水泥工藝學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、立身以立學(xué)為先,立學(xué)以讀書為本膠凝材料一一是指在物理、化學(xué)作用下，漿體變成堅固石狀體，并能膠結(jié)其他物料且具有一定機械強度的物質(zhì)。膠凝材料的分類：有機膠凝材料無機膠凝材料氣硬性膠凝材料：拌水后只能在空氣中硬化不能在水中硬化水硬性膠凝料：拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化水泥的發(fā)明和發(fā)展水泥的發(fā)明時期（也稱硅酸鹽水泥時期）19世紀(jì)初（18101824年），用人工配合粘土與石灰石經(jīng)煅燒、磨細以制造水硬性膠 凝材料已經(jīng)開始組織生產(chǎn)。1824年，英國人阿斯普丁將粘土與石灰石配合燒制成塊（熟料），再經(jīng)磨細而成水硬性膠凝材料，加水拌和后能硬化制成人工石，并具有較高強度，其外觀與當(dāng)時建筑上常用的英國波特蘭島

2、上出產(chǎn)的巖石相似，故稱之為波特蘭水泥”（Portia nd Ceme nt）,并于1824年10月21日首先獲得該產(chǎn)品的專利權(quán)。水泥是指細磨成粉末狀，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。簡言之，水泥是一種水硬性膠凝材料。 水泥的分類：按其用途和性能分：通用水泥、專用水泥、特性水泥按水泥的組成分水泥生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)歷階段：1825 年一1877 年1825年人類用間歇式的土立窯煅燒水泥熟料1910 年一1928 年1928 年一1950 年1910年立窯實現(xiàn)了機械化連續(xù)生產(chǎn)，發(fā)明了機立窯1928年德國發(fā)明了立波爾窯；使窯的產(chǎn)量明顯提高，熱耗降低較多1877

3、 年 一1905 年1905 年一1910 年1905年發(fā)明了濕法回轉(zhuǎn)窯1950 年一1971 年1887年用回轉(zhuǎn)窯燒制水泥熟料獲得專利權(quán)1950年懸浮預(yù)熱器窯的發(fā)明，更使熟料熱耗大幅度降低；熟料冷卻設(shè) 備也有了較大發(fā)展，其他的水泥制造設(shè)備也不斷更新?lián)Q代1971年開發(fā)了水泥窯外分解技術(shù)，從而帶來了水泥生產(chǎn)技術(shù)的重大突破，揭開了現(xiàn)代水泥 工業(yè)的新篇章硅酸鹽水泥生產(chǎn)過程示意圖（兩磨一燒：生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨三個階段）水泥國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)號表示方法：GB175-2007硅酸鹽水泥通用硅酸鹽水泥分類：1、硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）2普通硅酸鹽水泥3、礦渣硅酸鹽水泥4火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥5.粉煤灰硅酸鹽水泥

4、6復(fù)合硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、05%的石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的 水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥(即國外通稱的波特蘭水泥 )。主要技術(shù)要求強度等級分為 42.5、42.5R、52.5、52.5R。初凝時間不得早于 45min ,在0.08mm方孔篩上的篩余量不得超過10%。其它如氧化鎂、三氧化硫、安定性、堿含量等均與硅酸鹽水泥的規(guī)定相同。通用硅酸鹽水泥組分材料 ：硅酸鹽水泥熟料：凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成分的燒結(jié)物?；旌喜牧希涸诜勰ニ鄷r與熟料、石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號、 提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料。石膏：調(diào)節(jié)凝結(jié)時

5、間，是緩凝劑。還可以提高水泥強度硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)要求(1) 氧化鎂(MgO)水泥中氧化鎂含量過高時，由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)可使水泥硬化體結(jié)構(gòu)破壞。 采用壓蒸安定性試驗進行檢驗。(2) )三氧化硫(SO3)不超過3.5%(3) 燒失量水泥燒失量是指水泥在 9501000 C高溫下燃燒失去的質(zhì)量百分數(shù)。(4) 細度細度即水泥的粗細程度，通常以比表面積或篩余數(shù)表示(5) 凝結(jié)時間水泥凝結(jié)時間是水泥從和水開始到失去流動性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時間，分初終時間和終凝時間兩種。初凝時間：是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去塑性的時間。終凝時間：是指水泥加水拌和起到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完

