水泥制备工艺

1、、水泥及其制备工艺、目录、 引言第一章水泥基础知识第一节基本概念第二节硅酸盐水泥技术指标第二节硅酸盐水泥熟料成分第三节硅酸盐水泥熟料化学成分第四节熟料矿物成分第五节熟料屈服值第三节硅酸盐水泥生产方法和工艺第六节生产方法分类第四节硅酸盐水泥熟料主要原料第七节原料种类第八节水泥的开发和运输原材料，第9节原料预均化，第10节原料制备，调整和均化，第5章硅酸盐水泥熟料制备，第11节硅酸盐水泥熟料煅烧，第6节水泥制备和包装，第12节水泥制备工艺，第13节水泥包装和储运，第7节新型干法回转窑生产的主要设备，第14节悬浮预热器，第15节分解炉，第16节回转窑，第17节熟料冷却器，第18节其他重要设备和设备。

2、 总之，水泥是建筑业的三种基本材料之一，被广泛使用和大量使用，被称为“建筑业的谷物”。虽然生产水泥需要更多的能源，但掺砂、石等材料的水泥是一种新型的低能耗建筑材料。例如，在相同荷载下，混凝土柱的能耗仅为钢柱的1/5-1/6，砖柱的1/4。根据预测，水泥仍将是未来几十年的主要建筑材料。水泥具有良好的可塑性，与砂、石等混合胶结。可加工性好，可浇注成各种形状和尺寸的构件，以满足不同的设计要求；水泥适应性强，适用于海洋、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等条件。水泥还可以与各种有机和无机材料混合，形成具有各种用途的水泥复合材料。水泥耐久性好，维护工作量小，不易生锈和腐烂。目前，水泥已广泛应用于建筑、水

3、利、道路、国防等工程。近年来，航天、信息等新兴产业对各种具有特殊性能的水泥复合材料的需求也越来越大。因此，水泥工业在整个国民经济中起着非常重要的作用。目前，甚至在未来很长一段时间内，水泥仍将是人类社会的主要建筑材料。原始水泥可以追溯到5000年前。埃及金字塔、古希腊和古罗马用石灰和沙子制成的混合砂浆被用来建造石头和砖块。这种用于砌筑的胶结材料被称为原始水泥。它为现代水泥的发明奠定了基础。1824年，英国瓦工丁发明了一种将石灰石和粘土混合后煅烧生产水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥在颜色上类似于英格兰附近波特兰小镇中富含的石头，因此被称为波特兰水泥。人们首先使用间歇窑(后来发展成立窑)煅烧水泥

4、熟料。1877年，回转窑被授予烧水泥熟料的专利权，随后是单缸冷却器、立磨和单缸钢球磨，有效地提高了水泥的产量和质量。湿式回转窑出现于1905年。1910年，土立窑得到改进，实现了立窑的机械化连续生产。1928年，经过对对立窑和回转窑的全面分析和研究，德国的利伯博士和波利休斯公司创造了回转炉炉篦的回转窑，命名为“利伯窑”，以纪念发明者和创造公司。1950年，德国成功发明并开始应用悬浮预热器，大大降低了熟料生产中的热耗，大大增加了生产规模。20世纪60年代初，日本从德国引进了悬浮预热器回转窑技术，并于1971年发展了水泥窑外分解技术，从而开启了现代水泥工业的新篇章，很快世界范围内出现了各种不同特点

5、的预分解窑，形成了一种新的干法生产技术。随着原料及均质化、原料均质化、高功能粉碎研磨、环保技术和X射线荧光分析等在线检测方法的发展，以及电子计算机和自动控制仪器的广泛应用，新型干法水泥生产的熟料质量得到了显著提高，能耗显著降低，生产规模不断扩大。自20世纪70年代初发展新型干法水泥技术和设备以来，在国家有关部门的支持和推动下，水泥行业的科研创新和技术开发能力不断提高，技术装备达到世界先进水平。目前，日产2000吨的新型干法水泥生产技术和设备均已国产化。日产4000吨和5000吨的新型干法水泥生产技术和设备的国产化率达到90%以上。日产8000吨水泥熟料生产线和日产1万吨水泥熟料生产线已经投产。

6、世界上只有7条日产万吨水泥熟料生产线，而中国只有4条。新的干水泥生产工艺正在逐步取代湿、旧的干和立窑。改革开放以来，在党中央、国务院的正确领导和高度重视下，我国水泥工业发展迅速。特别是进入“九五”以来，发展更加迅速。无论是在生产规模、技术、产品质量、消费节约和社会贡献方面，都取得了显著的成绩。截至2005年底，泉州市共有水泥生产企业25家，其中回转窑5家，立窑13家，粉磨站7个。全行业有熟料生产线24条(包括7座新型干法回转窑和17座机械立窑)，设计熟料生产能力354万吨，其中回转窑204万吨，立窑150万吨，分别占58%和42%。水泥设计生产能力550万吨，其中回转窑水泥290万吨，立窑水泥

