水泥生产基本知识及控制97页

1、单元一水泥生产基本知识 胶凝材料：胶凝材料：凡能在物理、化学作用下从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他材料，且有一定机械强度的物质称为胶凝材料有机胶凝材料无机胶凝材料水硬性胶凝材料非水（气）硬性胶凝材料水泥：水泥：凡细磨成粉状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，并能将啥、石等散粒或纤维材料牢固地交结在一起的水硬性胶凝材料绪 论一、胶凝材料的发展历程四个阶段： 远古时期400010000年（新石器时代）粘土稻草加壳皮等。 公元前30002000年：石膏石灰时期中国、埃及 公元初：石灰火山灰时期古罗马（水硬性胶凝材料“庞贝城” 十九世纪初，出现配方生产水泥和专利并获得专利1、水泥的发展过

2、程n1810-1825年 用人工配料,用间歇式立窑煅烧,制成粉状拌水后具有水硬性硬性的生产流程。因砼与英国波特兰岛的石头颜色相近,取名为波兰特水泥.即硅酸盐水泥。 n1824年英国人阿斯普丁(J.ASPDIN)首先申请了并取得波兰特水泥的专利权。n1875年英国人弗雷特里克.冉荪(Frederik.RanSome)把回转窑引用到水泥工业中来 。水泥工业的第一次革命1910年机械化立窑问世1928年发明了立波尔窑1951年世界上第一台旋风予热气窑在德国洪堡公司运行。 1934年丹麦的M.V约里根生(M.Vgel-Jogensen) 获得悬浮予热器专利权。1951年由F.缪勒（F.Miuller）

3、改进的第台旋风予热器投入实际运行。1971年窑外分解技术成功 立即在世界范围内引起强烈反响 1971年日本石川岛播磨公司成功的将第一台3.9*51.37m的立波尔窑进行改建,拆掉立波尔窑加热机,装上四个串联的旋风予热器和一台SF分解炉。 投产后窑的产量从原来的900t/d提高到2075t/d（提高130%）热耗降低为3182KJ/Kg.cl(仅为干法中空窑的4550%) 1876年在唐山建成了第一台立窑,成立綮新洋灰公司。 中国第一台回转窑于1906年在唐山綮新洋灰公司建成投产, 1907大连建成了回转窑,以后相继建成了上海水泥厂,中国水泥厂,广州水泥厂。 1940年我国第一台机械化立窑在山西

4、口泉镇建成投产。 1976年国内第一条窑外分解工艺线在四平石岭水泥厂建成2、我国水泥窑的发展 波特兰水泥自1824年诞生以来，生产技术和装备经历了多次重大变革。现代水泥生产工艺具有“生产规模大、生产效率高、物耗能耗下降、环保功能增强”的特点。1.1 水泥生产工艺过程项目1 水泥生产基本概念水泥生产主要工艺过程简要概括为“两磨一烧” 主要生产环节：矿山采运（开采、破碎、均化）；生料制备（物料破碎、原料均化、原料的配合、生料的粉磨和均化）；熟料煅烧（煤粉制备、熟料煅烧、和冷却）；水泥的粉磨与水泥包装等。见流程图 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。 该标准规定了通用

5、硅酸盐水泥的定义与分类、组分与材料、强度等级、技术要求、试验方法、检验规则和包装、标志、运输与贮存等。 1、水泥代号、水泥代号P.；P.；P.O；P.S.A；P.S.B；P.P；P.F；P.C2 2、定义及分类、定义及分类1.2 1.2 通用硅酸盐水泥国家标准通用硅酸盐水泥国家标准 GB175-2007 （1 1）通用硅酸盐水泥）通用硅酸盐水泥 Common Portland Cement：（2）硅酸盐水泥熟料：）硅酸盐水泥熟料：由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和

6、氧化硅质量比不小于2.0。 （3）硅酸盐水泥）硅酸盐水泥:凡以硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称硅酸盐水泥。不掺混合材料的称型硅酸盐水泥参不超过水泥重量的5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥。（4）普通硅酸盐水泥：）普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、混合材料及适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称普通硅酸盐水泥，活性混合材料掺加量为5%且20%，其中允许用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰代替。 凡以硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥，水泥中粒化高炉矿渣的掺量