6、全失去塑性的時間。安定性水泥硬化后體積變化的均勻性稱為水泥體積安定性，簡稱安定性。引起水泥安定性不良的原因主要有三種：熟料中游離氧化鈣、方鎂石過高及水泥中石膏摻加量過多。強度水泥強度：水泥強度是水泥試體凈漿在單位面積上所能承受的外力。通常用28d的強度作為水泥質(zhì)量劃分的強度等級?！?R'表示早強型廢品與不合格品：(1) 廢品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時間、安定性中的任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時，均為廢品。(2 )不合格品凡細度、終凝時間、不溶物、燒失量中的任一項不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，或混合材料摻加量超過最大限量、強度低于商品強度等級的指標(biāo)時， 該水泥稱為不合格品。 水泥包裝標(biāo)志中的水 泥品種、強度等

7、級、生產(chǎn)者名稱、出廠編號不全的，也屬于不合格品。生產(chǎn)方法1、按生料制備的方法分為：濕法：生料漿水分占32%40%左右。生料漿脫水烘干后破碎，入窯煅燒，稱之為半濕法。干法：生料粉調(diào)配均勻并加入適量水，制成料球喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒稱為半干法，料球含水12%15%。干法、濕法優(yōu)缺點比較干法：熱耗低，但粉塵大，生料成分不均勻，熟料質(zhì)量較濕法窯差。濕法：熱耗高，但電耗低，生料易于均化，熟料質(zhì)量較較好且均勻，且輸送方便，粉塵飛揚少。2、按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分為：回轉(zhuǎn)窯；立窯。水泥生產(chǎn)原料主要有：石灰質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料（主要提供氧化硅、氧 化鋁及氧化鐵），還有少量輔助原料。硅酸鹽水泥的生

8、產(chǎn)工藝概括起來就是兩磨一燒”。熟料的化學(xué)組成主要氧化物：CaO SiC2 AbQ Fe2O3其總和通常占熟料總量的 95%以上。其波動范圍：CaO（ 62%67%）; SQ （20%24%） ; AI2O3 （4%7%）; Fqo3 （2.5%6%） 主要礦物組成：硅酸三鈣：3CaOSQ（C3S）硅酸二鈣：2CaOSiQ（C2S）鋁酸三鈣：3CaOAl2O3 （C3A）鐵鋁酸四鈣：4CaO AI2O3 FaQ （C4AF）其它： 游離氧化鈣：f-CaO方鎂石：（即結(jié)晶氧化鎂）玻璃體：四種熟料礦物特點：硅酸三鈣：水化較快，水化熱高，抗水性較差。早期強度高，后期強度也高，在四種主要礦 物中C3S強

9、度最高。硅酸二鈣：水化較慢，凝結(jié)硬化慢，水化熱低，抗水性好。早期強度低，后期強度高。 鋁酸三鈣：水化最快，水化熱最高，抗水性差。早期強度高，三天的強度大部分就發(fā)揮出來， 三天的強度后的強度不再增長，甚至倒縮。鐵鋁酸四鈣：水化介于 C3S和C3A，早期強度類似于 C3A，后期不如C3S,水化熱較C3A低 抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能好。四種礦物性能比較：28d內(nèi)絕對強度：C3S>CAF> C3A> C2S水化速度：C3A> CAF> C3S> C2S水化熱：C3A> C3S> C4AF> C2S率值：硅酸鹽水泥熟料中各主要氧化物含量之間比例關(guān)系的

10、系數(shù)稱作率值。表示化學(xué)成分與礦物組成之間的關(guān)系，水泥熟料的性能及其對煅燒的影響。 我國主要采用石灰飽和系數(shù)（KH）、硅率（n）、鋁率（p）三個率值。配料：根據(jù)水泥品種、原料的物理、化學(xué)性能與具體的生產(chǎn)條件，確定原料的配合比，稱為生料的配合，簡稱配料。原料名稱主要提供的成分配比（%）石灰質(zhì)原料CaO80粘土質(zhì)原料SiQ、AI2O3、少量 Fe2O31015校正 原料鐵質(zhì)校正原料Fe2O3硅質(zhì)校正原料SiQ鋁制校正原料AI2O3礦化劑礦化劑、晶種、助磨劑女口： CaF2熟料生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料：石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料。制造水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求：化學(xué)成分必須滿足配料的要求;有害雜質(zhì)的含量

