硅酸盐水泥生产概述.ppt

第三章水泥,水泥工艺学,第二节硅酸盐水泥生产概述,无机非金属材料概论-水泥篇,2.1通用硅酸盐水泥的标准,2.2硅酸盐水泥的生产工艺,第二节硅酸盐水泥生产概述,本节提要：,2.1通用硅酸盐水泥的标准,2.1通用硅酸盐水泥的标准,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）此外还有企业标准（代号：Q）,标准号表示方法：,GB175-2007规定以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏，及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料，称为通用硅酸盐水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、0%5%的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，称为硅酸盐水泥。(P、P)不掺混合材的称型硅酸盐水泥，其代号为P；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称型硅酸盐水泥，其代号为P凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥。(PO),一、通用硅酸盐水泥的定义,一、通用硅酸盐水泥的定义,组分材料：硅酸盐水泥熟料（clinker)石膏（gypsum）混合材料（admixture)窑灰（kilndust)助磨剂,一、通用硅酸盐水泥的定义,助磨剂：水泥粉磨时允许加入主要起助磨作用而不损害水泥性能的助磨剂，其加入量不得超过水泥质量的0.5%。助磨剂应符合JC/T667的规定,窑灰：从回转窑窑尾气中收集下来的粉尘，品质指标应符合JC/T742的规定。,硅酸盐水泥熟料（clinker)按适当比例配合磨成细粉（生料）烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。,熟料,原料：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3熟料：C3S、C2S、C3A、C4AF,一、通用硅酸盐水泥的定义,石膏（gypsum）-缓凝剂天然石膏：符合GB/T5483规定的G类、M类或A类二级（含）以上的石膏、混合石膏。硬石膏：以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。工业副产品石膏：以硫酸钙为主要成分的工业副产品，采用时必须经过试验，证明对水泥性能无害，方可以使用。,一、通用硅酸盐水泥的定义,活性混合材料（activeadmixture)系指符合GB/T1596、GB/T2847、GB/T203、GB/T18046规定的粉煤灰、火山灰质混合材料和粒化高炉矿渣（或粒化高炉矿渣粉）。非活性混合材料（inactiveadmixture)系指活性指标分别低于GB/T203、GB/T1596、GB/T2847、GB/T18046规定的粒化高炉矿渣（或粒化高炉矿渣粉）、粉煤灰、火山灰质混合材料，以及石灰石和砂岩。其中石灰石中三氧化二铝含量不得超过2.5%，以限制石灰石中的泥土含量。,混合材料（adminixture),一、通用硅酸盐水泥的定义,混合材料是指在水泥磨细时常掺入一些天然或人工合成的矿物材料、工业废渣。,二、通用硅酸盐水泥标号,水泥的标号按规定龄期的抗压和抗折强度来划分：硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个标号；普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个标号；矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个标号。R型水泥属于快硬型，对其3d强度有较高的要求。,二、通用硅酸盐水泥标号,抗压强度测量实验,二、通用硅酸盐水泥标号,水泥胶砂强度试验GB/T17671-1999,抗折实验机,三、技术要求,三、技术要求,1、化学指标,三、技术要求,1、化学指标,不溶物：指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶二氧化硅，其次是R2O3。型0.75型1.50烧失量：指水泥在9501000高温下灼烧时，会发生氧化、还原、分解及化合等一系列反应并放出气体，灼烧时产生的一系列化学反应引起的质量增加和减少的代数和。型3.0；型3.5；普通水泥5.0,三、技术要求,2、碱含量（选择性指标）,水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值来表示，若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.6%，或由供需双方商定。,三、技术要求,3、物理指标,细度标准稠度用水量凝结时间体积安定性强度,三、技术要求,3、物理指标,年产120万吨以上不超过1200吨为一编号；60万吨以上至120万吨，不超过1000吨为一编号；30万吨以上至60万吨，不超过600吨为一编号；10万吨以上至30万吨，不超过400吨为一编号；10万吨以下，不超过200吨为一编号。取样方法按GB12573进行。,四、检验规则,（1）编号与取样,四、检验规则,（2）判定规则,不合格品：化学要求、物理要求中任何一项不符合标准技术要求。包装不合格：水泥包装标志中水泥名称、强度等级、生产者名称和出厂编号不全。,一、生产过程,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,硅酸盐水泥的生产过程通常可分为三个阶段：生料制备熟料煅烧水泥粉磨,两磨一烧,一、生产过程,生料制备：原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并配合为成分合适、质量均匀的生料。熟料煅烧：生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。水泥粉磨：熟料加适量石膏，有时还加适量混合材料或外加剂共同磨细为水泥。,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,二、生产方法,按煅烧熟料窑的结构分：,按生料制备方法分：,干法：生料烘干，细磨（同时或不同时）生料粉干法窑内煅烧熟料半干法：生料粉加水制成生料球立窑烧成生料湿法：原料水水磨料浆湿法回转窑熟料湿磨干烧（半湿法）：原料水水磨料浆脱水生料块煅烧熟料新型干法：生料粉预热器分解炉干法窑煅烧熟料,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,二、生产方法,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,二、生产方法,28,机械化立窑,立窑的特点：1、投资小、见效快；2、热耗比较低；3、单机产量低，熟料质量不稳定。,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,二、生产方法,现代立窑水泥厂生产流程图,现代立窑水泥应有的八项指标是：企业规模：年产水泥30万吨以上。技术装备:自动化控制及计算机管理。产品质量:42.5等级水泥。均匀稳定：水泥质量均匀性不大于1.1R。环境保护：达到国家标准。能耗指标：热耗3762kJ/kg以下，综合电耗80（kw.h）/t以下。全员实物劳动生产率：1000t/(人.年)以上。企业管理：通过ISO9001质量管理体系认证。,32,干法中空回转窑,普通干法回转窑的特点：1、窑内传热效率差，高温废气的热损失大，热耗高；2、生料成分波动大，熟料质量不高且不稳定；3、扬尘点多，扬尘大。,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,二、生产方法,34,湿法长窑,湿法回转窑的特点：1、熟料质量较好且均匀；2、粉尘飞扬少；3、熟料单位热耗高；,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,二、生产方法,36,立波尔窑,37,悬浮预热器,38,预分解窑,三、新型干法水泥生产工艺,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,三、新型干法水泥生产工艺,2.2、硅酸盐水泥的生产工艺,新型干法水泥生产的特点:(1)优质(2)低耗：热耗3000kJ/kg以下，水泥单位电耗90110kWh/t以下。(3)高效：单位容积产量达110270kg/m2，劳动生产率达10004000t/年人。(4)环保(5)装备大型化：单机生产能力达10000t/d(6)生产控制自动化(7)管理科学化(8)投资大建设周期较长,思考与训练：,一、概念硅酸盐水泥(P、P、PO)、硅酸盐水泥熟料二、填空1、硅酸盐水泥的组分材料包括：（）、（）、（）、（）、（）。2、硅酸盐水泥分为（）、（）、（）、（）、（）、（）六个强度等级。3、水泥的标号系指（）。三、判断1、硅酸盐水泥因其耐腐蚀性好，水化热高，故适宜建造混凝土桥墩。（）2、对于大体积的混凝土工程，应选用硅酸盐水泥。（）3、用沸煮法可全面检验硅酸盐水泥的体积安定性是否良好。（）,思考与训练：,四、简述与讨论题1、硅酸盐水泥的主要技术性质有哪些，为何要作出限定或要求？2、如何理解“两磨一烧”？3、何谓安定性？如何判别水泥的安定性是否良好？影响水泥安定性的因素有哪些？并简述原因。4