7、190万吨，粉磨站水泥70万吨。大小熟料结构比例调整为58: 42，大小水泥结构比例调整为5:47。大小水泥熟料结构优于全省和全国。企业技术结构、组织结构和所有制结构显著改善和优化。行业综合实力和竞争力明显增强，水泥支柱产业地位不断增强。我相信，到“十一五”末，我国水泥工业将能够达到更快、更高的发展水平。一、水泥基本知识，第一节基本概念1、胶凝材料在物理化学作用下，可以从浆体转变为固体石，并且可以水泥其他材料并具有一定的机械强度，统称为胶凝材料。它分为两类：无机的和有机的。根据硬化条件，无机胶凝材料可分为水硬性材料和非水硬性材料。水硬性胶凝材料是指与水混合后在空气和水中都能硬化的材料，如水泥。

8、非水硬性胶结材料不能在水中硬化，只能在空气中硬化，因此它们被称为气动胶结材料，如石灰和石膏。第二，水泥广义上指所有可以硬化的无机胶凝材料。从狭义上讲，水泥特指现代水泥，即具有水力特性的胶结材料。(3)水泥的类型和分类水泥通常有两种分类方法：一种是根据其用途和性能对水泥进行分类，另一种是根据其主要水硬性物质的名称对水泥进行分类。1.根据水泥的用途，可分为三类：普通水泥、特种水泥和特种水泥。普通水泥：指适用于大多数工业和民用建筑工程的硅酸盐系列水泥。主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。特殊水泥：参考波特兰水泥波特兰水泥：一种通过研磨

9、波特兰水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高炉矿渣和适量石膏制成的水硬性胶凝材料，称为波特兰水泥，分为p.i .和p.ii .波特兰水泥在国外是众所周知的。2.普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料和适量的石膏研磨而成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥(以下简称普通水泥)，代号：p . o . 3。矿渣硅酸盐水泥：通过研磨硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏制成的水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥，代码：p.s .粉煤灰硅酸盐水泥：通过研磨硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥，代码：p . f . 5。火山灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、

10、火山灰混合料和适量石膏研磨而成的水硬性胶凝材料。被称为火山灰波特兰水泥，代号：p.p. 6。复合硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上指定混合材料和适量石膏研磨而成的水硬性胶凝材料，称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号p c(ii)。硅酸盐水泥、石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏、掺量：0-5% 2、普通硅酸盐水泥、混合材为6-15% 3、矿渣硅酸盐水泥、粒化高炉矿渣20-70% 4、粉煤灰硅酸盐水泥、粉煤灰20-40% 5、火山灰硅酸盐水泥、火山灰混合材20-50% 6、复合硅酸盐水泥、混合材15-50%、特种硅酸盐水泥、1、低热矿渣硅酸盐水泥：制备低水化热水硬性胶凝材料2.快硬硅酸盐

11、水泥：在硅酸盐水泥熟料中加入适量石膏，研磨成早期强度高、3天抗压强度高的水泥。3.抗硫酸盐硅酸盐水泥：通过用适量石膏研磨硅酸盐水泥熟料制备具有良好抗硫酸盐侵蚀性的水泥。4.白色硅酸盐水泥：通过向低氧化铁含量的硅酸盐水泥熟料中加入适量石膏并研磨制成的白色水泥。道路硅酸盐水泥：由道路硅酸盐水泥熟料、0%-10%活性混合材和适量石膏研磨而成的水硬性胶凝材料，称为道路硅酸盐水泥(以下简称道路水泥)。6.砌筑水泥：主要用于砌筑砂浆的低标号水泥是通过在活性混合材料中加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏并研磨而成。7.油井水泥：由适当矿物、适量石膏、混合材料等组成的硅酸盐水泥熟料。在一定井温条件下研磨成适用于油气井