7、按质量百分比计为20%且70%，并分为A型和B型。A型矿渣掺量20%且50%，代号P.S.A；B型矿渣掺量50%且70%，代号P.S.B。粒化高炉矿渣为符合国家标准的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%的活性混合材料或非活性混合材料或窑灰中的任一种材料代替 凡以硅酸盐水泥熟料火山灰质混合材、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为火山灰质硅酸盐水泥，水泥中火山灰质混合材的掺量按质量百分比计为20%且40%（5 5）矿渣硅酸盐水泥：）矿渣硅酸盐水泥：（6 6）火山灰质硅酸盐水泥：）火山灰质硅酸盐水泥： 凡以硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上的混合材、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称复合硅酸盐水泥

8、。水泥中混合材的掺量按质量百分比计为20%且50%，混合材料的组成为两种或两种以上的符合本标准规定的活性混合材或非活性混合材组成，其中允许用不超过水泥质量8%的符合标准规定的窑灰代替。掺矿渣时混合材掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复 凡以硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料粉煤灰硅酸盐水泥，水泥中粉煤灰的掺量按质量百分比计为20%且40%，（7 7）粉煤灰硅酸盐水泥：）粉煤灰硅酸盐水泥：（8 8）复合硅酸盐水泥：）复合硅酸盐水泥： 3 3、材料要求：、材料要求：石膏GB/T5483、混合材料、窑灰、助磨剂符合相关GB要求。4、强度等级：硅酸盐水泥强度等级分为：42.5、42.5R

9、、52.5、52.5R、62.5、62.5R2普通硅酸盐水泥强度等级分为： 42.5、42.5R、52.5、52.5R矿渣、火山灰、粉煤灰、复合水泥强度等级分为： 32.5、32.5R42.5、42.5R、52.5、52.5R 5、技术要求 化学指标2 2）烧失量：）烧失量： P.3.0%；P.3.5%；P.O40%的铁质校正原料；含SiO27090% 的硅质校正原料；含Al3O230%的铝质校正原料2.2.1 水泥原料碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种元素和水（M）、灰分（A）碳 是固体和液体燃料的主要热能来源。在燃料中与氧、氢、硫组成部分各种有机化合物。当燃料受热时，这些

10、有机化合物首先分解，然后碳再进行燃烧，放出大量的热。热值约339KJ/Kgmol/8kJ.408COOC222.2.2 水泥用燃料煤中含5399，（1）元素分析法表示燃料的组成氢氢 氢的存在形式：可燃氢：与碳和硫的化合物 化合氢：与氧的化合物（不可燃氢）（热值约1030KJ/Kg）氧和氮氧和氮 氮是一种惰性物质，不参加燃烧反应，燃料燃烧后游离出来，与空气中的氮混合，进入烟气。氮的存在降低了可燃成分，对燃烧不利。氧在燃料中是一种有害成分，不参加燃烧反应，由于它与可燃物质（C、H）化合成氧化物，从而降低了燃料的燃烧能力。.固、液燃料：13或更少。 燃料中H，挥发分，易着火，火焰也较长。固体燃料中含

11、45%，液体燃料：14。硫硫 存在形式：有机硫化物与碳氢氧等元素结合成复杂化合物；硫铁矿硫FeS2；硫酸盐硫CaSO4。硫虽然能燃烧放出热量，但燃烧产物SO2或SO3气体有毒，对人体有害，它会腐蚀设备、污染环境，是有害成分。固体燃料：2%，液体燃料：0.13.5%。水水 燃料中水是指自然水分而不包括化学结合水。水不燃烧，升温吸热，降低燃料的品质。少量水对燃料着火、燃烧、传热等方面有益。 固体燃料：435%，液体燃料：14%。灰分灰分 灰分是指燃料中不能燃烧的矿物杂质。灰分是指燃料中不能燃烧的矿物杂质。化学成分：化学成分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、N2O、K2O、SO3。

