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1、幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站目 錄1 緒論1-1 水泥的定義和分類1-2水泥工業(yè)基本情況2 通用硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)2-1 通用硅酸鹽水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)2-2 通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝2-3 新型干法水泥生產(chǎn)工藝2-4 硅酸鹽水泥熟料的組成2-5 硅酸鹽水泥熟料的率值2-6 熟料礦物組成的計(jì)算與換算3 原料及預(yù)均化技術(shù)3-1 水泥生產(chǎn)用主要原料3-2 水泥生產(chǎn)用輔助原料3-3 礦山開采3-4 原來破碎與烘干、輸送與儲(chǔ)存3-5 原料的預(yù)均化4 生料制備技術(shù)4-1 生料的配料及計(jì)算4-2 生料粉磨工藝技術(shù)4-3 立式磨在生料粉磨中的應(yīng)用5 生料均化技術(shù)5-1 生料均化的基本原理5-2 生料均化的

2、主要設(shè)施5-3 生料均化工藝技術(shù)6 熟料煅燒技術(shù)6-1 生料在煅燒過程中的物理化學(xué)變化幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站6-2 懸浮預(yù)熱技術(shù)6-3 預(yù)分解技術(shù)6-4 回轉(zhuǎn)窯技術(shù)6-5 熟料冷卻技術(shù)7水泥制成技術(shù)7-1 水泥粉磨工藝技術(shù)7-2 管球磨粉磨技術(shù)7-3 立式磨在水泥粉磨中的應(yīng)用7-4 擠壓粉磨技術(shù)7-5 水泥的儲(chǔ)存與發(fā)運(yùn)8 硅酸鹽水泥的性能及應(yīng)用8-1 硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間8-2 硅酸鹽水泥的強(qiáng)度8-3 硅酸鹽水泥的體積變化與水化熱8-4 硅酸鹽水泥的耐久性9 水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制10 傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)技術(shù)10-1 濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)技術(shù)10-2 干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)技術(shù)10-3 立窯水泥生產(chǎn)技術(shù)1

3、1 其他通用水泥生產(chǎn)技術(shù)11-1 混合材料的種類及質(zhì)量要求11-2 普通硅酸鹽水泥11-3 礦渣硅酸鹽水泥幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站11-4 火山灰硅酸鹽水泥11-5 粉煤灰硅酸鹽水泥11-6 復(fù)合硅酸鹽水泥12 特種水泥生產(chǎn)技術(shù)幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站緒 論 從廣義而言，水泥泛指一切能夠硬化的無機(jī)膠凝材料；而狹義的水泥則專指現(xiàn)代水泥，即具有水硬性的膠凝材料。 所謂膠凝材料，即膠結(jié)料。它是指在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)固石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)。膠凝材料可分為有機(jī)和無機(jī)膠凝材料兩大類，瀝青和各種樹脂屬于有機(jī)膠凝材料；無機(jī)膠凝材料按硬化條件又分

4、為水硬性和非水硬性兩種。非水硬性膠凝材料拌水后只能在空氣中硬化而不能在水中硬化，如石灰、石膏等；而水硬性膠凝材料拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 膠凝材料的發(fā)展史，可追溯到人類史前時(shí)期。它先后經(jīng)歷了天然產(chǎn)出的粘土、石膏一石灰、石灰火山灰及人工配料制得水硬性膠凝材料等各個(gè)階段。 大約在公元前20003000年，人們便開始用經(jīng)過煅燒所得的石膏或石灰來調(diào)制砌筑砂漿，例如我國著名的萬里長城、古埃及的金字塔等許多宏偉建筑都是用石灰、石膏作為膠凝材料砌筑而成的。這個(gè)時(shí)期可稱為膠凝材料發(fā)展史上的石膏一石灰時(shí)期。 幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 到公元初，古希臘