12、固井工程的水泥。8.超硫水泥：以粒化高炉矿渣为主要成分，加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰制成的水泥。第二节硅酸盐水泥的技术指标1。制造水泥的组成材料1。硅酸盐水泥熟料：将含有适当成分的生料燃烧至部分熔化，以硅酸钙为主要成分的产品称为硅酸盐水泥熟料(以下简称熟料)。2.石膏：包括天然石膏和工业副产品石膏，质量必须符合标准。3.活性混合材料：指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。如高炉矿渣、火山灰和粉煤灰。4、制造水泥的组成材料4、非活性混合材料：指具有潜在水硬性或火山灰活性指标不符合标准要求的水泥混合材料，以及砂岩和石灰岩。5.窑灰：水泥回转窑尾部废气中收集的粉尘。6.助磨剂：允许添加助磨剂，

13、在不损害水泥性能的情况下，助磨剂在水泥研磨中发挥作用。添加量不得超过水泥质量的1%。(2)硅酸盐水泥的标签。在国家标准中，波特兰水泥的标签设定为325和325；425、425R525、525R625、625R725、725等。标签根据水泥的28D抗压强度确定。(1)氧化镁含量：在水泥熟料中，通常有少量游离氧化镁与其他矿物结合。它是在高温下形成的方镁石。它以非常慢的速度水合成氢氧化镁。水化通常在水泥硬化后开始。水化过程中会发生体积膨胀，这会导致水泥结构出现裂缝甚至损坏。因此，这是水泥稳定性差的原因之一。因此，国家标准(GB175-1999)规定水泥中氧化镁的含量不得超过5%。如果水泥通过热压罐稳

14、定性试验，水泥中氧化镁的含量可放宽至6%。(2)三氧化硫含量：水泥中的S03主要是在生产过程中通过添加石膏来调节凝结时间，或者在熟料煅烧过程中通过添加石膏矿化剂带入熟料中。虽然适量的石膏可以改善水泥性能(如提高水泥强度、减少收缩、提高抗冻性、耐腐蚀性和抗渗性等)。)，水泥性能会恶化，甚至导致硬化的水泥石膨胀，当石膏超过一定含量后会导致结构性破坏。因此，必须限制水泥中S03的含量。现行国家标准规定水泥中S03的含量不得超过3.5%。(3)烧失量：水泥煅烧或水分不足会增加烧失量。通过在950-1000下燃烧水泥样品15-20分钟并在室温下称重来测量烧失量。根据以下公式计算烧失量：x=(mo-m1)

15、/mo100，其中：X烧失量% mo点火前样品质量g m1点火后样品质量g普通水泥和矿渣水泥的烧失量，回转窑厂不得超过5%，立窑尺寸不得超过7%。硅酸盐水泥技术指标(质量指标)，2、物理指标(1)细度：水泥细度是表示水泥粉磨程度或水泥分散度的指标。它影响水泥的水化硬化速度、需水量、和易性、放热率和强度。水泥细度可用筛析法和比表面积法表示。现行标准规定，普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥在0.08毫米方孔筛上不得超过10%。硅酸盐水泥细度不小于3002/g(2)凝结时间：指水泥从加水时开始失去塑性所需的时间。设定时间分为初始设定时间和最终设定时间。初凝时间是从水泥加水到水泥浆失去塑性所需

16、的时间。最终凝结时间是从水泥加水的时间到水泥浆完全失去塑性的时间。中国标准规定凝结时间由凝结时间测试仪测量。标准规定硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得晚于390分钟(6.5小时)；普通硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得晚于10小时。(3)稳定性：稳定性是指水泥在凝固和硬化过程中体积变化的均匀性。通过混合水泥和水制成的水泥浆体的体积通常在凝固和硬化过程中变化。如果这种体积变化是在凝结硬化的过程中，它对建筑的质量没有影响。然而，如果混凝土硬化后，由于水泥中某些有害成分的作用，水泥石会产生严重且不均匀的体积变化，在建筑物中会产生破坏性应力，导致建筑物强度降低，甚至造成

17、建筑物开裂和倒塌等严重事故。水泥体积稳定性差的原因是水泥熟料中游离氧化钙和氧化镁含量过高或石膏含量过高。熟料中的游离氧化钙和氧化镁在高温煅烧后“过度燃烧”，水化非常缓慢。水化仅在水泥硬化后发生，并且体积膨胀，导致不均匀的体积变化和水泥石开裂。当石膏含量过高时，水泥硬化后，还会与固体铝酸钙水合物反应生成高硫铝酸钙水合物，其体积增加1.5倍，导致水泥石开裂。(1)煮法(不常用)是麦(3)雷耶斯法：用雷耶斯夹具测量，当试件两个指针尖端之间距离的平均增加量小于或等于5毫米时，稳定性合格。高压灭菌法：主要用于检查游离氧化镁引起的体积变化。(4)强度：强度是水泥工艺中最基本的指标，直接反映水泥的质量水平和使用价值。砂浆法是世界上水泥强