11、應(yīng)盡量少； 應(yīng)具有良好的工藝性能。一.石灰質(zhì)原料1定義凡是以碳酸鈣為主要成分的原料都屬于石灰質(zhì)原料。水泥生產(chǎn)中常用的是含有碳酸鈣的天然礦石。天然石灰質(zhì)原料石灰石：由碳酸鈣所組成的化學(xué)與生物化學(xué)沉積巖主要成份：CaCO主要礦物：方解石（CaCQ） 制水泥用石灰石： CaO >45- 48 %泥灰?guī)r：由碳酸鈣和粘土物質(zhì)同時沉積形成，屬石灰?guī)r向粘土過渡的巖石。白堊：由隱晶或無定形細粒疏松的碳酸鈣所組成的石灰?guī)r主要成分：碳酸鈣，含量 80%-90%,甚至高于90%。性能：易于粉磨和煅燒，是立窯水泥廠的優(yōu)質(zhì)石灰質(zhì)原料。貝殼：含碳酸鈣90%左右人工石灰質(zhì)原料電石渣：是化工廠乙炔發(fā)生車間消解石灰排出的

12、含水約85%90%的消石灰漿。其主要成分Ca（OHb，可替代部分石灰質(zhì)原料。常用于濕法生產(chǎn)。石灰質(zhì)原料的質(zhì)量要求二.粘土質(zhì)原料1定義主要提供水泥熟料中 SiQ、AI2O3和少量Fe2Q等成分原料的總稱。天然粘土質(zhì)原料黃土粘土礦物：伊利石為主粘土根據(jù)粘土中主導(dǎo)礦物不同，粘土可分為：高嶺石類；蒙脫石類； 水云母類。主導(dǎo)礦物：粘土類同時含有幾種粘土礦物時，其含量最多的礦物。選擇粘土質(zhì)原料時應(yīng)注意的問題n、p值要適當(dāng)。盡量不含碎石、卵石，粗砂含量應(yīng)小于5%。旋窯生產(chǎn)時對可塑性不做要求。校正原料：當(dāng)石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求時，必須根據(jù)所缺少的組分摻加相應(yīng)的校正原料，這種

13、以補充某些成分不足為主的原料稱為校正原料。生料的易燒性、生料的易燒性定義與表示方法定義：是指生料在窯內(nèi)煅燒成熟料的過程中相對難易程度。表示方法實用易燒性：在 1350C恒溫下，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒生料CaO<2%達到所需要的時間。易燒性指數(shù)=指數(shù)或系數(shù)越大，易燒性越差二.影響生料易燒性的主要因素-生料的潛在礦物組成原料的性質(zhì)和顆粒組成-生料中次要氧化物和微量元素生料的均勻性和生料的粉磨細度礦化劑燃煤的性質(zhì) 熟料組成的選擇：生料的熱處理液相窯內(nèi)氣氛一.水泥品種； 二.原料品質(zhì)；三.燃料品質(zhì)四.生料成分的均勻性；五.窯型與規(guī)格；六.生料的易燒性配料計算 配料的目的(1 )工藝設(shè)計(2 )生產(chǎn)運行配

14、料的原則(1 )生料成分滿足煅燒優(yōu)質(zhì)熟料的要求；(2) 生料具有良好的易磨性和易燒性；(3) 生產(chǎn)過程易于控制，便于操作，簡化流程；(4) 經(jīng)濟、合理地使用礦山資源。一. 配料計算的依據(jù)與基準(zhǔn)1. 依據(jù)：物料平衡2. 常用基準(zhǔn)：干燥基準(zhǔn)：物料中的物理水分蒸發(fā)后處于干燥狀態(tài)，以干燥狀態(tài)質(zhì)量所表示的計量單位。灼燒基準(zhǔn)：去掉燒失量(結(jié)晶水、二氧化碳與揮發(fā)物質(zhì)等)以后，生料處于灼燒狀態(tài)。 以灼燒狀態(tài)質(zhì)量所表示的計算單位，稱為灼燒基準(zhǔn)。濕基準(zhǔn)：用含水物料作計算基準(zhǔn)時稱為濕基準(zhǔn)，簡稱濕基。3. 幾個關(guān)系式若不考慮生產(chǎn)損失，則干原料的質(zhì)量應(yīng)等于生料的質(zhì)量，即：干石灰石+干粘土 +干鐵粉=干生料若不考慮生產(chǎn)損

