石膏的進廠檢驗標(biāo)準：水份： c 4.0% SO3 > 40.0%4、 石灰石：(1) CaCO> 86.00

8、% (2) AI2O3C 2.5%(3) 水份c 2%( 4)粒度：滿足生產(chǎn)要求5、二水石膏：SO3> 35%水分c 4.0%結(jié)晶水10.0%6、.火山巖：(1)燒失量 c 8% (2)含水量 c 4.0% (3) f-CaOc 1.0%(4) 粒度：滿足生產(chǎn)要求7、出磨普通、復(fù)合水泥細度 c 3.0%合格率> 90%以上8 8.1出磨水泥S03目標(biāo)值±）.3%，合格率85%以上。8.2出磨水泥燒失量（P.OW 4.5% P.CW 6.0%，合格率100%。8.3 出磨水泥比表面積 P.C32.5 > 380m2/,P.O42.5 > 360m2/kg三、水泥

9、樣品檢測法表格1JC/T8531999硅酸鹽水泥熟料|GB/T176711999水泥膠砂強度檢驗方法（:SQ法）GB1345911水泥細度檢驗方法GB5762B5建材用仃灰石化學(xué)分析方法GB/T1761996水泥化學(xué)分析方法GB/T5483石膏和換石膏GB159691用于水泥和混瞰土中的粉煤灰四、硅酸鹽水泥品質(zhì)（技術(shù)）指標(biāo)1、化學(xué)指標(biāo)氧化鎂含量：在水泥熟料中，常含有少量與其他礦物結(jié)合的游離氧化鎂，它是高 溫時形成的方鎂石，它水化為氫氧化鎂的速度很慢，常在水泥硬化以后才開始水 化，在水化時產(chǎn)生體積膨脹，可導(dǎo)致水泥石結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫甚至破壞，因此，它是 引起水泥安定性不良的原因之一。因此，國家標(biāo)準（G

10、B175-1999）規(guī)定，水泥中氧化鎂的含量不得超過5%。如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗合格，則水泥中氧化 鎂的含量允許放寬到6%。三氧化硫含量：水泥中的S03主要是在生產(chǎn)時為調(diào)節(jié)凝結(jié)時間加入石膏而帶來 的，也可能是煅燒熟料時加入石膏礦化劑而帶入熟料的。適量石膏雖能改善水泥 性能（如提高水泥強度、降低收縮性、改善抗凍耐蝕和抗?jié)B性等），但石膏超過 一定含量后，水泥性能會變差，甚至引起硬化水泥石膨脹，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。因此 水泥中S03的含量必須加以限制?，F(xiàn)行國家標(biāo)準規(guī)定，水泥中 S03的含量不得超過3.5%。燒失量：普通水泥、礦渣水泥中的燒失量，回轉(zhuǎn)窯廠不得大于5%,立窯大不得大于7%。2、物理指標(biāo)標(biāo)準規(guī)

11、定，硅酸鹽水泥初凝時間不得早于 45分鐘，終凝時間不得遲于390分鐘（6.5小時）；普通硅酸鹽水泥初凝時間不得早于 45分鐘，終凝時間不得遲于10 小時。安定性：安定性是指水泥在凝結(jié)硬化過程中體積變化的均勻性。水泥體積安定性不良的原因在于：水泥熟料中游離 Cao、MgO含量過多或摻入的石膏含量過多。 熟料中的游離CaO、MgO經(jīng)過高溫煅燒后均呈 過燒”狀態(tài)，水化十分緩慢。在水 泥已經(jīng)硬化后才進行水化，體積膨脹，引起不均勻的體積變化，使水泥石開裂。 石膏含量過多時，在水泥硬化后，它還會與固體的水化鋁酸鈣反應(yīng)，生成高硫型 水化硫鋁酸鈣，體積約增大1.5倍，引起水泥石開裂。五、水泥生產(chǎn)中的質(zhì)量控制及

12、標(biāo)準水泥生產(chǎn)質(zhì)量管理主要有二個方面：一方面是控制主機設(shè)備一窯、磨在指標(biāo)控制范圍內(nèi)的正常運轉(zhuǎn)；另一方面是管理好各種庫，原料、煤、生料、熟料、水泥各 庫內(nèi)物料的數(shù)量與質(zhì)量，掌握進庫與出庫，保證生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)。確定質(zhì)量控制 點和控制指標(biāo)是一項非常重要的工作，一定要從本廠工藝流程和設(shè)備的具體情況 出發(fā)，制定合理的、可行的方案，才能更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。五、化驗結(jié)果誤差范圍實驗誤差范圍表表2類別*同一試Sft室不大于（集團內(nèi)）不同試驗室不大J-訓(xùn)殺類別木泥密度± Q 02g/cm!±0. O2g/cma絕村謀推比董ift枳±3. 0%±5. 0%和甘誤軒水泥細度