12、矿物组成：矿物组成：硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐等。灰分的作用：灰分的作用： 灰分，可燃成分，燃料发热量。 灰分，燃烧速度及燃烧温度。 灰分在高温下形成液相，在窑炉内结皮、结渣，排渣时造成机械不完全燃烧损失，灰分，排渣困难。 灰分造成制品污染，影响制品成分及质量。 灰渣破坏炉内耐火材料和堵塞炉栅。固体燃料的灰分可达20以上，而液体燃料中一般不超过0.3。 1 1）挥发分（）挥发分（V V）：）：受热以后分解出来的可燃气态物质，主要是碳氢化合物、碳氧化合物、氢气和焦油蒸气等，是燃料中燃烧放热的重要部分，它影响火焰长度及着火温度。一般，V，燃烧火焰，着火温度。（2 2）工业分析法表示的组分）工业分析法表

13、示的组分挥发分（挥发分（V V）、固定碳（）、固定碳（FCFC）、水分（）、水分（MM）和灰分（和灰分（A A）的含量）的含量其余组成的作用与元素分析相似。 热值（发热量）：热值（发热量）：单位质量或体积的燃料完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量，kJ/kg（kJ/Bm3）。 低位发热量低位发热量QnetQnet：单位燃料完全燃烧后，燃烧产物冷却到反应前的室温，而燃烧产物中的水蒸气冷却为水蒸气冷却为2020的水蒸气的水蒸气时所放出的热量。（3 3）发热量）发热量标准煤标准煤：Qnet，ar=29300kJ/kg标准油标准油：Qnet=41820KJ/Kg的燃油为标准气：标准气：

14、Qnet=41820KJ/NM3的燃气为。换算：换算：【例例】甲厂生产1t水泥熟料消耗甲地煤160Kg，甲地煤发热量Qnet，ar=25120KJ/Kg；乙厂生产1t熟料消耗乙地煤150Kg，Qnet，ar=28470KJ/Kg，试比较哪个水泥厂燃料消耗低？【解解】 甲厂消耗标准煤16025126/29300=137 Kg乙厂消耗标准煤15028470/29300=146 Kg故甲厂燃料消耗低。4 4）标准燃料）标准燃料2.3 硅酸盐水泥熟料的组成 水泥生料经高温煅烧形成部分熔融得以硅酸钙水泥生料经高温煅烧形成部分熔融得以硅酸钙为主要成分的颗粒物称为水泥熟料。为主要成分的颗粒物称为水泥熟料。1

15、)水泥熟料的矿物组成水泥熟料的矿物组成： 硅酸三钙（硅酸三钙（50%50%左右）、硅酸二钙（合计占左右）、硅酸二钙（合计占75%75%左左右）、铝酸三钙（右）、铝酸三钙（7%-15%7%-15%左右）左右） 、铁铝酸四钙、铁铝酸四钙（合计占（合计占25%25%左右左右）。氧化钙氧化钙62%62%67%67%；氧化硅氧化硅20%20%24%24%、氧化铝氧化铝4%4%7%7%、氧化铁氧化铁2.5%2.5%15%15%约占95%以上2)熟料中的主要氧化物：熟料中的主要氧化物：2.3.1 水泥熟料的组成水泥熟料的组成2.4 2.4 熟料矿物的特性熟料矿物的特性 硅酸三钙存在形式：纯C3S只在2065

16、1250温度范围内稳定，在2065以上不一致熔融为CaO 与液相；在1250以下分解为C2S和CaO。调整纯C3S具有同质多晶现象,熟料中C3S不纯，总是与少量的其他氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体。在反光显微镜下为黑色多角形颗粒，又称阿利特（Alite），简称A矿。 硅酸三钙矿物水化特性：水化较快，水化反应主要在28d以内进行，约经一年后水化过程基本结束。早期强度高，强度的绝对值和增进率较大。其28d强度可达到一年强度的70%80%。水化热较高；抗水性较差。 2.4 2.4 熟料矿物的特性熟料矿物的特性 2 24 4熟料矿物的特性熟料矿物的特性 硅酸二钙多晶转变纯

17、C2S在1450以下有同质多晶现象。其中：-C2S的密度为2.97g/cm3，-C2S的密度为3.28g/cm3，故发生转变时，伴随着体积膨胀10%，结果是熟料崩溃，生产中称之为粉化。而-C2S几乎无水硬性。 2 24 4熟料矿物的特性熟料矿物的特性 硅酸二钙 矿物特性 熟料中硅酸二钙通常固溶有少量氧化物如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体，称贝利特（Belite），简称B矿。在反光显微镜下呈圆粒状，常具有黑白交叉双晶条纹。2.4 2.4 熟料矿物的特性熟料矿物的特性 硅酸二钙水化特性水化反应比C3S慢的多，28d只水化20%左右，凝结硬化慢；早期强度低，但28d后强度仍能较