15、失，又無灰分摻入，則：灼燒石灰石+灼燒粘土 +灼燒鐵粉=灼燒生料=熟料若不考慮生產(chǎn)損失，在采用有灰分摻入的燃煤時：灼燒生料+煤灰(摻入熟料的)=熟料二. 配料方案的選擇配料方案：即熟料的礦物組成或熟料的三率值。配料方案的選擇：選擇合理的熟料礦物組成，即確定熟料三率值KH、SM、IM值。如何確定配料方案：應(yīng)根據(jù)水泥品種、原料與燃料品質(zhì)、生料質(zhì)量及易燒性、熟料煅燒工 藝與設(shè)備等進行綜合考慮。確定率值應(yīng)注意：1、三個率值要互相匹配，吻合，不能只強調(diào)某一率值而忽視其他兩個。2、一般率值的波動范圍：KH=i標(biāo)值土 0.010.02，5皿=目標(biāo)值土 0.1， IM=目標(biāo)值土 0.1。煅燒過程中的物理化學(xué)變

16、化主線：旋風(fēng)筒一換熱管道一分解爐一回轉(zhuǎn)窯一冷卻機六個帶及各帶物理化學(xué)變化 :1干燥帶自由水蒸發(fā)過程吸熱2預(yù)熱帶粘土礦物脫水與碳酸鎂分解分解過程吸熱3碳酸鹽分解帶4.放熱反應(yīng)帶5燒成帶6.冷卻帶碳酸鈣分解與固相反應(yīng)固相反應(yīng)熟料燒結(jié)熟料冷卻強吸熱放熱微吸熱放熱干燥：物料中自由水分的蒸發(fā)脫水：是指粘土礦物分解放出化合水。礦化劑：一些外加物質(zhì)在煅燒過程中加速熟料礦物的形成，而本身不參加反應(yīng)或只參加中間物的反應(yīng)。加入氟化鈣的作用：1、促進碳酸鹽的分解過程；3、加強堿的氧化物的揮發(fā);5、有利于固相反應(yīng)等。 碳酸鈣的分解過程： 熱氣流向顆粒表面的傳熱過程；2、加速堿性長石、云母的分解過程;4、促進結(jié)晶氧化硅

17、的 Si-0鍵的斷裂;碳酸鈣在一定溫度下吸收熱量，進行分解并放出C02的化學(xué)過程; 熱量由表面以傳導(dǎo)方式向分解面?zhèn)鬟f的過程； 分解放出的CQ，穿過CaO層向表面擴散的傳質(zhì)過程;表面的C02向周圍介質(zhì)氣流擴散的過程。即:兩個傳熱過程、一個傳質(zhì)過程和兩個化學(xué)反應(yīng)過程。影響固相反應(yīng)的主要因素：生料細度及均勻性原料性質(zhì)溫度和時間固相間的壓力礦化劑熟料的燒結(jié)過程 ：反應(yīng)式：C2S + CaO t C3S影響熟料燒結(jié)過程的因素：1、最低共熔溫度：與組分的數(shù)目和性質(zhì)有關(guān)2、液相量：與組分的性質(zhì)、含量及熟料燒結(jié)溫度有關(guān)3、液相粘度：粘度小，液相中質(zhì)點的擴散速度增加，有利于硅酸三鈣的形成。影響粘度的因素：溫度、

18、組成及其他微量元素氧化物4、液相的表面張力5、氧化鈣溶于熟料液相的速率最低共熔溫度：物料在加熱過程中，兩種或兩種以上組分開始出現(xiàn)液相的溫度。燒結(jié)范圍：指水泥生料加熱至出現(xiàn)燒結(jié)所必須的、最少的液相量時的溫度 （開始燒結(jié)的溫度）與出現(xiàn)結(jié)大塊（超過正常液相量）時溫度的差值。熟料的冷卻：冷卻的目的:1、回收熟料余熱，預(yù)熱二次空氣，提高窯的熱效率;2、迅速冷卻熟料以改善熟料質(zhì)量與易磨性；3、降低熟料溫度，便于熟料的運輸、儲存和粉磨。冷卻方式：急冷急冷對改善熟料質(zhì)量的作用：1、防止或減少 GS的分解；2、避免3 -QS轉(zhuǎn)化成丫 - C2S;3、改善水泥的安定性；4、使熟料晶體減少，提咼水泥的抗硫酸鹽性能；