13、7;0. 5%篩余W5.曲為士.0%幡余5.0%為士1.5%絕對誤差標(biāo)準櫚度用水土生0%±5.0%郴對謀筮凝結(jié)時間初凝時間：±15分鐘終擬時間 ±30分忡初S（時間i ±20分鐘終凝時1訕±45分鐘絕對逞差氯表3舗離子含氓范他同實驗空的允許兀不問實驗空的允許芝(K)疼 Q. 100.0020. 0030. 100, 30.0100.0150. 30L 00.0200. 030水泥中各種混合材料含量測定含量測定結(jié)果的允許差表4離 子 測 疋 結(jié) 果 的 允 許 誤 差抗折強度3犬強浚：±6.0%28天強度：±10%±

14、9. 0%111對匸；抗壓強度3尺強僮：±£0%28犬強度：±10%±7. 0K相対衣差碳酸件±0. 25%絕對畛游離VI化鈣±0 1%絕對好氧化鐵±0. 15%土 住 20%絕時誤整氧化硅±0. 15%± 0. 3 鶉絕對溟差三氧化二鉗±0. 20%± O 30 暫絕對誤堆氧化鈣±0. 25%± 0. 40%絕對邂鞭化鎂±0. 15%土 0” 30%絕對誤總?cè)埢?#177;0. 15%+ 0. 20%絕燉誤幷饒失幘±0. 15%±

15、0. 30%絕對誤Xb混介材種類組分含(% )冏一試Sft窒的允許趙不同試驗室的允許羌(%)礦滴組分莖200.8L2>201.02,0火山灰質(zhì)混合材0L0料或粉煤灰餡分>201.01.5仃灰仃組分0. 50.8>100. 81,0強麼尊級杭JE強度MPa抗折強度，MPa3天28 k3天28尺41517,042*53,56.542. 5K22.042.54,06.552.523.0$2.54.07.052. 5R27.05Z 55.07.06152®,062, 55,0C,032 062.58.0根據(jù)水泥的膠砂強度劃分的級別稱為強度等級。硅酸鹽水泥的強度等級劃分為42

16、.5, 42.5R, 52.5, 52.5R, 62.5, 62.5R共六個等級。表的規(guī)定。注：R型為早強型，主要是3d強度較高。水泥工藝基本流程一、工藝流程圖1、破碎及預(yù)均化(1) 破碎水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石 及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因 此石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰 石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。破碎過程要比粉磨過程經(jīng)濟而方便，合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。 在物料進入粉磨設(shè)備之前，盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度，以減輕 粉磨設(shè)備的負荷

17、，提高黂機的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過程中不 同粒度物料的分離現(xiàn)象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準確性。（2）原料預(yù)均化預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過程中，運用科學(xué)的堆取料技 術(shù)，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。原料預(yù)均化的基本原理就是在物料堆放時，由堆料機把進來的原料連續(xù)地按一定 的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時，在垂直 于料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即平鋪直取”意義：（1）均化原料成分，減少質(zhì)量波動，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩(wěn) 定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。（2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，

18、最大限度擴大 礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。（3）可以放寬礦山開采的質(zhì)量和控要求，降低礦山的開采成本。（4）對黏濕物料適應(yīng)性強。（5）為工廠提供長期穩(wěn)定的原料，也可以在堆場內(nèi) 對不同組分的原料進行配料，使其成為預(yù)配料堆場，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運轉(zhuǎn) 率創(chuàng)造條件。（6）自動化程度高。2、生料制備水泥生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、 燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動 力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%,水泥粉 磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正

19、確操作， 控制作業(yè)制度，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。工作原理：電動機通過減速裝置帶動磨盤轉(zhuǎn)動，物料通過鎖風(fēng)喂料裝置經(jīng)下料溜子落到磨盤 中央，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎后的物料 從磨盤的邊緣溢出，被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘干，根據(jù)氣流速度的不 同，部分物料被氣流帶到高效選粉機內(nèi)，粗粉經(jīng)分離后返回到磨盤上，重新粉 磨；細粉則隨氣流出磨，在系統(tǒng)收塵裝置中收集下來，即為產(chǎn)品。沒有被熱氣流 帶起的粗顆粒物料，溢出磨盤后被外循環(huán)的斗式提升機喂入選粉機，粗顆粒落回 磨盤，再次擠壓粉磨。3、生料均化新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前

20、提， 生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把關(guān)作用。均化原理：采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生 漏斗效應(yīng)”使生料粉在向下卸落時，盡量切割 多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流 化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進行徑 向混合均化。4、預(yù)熱分解把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達到縮短回窯 長度，同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進 行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速 度快，熱交換效率高，達到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。 工作原理：預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料 預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實現(xiàn)整個煅燒系 統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功 能。（1）物料分散換熱80%在入口管道內(nèi)進行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的 沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動，同時被分散。（2）氣固分離當(dāng)氣流攜帶料粉進入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀 空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動，并且一邊旋轉(zhuǎn)一