5、和羅馬人注意到在石灰砂漿中摻加某些火山灰沉積物，不僅強(qiáng)度高，而且還具有一定的抗水性。古羅馬的“龐貝”城及羅馬圣廟等著名古建筑都是用石灰一火山灰材料砌筑而成的。在我國古代建筑中所大量應(yīng)用的石灰、黃土、細(xì)砂組成的“三合土”實(shí)際上也是一種石灰一火山灰材料。隨著陶瓷生產(chǎn)的發(fā)展，人們開始用廢陶器、碎磚等代替天然火山灰磨細(xì)后與石灰混合制成具有水硬性的膠凝材料。這個(gè)時(shí)期可稱為膠凝材料發(fā)展史上的石灰一火山灰時(shí)期?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 水硬性石灰和天然水泥的發(fā)現(xiàn)為水泥的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。 1756年，英國人JSmeteton為了建造倫敦港口的燈塔，通過大量試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)摻有粘土的石灰石經(jīng)過煅燒后獲

6、得的石灰具有水硬性，JSmetetOn第一次發(fā)現(xiàn)了粘土的作用，制成了“水硬性石灰”，從而打破了過去一直認(rèn)為只有最純的石灰石才能燒制最好的石灰的傳統(tǒng)觀念。在此之后又出現(xiàn)了羅馬水泥，隨后又發(fā)展到用天然水泥巖(粘土含量2025左右的石灰石)煅燒、磨細(xì)制成天然水泥。但是理想的天然水泥巖產(chǎn)出并不多。隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，人們逐漸認(rèn)識(shí)到把粘土和石灰石按某一配比固定下來，可以獲得性能良好的水泥，因而開始進(jìn)行人工配料，這是水泥發(fā)展史上又一重要進(jìn)步，實(shí)際上可以看成是現(xiàn)代意義上水泥制造的雛型?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 1824年，英國人阿斯普丁(JAspdin)將粘土與石灰石配合燒制成塊(熟料)，再經(jīng)磨

7、細(xì)而成水硬性膠凝材料，加水拌和后能硬化制成人工石，并具有較高強(qiáng)度，其外觀與當(dāng)時(shí)建筑上常用的英國波特蘭島上出產(chǎn)的巖石相似，故稱之為“波特蘭水泥”(PartlandCement)，并于1824年10月21日首先獲得該產(chǎn)品的專利權(quán)。水泥的發(fā)明幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站水泥在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 水泥是重要的建筑和工程材料，水泥無論是在砂漿中或是在混凝土中，都只是質(zhì)量較少的一部分，但它起膠結(jié)作用，能將砂、石膠結(jié)在一起，形成人造石；且能在空氣中和水中硬化，長期保持很高的強(qiáng)度，因而它廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑、交通、水利、農(nóng)林、國防、海港、城鄉(xiāng)建筑和宇航工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)等領(lǐng)

8、域，它應(yīng)用面廣，使用量大，是國家建設(shè)和人民生活中不可缺少的重要材料?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 水泥代替鋼材、木材等的趨勢(shì)有增無減。生產(chǎn)水泥雖然消耗較多能源，但水泥與砂、石等集料制成的混凝土則是一種低能耗型建筑材料。每噸混凝土消耗的能量僅為紅磚的16，鋼材的120，鋁材的1170。與普通鋼鐵相比，水泥制品不會(huì)生銹，也沒有木材這類材料易于腐朽的缺點(diǎn)，更不會(huì)有塑料年久老化的問題。其耐久性好，維修工作量小，在代鋼、代木方面，越來越顯出技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 水泥使各種特殊功能的建筑物和構(gòu)筑物的出現(xiàn)成為現(xiàn)實(shí)。水泥與鋼筋、砂、石等材料制成的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼

9、筋混凝土遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋼筋或混凝土各自的性能，它堅(jiān)固耐久，適應(yīng)性強(qiáng)。它們的應(yīng)用，才使高層建筑、超高層建筑、大跨度橋梁及建(構(gòu))筑物、巨型水壩、美麗多姿的公路、立交橋等特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)成為可能，它對(duì)人們的日常生活和人類的文明產(chǎn)生了積極的影響。幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站所謂水泥，是指加水拌和成塑性漿體后，能膠結(jié)砂、石等適當(dāng)材料并能在空氣中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。它是各種類型水泥的總稱。簡言之，水泥是一種水硬性膠凝材料。水泥的共同特征是：它是經(jīng)過粉磨后具有一定細(xì)度的粉末狀；加入適量水后可成塑狀漿體；它既能在水中硬化，也能在空氣中硬化形成人造石；水泥漿牢固地膠結(jié)砂、石、鋼筋等集料使