19、5、 改善熟料易磨性；6、可克服水泥快凝或瞬凝?；剞D(zhuǎn)窯立波爾窯煅燒工藝特點：一臺較短的回轉(zhuǎn)窯與一臺回轉(zhuǎn)式爐篦子加熱機連接工作。(1) 立波爾加熱機料球與料塊的透氣性，對加強氣流和物料的傳熱具有重要的意義。(2) 料層表面與料球底層溫差達300400 C,料球化學(xué)成分不均勻，故立波爾窯熟料 的質(zhì)量略低，但對含堿量高的原料仍可應(yīng)用。懸浮預(yù)熱器窯懸浮預(yù)熱器必須具備三個功能：1、使氣、固兩相能充分分散均布；2、迅速換熱；3、高效分離煅燒工藝特點：一臺回轉(zhuǎn)窯和一組懸浮預(yù)熱器構(gòu)成。工作原理：將生料粉與從回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的熱煙氣混合，并使生料懸浮在熱煙氣中進行熱交 換。分類： 旋風(fēng)預(yù)熱器(同流型)、立筒預(yù)熱器

20、(逆流型)、混合型。旋風(fēng)預(yù)熱器由上下排列的四級旋風(fēng)筒串聯(lián)組成 ，自上而下而下稱為一級、二級、三級、四級等，一般一級做成雙筒，其余做成單筒。旋風(fēng)筒之間由氣體管道連接，旋風(fēng)筒的卸料口用生料管道與下一級的氣體管道連接。特點：(1)熱交換在順流中發(fā)生，但從整體看則是逆流的。(2)旋風(fēng)預(yù)熱器內(nèi)氣固相的傳熱主要在管道中進行。 缺點：(1)流體阻力大。(2)原料適應(yīng)性差。旋風(fēng)預(yù)熱器是由旋風(fēng)筒和連接管道組成的熱交換器。換熱管道除管道本身外還裝設(shè)有下料管、撒料器、鎖風(fēng)閥 ?一級旋風(fēng)筒一般為并聯(lián)的雙旋風(fēng)筒。分離效率愈高，生料在系統(tǒng)內(nèi)、外循環(huán)量就愈少，收塵負荷減小，熱效率提高；最高一級旋風(fēng)筒的分離效率決定著預(yù)熱器系

21、統(tǒng)的粉塵排出量，提高它的分離效率是降低外部循環(huán)的有效措施，因此一級旋風(fēng)筒一般為并聯(lián)的雙旋風(fēng)筒。提高旋風(fēng)預(yù)熱器熱效率的措施：1在生料進入每級預(yù)熱器的上升管道處，裝設(shè)板式撒料器和箱式撒料器。2選擇生料進入管道的合適方位，使生料逆氣流方向進入管道，以提高氣固相的相對速 度和生料在管道內(nèi)停留時間。3兩級旋風(fēng)筒之間的管道必須有足夠的長度，以保證生料懸浮起來，有足夠的停留運行 距離，充分發(fā)揮管道傳熱的優(yōu)勢。4鎖風(fēng)翻板排灰閥，要求結(jié)構(gòu)合理、輕便靈活不漏風(fēng)，生料能連續(xù)卸出，有料封作用。 預(yù)熱器的結(jié)皮和旁路系統(tǒng)：結(jié)皮原因：(1)原料、燃料所帶入的堿、氯、硫化合物在窯系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)富集。(2) 最低一級旋風(fēng)筒內(nèi)溫度過

22、高。(3) 燃料燃燒不完全。? 措施：旁路放風(fēng) 預(yù)分解(或稱窯外分解)技術(shù)：將已經(jīng)過懸浮預(yù)熱后的水泥生料，在達到分解溫度前，進入到 分解爐內(nèi)與進入爐內(nèi)的燃料混合，在懸浮狀態(tài)下迅速吸收燃 料燃燒熱，使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術(shù)。預(yù)分解窯的關(guān)鍵技術(shù)裝備：旋風(fēng)筒、換熱管道、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機。預(yù)分解窯系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)窯功能：1燃料燃燒功能2、熱交換功能3、化學(xué)反應(yīng)功能4、物料輸送功能5、降解利用廢棄物功能分解爐：分類：懸?。盒魇剑ㄐL(fēng)式）、噴騰式、紊流式、渦流燃燒式、復(fù)合式（旋流-噴騰）沸騰式：流態(tài)化（濃相至稀相）熟料冷卻機型式：單筒式、多筒式、篦式以及立式冷卻劑等。迅速冷卻熟料，對于改善