18、快增长，一年后其强度可赶超阿利特；水化热小；抗水性好。 2.4 2.4 熟料矿物的特性熟料矿物的特性 铝酸三钙矿物特性C3A可固溶有少量SiO2、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固溶体，在反光镜下，其反光能力弱，呈暗灰色，并填充在A矿与B矿中间，又称黑色中间相。 2.4 2.4 熟料矿物的特性熟料矿物的特性 铝酸三钙水化特性水化迅速，凝结较快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝；早期强度较高，但绝对值不高，其强度3d之内大部分发挥出来，以后几乎不增长，甚至倒缩；水化热高；干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗硫酸盐性能差。 2 24 4熟料矿物的特性熟料矿物的特性 铁铝酸四钙矿物特性铁铝酸四钙代表的

19、是一系列连续的铁相固溶体。通常固溶有少量的MgO、SiO2等氧化物，又称才利特（Celite）或C矿。在反光镜下其反射能力强，呈亮白色，并填充在A矿与B矿之间，也称白色中间相。 2.42.4熟料矿物的特性熟料矿物的特性 铁铝酸四钙水化特性水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间，但随后的发展不如硅酸三钙； 早期强度类似于铝酸三钙，而后期还能不断增长，类似于硅酸二钙； 水化热较铝酸三钙低，抗冲击性能和抗硫酸盐性能较好。 2.42.4熟料矿物的特性熟料矿物的特性 玻璃体 形成 部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为过冷凝体主要成分 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、R 2O含量 取决于液相量

20、及冷却条件 性能 不及晶体稳定，水化热较大；可改善熟料性能与易磨性。 2.42.4熟料矿物的特性熟料矿物的特性 游离氧化钙（f-CaO） 定义是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙。 游离氧化钙的种类及其对安定性的影响游离氧化钙的种类及其对安定性的影响 种类 产生原因 特点 对水泥安定的影响性 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

21、方镁石（MgO） 指游离状态的氧化镁晶体。产生 一部分氧化镁存在于玻璃体中，一部分结晶呈游离状态。 当熟料快冷时，结晶细小，慢冷时晶体发育较大，结构致密。危害 方镁石与水反应速度很慢，几个月甚至几年才明显反映出来。水化生成Mg(OH)2时，体积膨胀148%，在水泥石内产生应力，轻者会降低水泥制品强度，重者会造成水泥制品破坏。 方镁石含量越多，晶体尺寸越大，引起的破坏越严重，因此，应限制其含量及晶体尺寸。熟料冷却速度越快，方镁石晶体越小，含量越少。2.5 2.5 熟料的率值熟料的率值 硅酸盐水泥熟料中各主要氧化物含量之间比例关系的系数称作率值。 表示化学成分与矿物组成之间的关系，水泥熟料的性能及

22、其对煅烧的影响。 在一定的工艺条件下，率值是水泥生产质量控制的主要指标。 我国主要采用石灰饱和系数（KH）、硅率（n）、铝率（p）三个率值。 2.5.12.5.1石灰饱和系数石灰饱和系数 物理意义：KH表示水泥熟料中的总CaO含量扣除饱和酸性氧化物（如Al2O3、Fe2O3）所需要的氧化钙后，剩下的与二氧化钙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，石灰饱和系数表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。 石灰饱和系数反映了熟料中的氧化钙被饱和成硅酸三钙的程度 在相同条件下，KH值越高，熟料中的C3S越高，C2S越低，早期强度高，快硬；要求煅烧

23、温度越高，煅烧不充分时，熟料中游离氧化钙高，影响安定性。 KH=0.860.95预分解窑多采用“两高一中”的配料方案即高硅率（2.42.8）、高铝率（1.41.8）、中饱和比（0.880.92）KH = CaO总-1.65Al2O3-0.35Fe2O3/2.8SiO223232SiO8.2OFe35.0OAl65.1CaOKH数学表达式：数学表达式：式中：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、SO3分别为熟料中相应氧化物的质量百分数；f- CaO、f- SiO2分别为熟料中呈游离状态的氧化钙、二氧化硅的质量百分数。 2233232SiOfSiO8 .2)SO7 .0OFe35.0OAl65