10、之成為整體產(chǎn)生強(qiáng)度。1-1 水泥的定義和分類一、水泥的定義幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 水泥的種類繁多，至今為止已有100多種水泥問世。二、水泥的種類 (一)按水泥的用途及性能分可將水泥分成三大類：通用水泥、專用水泥、特性水泥。1、通用水泥 一般土木建筑工程通常采用的水泥。如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等六大品種。2、專用水泥專門用途的水泥。如油井水泥、道路水泥、砌筑水泥等?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站3、特性水泥 某種性能比較突出的水泥。如快硬硅酸鹽水泥、自應(yīng)力鋁酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥等。

11、 通常情況下，常常把專用水泥、特性水泥合稱為特種水泥。(二)按水泥的組成分類1、硅酸鹽水泥系列(通常簡稱為硅酸鹽水泥)磨制水泥的熟料以硅酸鹽礦物為主要成分。如通用水泥及大部分專用水泥、特性水泥都屬于硅酸鹽水泥系列。 2、鋁酸鹽水泥系列該系列水泥的特征是熟料礦物以鋁酸鈣為主，主要包括鋁酸鹽膨脹水泥、鋁酸鹽自應(yīng)力水泥和鋁酸鹽耐火水泥等?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站3、氟鋁酸鹽水泥系列如快凝快硬氟鋁酸鹽水泥、型砂水泥、錨固水泥等。4、硫鋁酸鹽水泥系列如快硬硫鋁酸鹽水泥、高強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥，自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥、低堿硫鋁酸鹽水泥等。5、鐵鋁酸鹽水泥系列如快硬鐵鋁酸鹽水泥、高強(qiáng)鐵鋁

12、酸鹽水泥、膨脹鐵鋁酸鹽水泥、自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥等。6、其他如耐酸水泥、氧化鎂水泥、生態(tài)水泥、少熟料和無熟料水泥等?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 水泥命名時(shí)，按不同類別分別以水泥的主要水硬性礦物、混合材、用途和主要特性進(jìn)行命名，當(dāng)名稱過長時(shí)，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)名稱來命名。通用水泥的主要水硬性礦物為硅酸鹽，由于摻加混合材料的不同而有不同的名稱，如不摻或僅摻少許混合材料(1，無論生產(chǎn)條件多完善，熟料中都有游離氧化鈣存在。熟料礦物組成為：C3S、C3A、C4AF及f-CaO (3) KH =0667，此時(shí)熟料礦物只有C2S、C3A、C4A

13、F，而無C3S。因此，熟料的KH值應(yīng)控制在100間。通常KH值控制在087096之間?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 (三)其他石灰飽和系數(shù) 在國外，尤其是歐美國家大多采用石灰飽和系數(shù)LSF來控制生產(chǎn)?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站二、硅率又稱為硅氧率，我國俗稱硅酸率。用n或SM表示。其含義是熟料中SiO2含量與Al2O3、Fe2O3之和的比例。 n值過高，表示硅酸鹽礦物多，對(duì)水泥熟料強(qiáng)度有利，但也意味著熔劑性礦物少，將給煅燒造成困難。隨著n的降低，液相量就增加，這對(duì)熟料的易燒性和操作有利。但n過低，熟料中熔劑性礦物過多，煅燒時(shí)易出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)圈等現(xiàn)象，且熟料強(qiáng)度也低。硅酸鹽水泥熟

14、料的n一般控制在1727間。幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站三、鋁率又稱鋁氧率或鐵率，用p或IM表示。它表示的是水泥熟料中Al2O3含量與Fe2O3含量之比。IM大于時(shí)，急冷有利，生成C3S、C2S、C3A、C4AF四種礦物，各國生產(chǎn)多如此控制。鋁率反映了熟料中Al2O3和Fe2O3的相對(duì)含量。熟料中鋁率一般控制在0919之間。 當(dāng)p增大，意味著C3A增多，C4AF含量相對(duì)較少，液相粘度增加，不利于C3S的形成。且由于C3A的增多，易引起水泥的快凝；p過低，則C3A相對(duì)含量少，C4AF量相對(duì)較多，雖液相粘度小，對(duì)C3S形成有利，易使窯內(nèi)結(jié)大塊，對(duì)煅燒操作不利?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課