23、熟料質(zhì)量和易磨性也有良好的效果，冷卻良好的熟料可以保證運輸設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)，熟料冷卻劑應(yīng)能完成這些任務(wù)。立窯粉磨的目的與要求粉磨的目的：使物料表面積增大，促使化學(xué)反應(yīng)的迅速完成。粉磨產(chǎn)品細度常用篩余量和比表面積來表示 生料粉磨的目的和要求目的：使生料各組分間混合均勻，充分接觸，加快反應(yīng)，有利于煅燒。要求：細度：管磨機：0.08伽方孔篩篩余10%左右，0.2伽方孔篩篩余 1.5%為宜。閉 路粉磨時，可適當(dāng)放寬 0.08伽篩篩余，但應(yīng)仍控制 0.2伽篩篩余。水泥粉磨的目的及要求目的：促進水泥的水化與硬化，提高水泥的強度水泥細度會影響： 水泥強度，特別是早強水泥安定性磨機的產(chǎn)量與電耗? 要求：GB規(guī)定

24、：比表面積：300 m2 / kg0.08 mm方孔篩篩余：W 10%影響粉磨作業(yè)動力消耗和生產(chǎn)能力的因素：1、物料的性質(zhì)；2、被粉磨物料的粒度與產(chǎn)品細度；3、粉磨作業(yè)系統(tǒng)與設(shè)備性能粉磨系統(tǒng)：粉磨流程又稱粉磨系統(tǒng)，有 開路和閉路兩種。開路系統(tǒng)：在粉磨過程中，當(dāng)物料一次通過磨機后即為產(chǎn)品。閉路系統(tǒng)：物料出磨后經(jīng)過分級設(shè)備選出產(chǎn)品，粗粉返回磨機再磨。開路與閉路系統(tǒng)的比較：開路：流程簡單，設(shè)備少，投資省，操作維護方便，但物料必須全達到產(chǎn)品細度才出 磨，（過粉磨，磨內(nèi)形成緩沖層，細粉包球現(xiàn)象，降低效率。）閉路：復(fù)雜，設(shè)備多，投資大等不存在過粉磨，輸送，分選，熱量散失，提高產(chǎn)量， 降低電耗。同規(guī)格，閉路

25、可提高 15% 25%用易磨性或易磨性系數(shù)（或指數(shù)）來表示物料被粉磨的難易程度。生料粉磨系統(tǒng)分類：控制生料粉磨細度的意義:? 控制生料粉磨細度的意義：影響煅燒速度，影響熟料的質(zhì)量。細，熟料形成快，產(chǎn)量提高，游離氧化鈣下降。過細，生料磨的產(chǎn)量下降，電耗明顯升高。? 控制生料顆粒分布的意義：生料細度不均勻，反應(yīng)不一致。粗，反應(yīng)慢，影響熟料質(zhì)量，熟料中游離氧化鈣含量越高。限制生料中粗顆粒的含量。 生料的粉磨細度及顆粒分布要求? 合理的生料粉磨細度，包括兩個含義：一是使生料的平均細度控制在一定范圍內(nèi)，二是要使顆粒大小均勻，盡量避免粗顆粒。影響磨機產(chǎn)量和能耗的主要因素：入磨物料粒度易磨性入磨物料的溫度入

26、磨物料水分磨內(nèi)通風(fēng)助磨劑襯板和研磨介質(zhì)影響水泥粉磨產(chǎn)質(zhì)量的因素：1入磨物料粒度2入磨物料的易磨性3入磨物料溫度4入磨物料水分5產(chǎn)品細度與喂料均勻性6助磨劑7磨機通風(fēng)8選粉效率與循環(huán)負荷率9料球比及磨內(nèi)物料流速均化與預(yù)均化的基本概念定義：原燃料的預(yù)均化就是原料或燃料在粉磨之前所進行的均化。作用：降低原燃料成分波動，為準(zhǔn)確配料、提高生料均勻性，穩(wěn)定熟料煅燒提供良好的條件。生料均化鏈：礦山開采t 原料預(yù)均化t 生料粉磨 t生料均化預(yù)均化堆場的工作原理（堆取料方式）“平鋪直取”：堆放時，盡可能地以最多的相互平行、上下重疊的同厚度的料層構(gòu)成 料堆；取料時，按垂直于料層方向的截面對所有料層切取一定厚度的物

