水泥熟料的矿物组成
一、熟料矿物组成
C3S——硅酸三钙(含量:50~60%)(强度高)
C2S——硅酸二钙(含量:15~32%)(强度较高)
C3A——铝酸三钙(含量:3~11%)(凝结快)
C4AF——铁铝酸四钙(含量:8~18%)(耐磨耐蚀)
二、主要化学成分:
CaO62~67%、SiO~24%、
Al2O34~7%、Fe2O32.5~6%。
水泥的原料、燃料与配料/
一、水泥生产原料
1.石灰质原料:(石灰石、大理石等)占生料70~75%
2.粘土质原料:(硅铝质原料、粘土、砂岩等)占生料10~20%
3.校正原料:(铁质、铝质原料、外加剂等)占生料5~10%
二、水泥生产燃料
1.固体燃料
(1)烟煤:挥发分≥14%
(2)无烟煤:挥发分≤10%
(3)低质煤:热值≤×4.18kJ/kg
2.液体和气体燃料
重油、渣油、天然气、煤气等。(不能用于立窑)
三、工业固体废弃物(工业废渣)
1.用途
(1)作为水泥原料与其它原料配制成生料,入窑煅烧成水泥熟料;
(2)作为混合材料与水泥熟料一起粉磨,制成水泥;
(3)经过低温处理和物理、化学激发,制成绿色、高性能胶凝材料。
2.常见工业废渣
粉煤灰、煤矸石、赤泥、矿渣、钢渣、电石渣、炉渣、碱渣、城市垃圾等。
四、硅酸盐熟料率值
1.率值:水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系,是水泥生产中的重要控制指标之一。
2.常用率值:
(1)石灰饱和比(KH):表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。
(2)硅酸率(n):表示SiO2与Al2O3及Fe2O3之和的比值。
(3)铝氧率(p):表示Al2O3与Fe2O3的比值。
3.新型干法水泥生产工艺的熟料率值控制范围:
饱和比KH:0.88~0.91、硅酸率n:2.4~2.7、铝氧率p:1.4~1.8
五、窑配料工艺
1.生料种类
(1)白生料:生料中不加煤;(回转窑用)
(2)半黑生料:生料中加部分煤;(少量立窑用)
(3)全黑生料:全部燃煤与原料共同粉磨成生料。(立窑企业普遍使用)
2.窑配料要求
(1)高饱和比高铝方案:KH0.92~0.96,n2.0~2.2,p1.6~1.9;
(2)高硅低铁方案:KH0.90~O.94,n2.2~2.4,p1.3~1.5;
(3)高饱和比高硅方案:KH0.94~0.98,n1.6~1.8,p1.3~1.5。
熟料烧成
一、生料在煅烧过程中的物理化学变化
1.干燥、脱水、预热:℃~℃
2.碳酸盐分解:℃~℃
CaCO3→CaO+CO2↑
3.固相反应:℃~℃
生成2CaO·SiO2(C2S)、3CaO·Al2O3(C3A)、4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)
4.熟料烧成:℃~℃~℃
生成3CaO·SiO2(C3S);
5.熟料冷却:℃~0℃~℃
二、回转窑内的煅烧工艺带
.新型干法回转窑
(1)预热带(多级预热器)分解带(分解炉)——窑外进行;
(2)放热反应带(物料温度0~℃)——窑内进行;
(3)烧成带(物料温度~~℃)——窑内进行;
(4)冷却带(物料温度~℃)——窑内和窑外进行;
水泥制成
一、水泥主要组分及其作用
(1)熟料:各品种和强度等级的熟料是决定生产水泥品种、性能和质量的主要组分。
(2)石膏:掺入少量(3~5%)的石膏可以调节水泥的凝结时间,给施工使用提供方便;对矿渣水泥来说,石膏还激发强度的作用。
(3)混合材:在水泥中掺加混合材料不仅可以调节水泥标号与品种,增加水泥产量,降低生产成本,而且在一定程度上改善水泥的某些性能,满足建筑工程中对水泥的特殊技术要求。此外,还可以综合利用大量工业废渣,具有环保和节能的重要意义。
二、水泥粉磨分类
就粉磨而言,根据产品的粒度大小和比表面积高低,粉磨加工可分为普通粉磨、高细粉磨、超细粉磨。其产品也可以称其为:普通粉、高细粉和超细粉;
在普通粉磨的产品中,高细粉约占50~60%,超细粉不足10%;而在高细粉中,超细粉约占30~40%。
三、粉磨平衡
一般来说,物料在粉磨过程中,粉磨时间越长,出磨产品粒度越细、单位产品的电耗越高。但是,随着粉磨时间的延长,物料比表面积逐渐增大,其比表面能也增大,因而,微细颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强。经过一段时间后,磨内会处于一个“粉磨?团聚”的动态平衡过程,达到所谓的“粉磨极限”。在这种状态下,即使再延长粉磨时间,也难以将产品粉磨得更细,有时甚至使产品的表观粒度变粗。同时,磨机产量明显减少、粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。最好的解决办法是:添加助磨剂。
四、水泥颗粒组成对水泥强度的影响
不同粒径范围的水泥颗粒具有不同的强度等级,最佳粒径(3~30μm)颗粒含量越多,强度等级越高。为此,许多水泥企业对不同品种的水泥中3~30μm粒径范围的颗粒含量都提出了具体要求,如:
普通硅酸盐水泥50~60%;
高强快硬水泥60~70%;
超高强快硬水泥≥70%。
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