24、.1 ()CaOfCaO(KHKH值与熟料矿物间的关系 从理论上讲：KH值高，则C3S较多，C2S较少。（1）、KH=1，熟料中只有C3S，而无C2S；（2）、KH1，无论生产条件多好，熟料中都有游离氧化钙存在；（3）、KH=0. 667，熟料中无C3S。 因此，熟料的KH值应控制在0.6671间。 实际生产中，为使熟料顺利形成，又不产生过多的游离氧化钙，通常KH值控制在0.870.96。其他石灰饱和系数 LSF的含义：熟料中CaO含量与全部酸性组分需要结合的CaO含量之比。一般LSF值高水泥强度也高。 LSF的取值：一般硅酸盐水泥熟料LSF=9095 早强型的水泥熟料 LSF=9598323

25、22OFe65.0OAl18.1SiO8 .2CaO100LSF2.5.2.硅酸率（硅酸率（n） 硅酸率的大小反映熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的相对含量 n值高，说明SiO2多熟料中溶剂矿物少，不利于硅酸盐矿物的形成，熟料强度降低。 n=1.72.7n = SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 铝氧率的高低反映了水泥熟料在煅烧中的液相粘度 P高时，说明配料中Al3O2多， Fe2O3少，煅烧时C3A多而C4AF少液相粘度大，不利于C3S的形成，早期强度高 P值低时，煅烧时C4AF多而 C3A少，液相粘度小有利于C3S的形成，但早期强度低，但过低对煅烧不利P=0.91.72.5.3铝氧率（铝氧率（

26、p）P = Al2O3/Fe2O32.5.4 2.5.4 熟料率值的控制熟料率值的控制 在工厂生产中，为了使熟料顺利烧成，保证熟料的质量，在工厂生产中，为了使熟料顺利烧成，保证熟料的质量，应同时控制应同时控制KHKH、n n、p p这三个率值，并使三率值相应配合这三个率值，并使三率值相应配合适当。适当。 窑型KHnp预分解窑0.860.902.22.61.31.8湿法长窑0.880.921.52.51.01.8干法回转窑0.860.892.02.351.01.6立波尔窑0.850.881.92.31.01.8立窑（无矿化剂）0.850.022.00.11.30.1立窑（掺复合矿化剂）0.920

27、.961.62.11.11.52.6. 2.6. 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 化学法C3S=3.80（3KH-2）SiO2C2S=8.60(1-KH) SiO2C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)C4AF=3.04Fe2O3 式中：SiO2、Al2O3、Fe2O3分别是熟料中相应氧化物的百分含量（%）。 KH是熟料的石灰饱和系数。 2.6.1 2.6.1 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 代数法：（也称鲍格法）C3S=4.07S-7.60S-6.72A-1.43F-2.86 SO3C2S=8.60S+5.07A+1.07F+2

28、.15SO3-3.07C=2.87S-0.754 C3SC3A=2.65A-1.69FC4AF=3.04FCaSO4=1.70 SO3 式中：C、S、A、F、SO3分别代表熟料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3 、SO3的百分含量。 以上公式适用于：IM0.642.6.1 2.6.1 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 【例2.1】已熟料化学成分如表2.11所示，试求熟料的率值和矿物组成。 氧化物SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3-CaO%（质量）21.406.224.3565.601.060.371.00100.00=0.877按化学法公式可求得熟料

29、矿物组成：C3S3.80（3KH2）SiO23.80（30.8772）21.4051.31%C3S8.60（1KH）SiO28.60（10.877）21.4022.64%C3A2.65（Al2O30.64Fe2O3）2.65（6.220.644.35）9.11%C4AF3.04Fe2O33.044.3513.22%04 .218 . 2)37. 07 . 035. 435. 022. 665. 1 (0 . 16 .65(SKH解：解： 2.6.2 2.6.2 熟料化学组成、矿物组成与率值的换算熟料化学组成、矿物组成与率值的换算 由矿物组成计算各率值由矿物组成计算各率值 SCSCSCSCKH2