15、程網(wǎng)站2-6 熟料礦物組成的計(jì)算與換算一、硅酸鹽水泥熟料礦物組成的計(jì)算熟料的礦物組成可用巖相分析、x射線分析和紅外光譜等分析測(cè)定，也可根據(jù)化學(xué)成分或率值計(jì)算出。巖相分析法是用顯微鏡測(cè)出單位面積中各礦物所占的百分率，然后根據(jù)各礦物的密度計(jì)算出各礦物的含量。這種方法測(cè)定結(jié)果可靠，符合實(shí)際情況，但當(dāng)?shù)V物晶體小時(shí)，可能因重疊產(chǎn)生誤差。幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站X射線分析則基于熟料中各礦物的特征峰強(qiáng)度與單礦物特征峰強(qiáng)度之比以求得其含量。這種方法誤差較小，但含量太低則不易測(cè)準(zhǔn)。紅外光譜分析誤差也較小。近年來廣泛采用電子探針、X射線光譜分析儀等對(duì)熟料礦物進(jìn)行定量分析。根據(jù)熟料化學(xué)成分或率值計(jì)算所得

16、的礦物組成往往與實(shí)際情況有些出入，但是，根據(jù)計(jì)算結(jié)果一般已能說明礦物組成對(duì)水泥性能的影響。因此，這種方法在水泥工業(yè)中仍然得到泛應(yīng)用?；脽羝瑑?nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站(一)化學(xué)法 1、C3S計(jì)算式的推導(dǎo)設(shè)生成硅酸鹽礦物（C3S+C2S）所需要的CaO量為Cs（實(shí)際全部硅酸鹽礦物中氧化鈣量），根據(jù)石灰飽和系數(shù)KH的物理意義可知：SiO2 2CaO + SiO2 C2SC SiO2 C2S 即幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站 再設(shè)由C2S生成C3S時(shí)所需的CaO量為Cx（生成C3S時(shí)所需加吃的1分子CaO量），則：根據(jù)C3S成的反應(yīng)式及有關(guān)分子量、可求出形成的C3S含量：C2S + CaO

17、C3S Cx C3S所以幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站2、C2S計(jì)算式的推導(dǎo)根據(jù)C3S計(jì)算式的推導(dǎo)過程，同理可求得先導(dǎo)形成的C2S量：熟料中的C2S量實(shí)際上等于先導(dǎo)形成的C2S與消耗掉的C2S之差，故：C2S=2.87 SiO2-(172.25/228.33) C3S=2.87 SiO2-(172.25/56.08)(2.8KH SiO2- 1.87 SiO2)即C2S=2.87 SiO2-（8.6 KHSiO2-5.74 SiO2）=（8.61-8.60 KH ）SiO2=8.60(1- KH) SiO2幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站3、C3A與C4AF的計(jì)算式C3A含量的計(jì)算應(yīng)

18、先從總Al2O3量中減去形成C4AF所消耗的Al2O3量，用剩余的Al2O3量再考慮C3A中的 這一比值求得:C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)根據(jù)C4AF中的可直接求出C4AF含量：C4AF=3.04 Fe2O3幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站(二)代數(shù)法（也稱鮑格法） A=0.3773C3A+0.2098C4AF F=0.3286C4AF 解上列聯(lián)立方程式得各礦物的百分含量計(jì)算式。幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站當(dāng)時(shí)：一一一2.86S03 (211)一0.754C3S (212)1.69F (21 3)C4AF=3.04F (214)CaSO4=1.70S03 (215)幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站二、熟料化學(xué)組成、礦物組成與率值的換算(一)由礦物組成計(jì)算各率值若已知熟料礦物組成(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))，則可按下列式子計(jì)算各率值。(2. 16) (2. 17) (2. 18)幻燈片內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院精品課程網(wǎng)站(二)由熟