30、3233256.18838.0AFCACSCSCn43230464.24341.13256.16383. 01501. 143AFCACP2.6.2 2.6.2 熟料化学组成、矿物组成与率值的换算熟料化学组成、矿物组成与率值的换算 由熟料率值计算化学成分设=CaO+SiO2+Al2O3+Fe2O3，一般=95%98%，具体值大小受原料化学成分和配料方案的影响，通常情况下可取=97.5%。 35. 165. 2) 1)(18 . 2(32pnpKHOFeAlAl2 2O O3 3p pFeFe2 2O O3 3SiOSiO2 2n n（AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3）CaO

31、CaO（SiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3） 2.6.2 2.6.2 熟料化学组成、矿物组成与率值的换算熟料化学组成、矿物组成与率值的换算 由矿物组成计算化学成分 SiO20.2631C3S0.3488C2SAl2O30.3773C3A0.2098C4AFFe2O30.3286C4AFCaO0.7369C3S0.6512C2S0.622C3A0.4616C4AF0.4119CaSO4SO30.5881CaSO4 物料150200自由水分蒸发 400550粘土质原料释放出化合水；并分解为活性较高的无定型的SiO2、Al2O3OHOAlSiOOHOAlSiO23

32、22232222221）水分蒸发2）粘土质原料的脱水及分解：3)碳酸盐分解 900左右碳酸盐分解放出CO2和新生态的CaO。1.4 水泥熟料的形成过程 影响反应因素：2323COMgOMgCOCOCaOCaCOQQ分解反应： 反应特点：放出CO2；吸收大量的热（1660KJ）占总形成热的50%左右。温度：反应每升高10，反应时间可缩短50%；CO2的分压：风压每降低2%，反应时间缩短10%原料的活性：分解完全度和完全反应所需时间与原料的活性有很大关系 影响反应的因素：生料细度及均匀程度；原料的物理性质；温度；其它4）固相反应 9001200粘土的无定形脱水氧化物开始结晶，各种氧化物之间进行固相

33、反应固相反应过程： 800 开始形成CA、C2F、C2S 800 900开始形成C12F 900 1000开始形成 C2AS并分解出C3A、C4AF 1100 1200 大量形成 C3A、C4AF， C2S含量大最高反应特点：放热反应组分越多，最低共熔温度越低 L=3.0A+2.25F+M+R (1450 ) 煅烧温度高可降低液相粘度SCCaOSCCC3145013002005）酸三钙的形成和烧结反应 1250 1280 产生的矿物部分熔融出现液相随着液相量的增加1280 1450 C2S通过液相吸收CaO形成C3S。直至熟料全部形成烧结反应影响因素： 1300 -1450 -1300；反应时

34、间：1020min；液相量: 2030% 冷却的目的: 便于熟料的运输、储存、改善熟料的质量、提高熟料的易磨性、回收余热、降低热耗、提高热效率 熟料急冷可改善质量：防止和减少C3S分解；防止C2S的晶形转变；防止和减少C3S的晶体长大，改变易磨性；防止和减少MgO的晶体析出；防止和减少C3A的晶体析出6）熟料的冷却过程14501300形成的熟料矿物冷却 熟料形成过程的关键反应是碳酸盐分解反应（低耗热的前提）和矿物烧成（质量的前提）。对于分解反应要有足够的热量和尽可能过程；对于矿物形成的过程要求有和保持 水泥熟料的热耗：水泥熟料的热耗：生产1kg水泥熟料所消耗的热量。通常水泥熟料的热耗从6000

35、kJ左右降至3135kJ左右 降低30%40%1.5 水泥熟料的热耗 水泥熟料的形成热：水泥熟料的形成热：生料在煅烧过程中没有热量损失和能量损失的情况下生成同温度（20）下的1kg熟料所消耗的热量。 生产1kg熟料需1.55kg生料 ，形成热为1734kJ/kgQ形=G干(4.5A+29.6C+17M)-284单元二 水泥生产质量控制质量控制对象：原材料、燃料、生料、熟料，出磨水泥、出厂水泥质量控制的目的：预防为主，管因素保结果，排除各工序可能出现的异常和波动以及影响因素，使工序处于受控状态质量控制的任务：按照国家标准、规程的要求，根据本厂的具体情况，合理地选择质量控制点，采用正确的控制方法，

36、把质量控制工作贯穿于水泥生产的全过程。（经常地、系统地、科学地对各生产工序，按照工艺要求一环扣一环地进行严格质量控制）1.1质量控制的任务及目的质量控制的任务及目的A 概概 述述1.2质量控制的内容质量控制的内容制定质量控制计划和控制标准：制定质量控制计划和控制标准：控制指标、取样点、检验次数处置和纠正措施：处置和纠正措施：数据反映质量状况、分析问题、采取措施1.3质量控制重点质量控制重点原材料的控制原材料的控制设备控制和保养维修设备控制和保养维修关键工序的控制关键工序的控制工艺参数更改的控制工艺参数更改的控制不合格控制不合格控制1.4 1.4 原燃料、半成品、成品的技术条件 为保证生产品种、

37、强度等级计划及科学、合理经营而对采购物在质量方面的具体技术要求 原燃料技术要求包括：物料名称、品质要求、验收办法、最低库存、责任单位等。 半成品、成品的技术要求内容：取样点、检验项目、检验次数、技术要求及合格率等1.5 1.5 生产流程控制图表 生产流程控制图：根据生产流程全过程标出控制点，根据控制点的顺序制成表格即成生产流程控制表，表上注明物料名称、控制点、取样点、取样方法、检验次数、检验项目、技术要求等点号物料名称取样点检验次数取样方法检验项目技术要求合格率管理要求责任岗位1石灰石 矿山采点1/月 平均 全分析CaO50%采石2100%堆存15d物管3B 原材料的质量控制1、石灰石的质量控

38、制编制开采网 实施开采计划 剥离开采 搭配开采取样（1）石灰石矿的质量控制（2）外购石灰质原料的质量控制（3）进厂石灰石的控制外购石灰石控制 15d有矿山的石灰石控制 3d 3、铁质原料的质量控制2、粘土质量控制粘土控制项目：含砂量、化学成分、水分（1）含砂量要适当控制 900孔筛余5%，0.08mm方孔筛筛余10%；砾石总量3%。（2）粘土化学成分要稳定 粘土矿分层取样，定期编制粘土矿网，分区开采，搭配使用。（3）粘土质原料进厂前预先进行搭配，并按进厂先后分批存放，分别做全分析 入磨粘土水分2%，储量一般保持7d以上。进场一批做一次分析，水分小于4%，储量20dC 燃料的质量控制燃料的质量控

39、制1、燃料的种类和质量要求 控制项目：工业分析（挥发分、水分、灰分）、细度、热值燃料种类：烟煤、无烟煤 挥发分：1028%波动幅度2%以内；灰分波动2%；热值20925kJ/kg煤粉的细度一般控制在0.08mm孔筛筛余为8（6）15%入窑煤粉细度、水分一般2h测定一次，水分1%2、原煤管理 固定点供应，按产地分批对方，按皮进行工业分析和化学全分析，按要求分批搭配使用D 混合材料及石膏的质量控制混合材料及石膏的质量控制 水泥混合材料：可以增加水泥产量，节约能源，降低成本，改善和调节水泥的某些性能，综合利用工业废渣 凡是天然的或人工制成的矿物质材料，加水后本身不硬化，但与石灰加水调和成胶泥状态，不

40、仅能在空气中硬化，并能继续在水中硬化，这类材料称为活性混合材或水硬性混合材。 非活性混合材，是指活性指标不符合以上技术标准要求的粉煤灰、火山灰质混合材料和粒化高炉矿渣等，石灰石和砂岩也属非活性混合材。 混合材分为两大类：活性混合材和非活性混合材。1、混合材料的质量控制 按国家标准对混合材料要经常取样检测其质量情况，矿渣到厂后应从不少于十个点（离表层0.2m)采集约5kg,混匀后供检验用。每月必须按国家标准规定的品质指标检测一次。2、混合材料的管理 管理时注意：烘干时避免温度过高；各种混合材料的合理掺加量，必须通过不同的配比试验确定；工厂准备采用没有国家技术标准的新品种混合才时应慎重对待。 采用工业副产品时膏时必须要进行：小磨试验（SO33.5%.是否可调节缓凝时间）；强度试验；化学分析3、石膏的质量控制 进厂一批，取样化验一次，控制三氧化硫的含量，入磨粒度大于30mmE 生料质量控制1 1、控制项目Ca