27、料。根據(jù)堆場形式不同堆料方法不同，最常用的堆料、取料形式為縱向堆料，端面取料。 堆料方式：單人字型堆料.標(biāo)準(zhǔn)偏差和均化效果標(biāo)準(zhǔn)偏差：衡量物料均勻性的指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)偏差值越小，物料的成分越均勻均化效果H越大，表示均化效果越好。是均化前物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差與均化后物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差之比 三種均化作用：空氣攪拌、重力均化、勁相混合 預(yù)均化堆場的作用 ：儲存作用57天均化作用H = 58預(yù)配料作用生料均化的意義和方式：意義：1、提高熟料的質(zhì)量，穩(wěn)定窯的熱工制度；2、提高窯的運轉(zhuǎn)率、產(chǎn)量，降低能耗；3、生料的均化是干法水泥廠中不可缺少的重要工藝環(huán)節(jié)。均化方式：多庫搭配、機械倒庫、壓縮空氣攪拌庫水泥的水化、凝結(jié)、硬化水

28、化-物質(zhì)由無水狀態(tài)變?yōu)橛兴疇顟B(tài)，由低含水變?yōu)楦吆y(tǒng)稱為水化。凝結(jié)-水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過程稱 硬化-水泥加水拌和到水泥漿完全失去可塑性，并產(chǎn)生一定的機械強度。C3S的水化水化產(chǎn)物：水化硅酸鈣（也稱C-S-H凝膠）和氫氧化鈣。水化過程（水化速率很快，可以劃分為五個階段）I：誘導(dǎo)前期（時間：15分鐘）反應(yīng)：激烈一第一個放熱峰，鈣離子濃度迅速提高漿體狀態(tài)：是具有流動性（ Ca（0H2沒有飽和）n：誘導(dǎo)期又稱靜止期（時間：2 4小時）反應(yīng)：極慢 放熱底谷：鈣離子濃度增高慢漿體狀態(tài)：Ca（OHR達飽和：此間：具有流動性，結(jié)束：失去流動性，達初凝川：加速期（

29、時間：48小時）反應(yīng)：又加快第二放熱高峰漿體狀態(tài)：Ca（0H）2過飽和最高：生成 Ca（OHb、填充空隙、中期：失去可塑性、達終凝，后期：開始硬化W:減速期（時間：12 24小時）反應(yīng)：隨時間的增長而下降原因：在C3S表面包裹產(chǎn)物一阻礙水化。V :穩(wěn)定期反應(yīng)：很慢一基本穩(wěn)定（只到水化結(jié)束）原因：產(chǎn)物層厚：水很少一產(chǎn)物擴散困難。C2S水化：C2S的水化過程與 C3S相似，也有靜止期，加速期等，但水化速率很慢約為 C3S的1/20 水化產(chǎn)物：生成C-S-H和Ca（OHbCA水化：水化迅速，其水化產(chǎn)物的組成與結(jié)構(gòu)受溶液中CaO AI2O3離子濃度和溫度的影響很大。1、C3A單獨水化常溫：C3A +

30、27H -C4AH19+C2AH8相對濕度< 85% 時：C4AH19 C4AH13 + 6HC4AH13 + C2AH8 C3AH6+9H2OT > 35 C： C3A+ 6H2O C3AH6特點：水化速度快水化熱多T升高反應(yīng)速度極快急凝很快失去流動性2. C3A在液相CaO濃度達飽和時 ：C3A + CH + 12H-C4AH13瞬凝原因：水泥顆粒表面形成大量 C4AH13，其數(shù)量迅速增多，足以阻礙粒子的相對運動。3在石膏存在條件下的水化石膏（充足）、CaO同時存在時C3A+CH+12F QAH13QAH13+3CSH+14H C3A 3CSH32 + CH （三硫型水化硫鋁酸

31、鈣 Aft，又稱鈣磯石） C3A未完全水化而石膏已經(jīng)耗盡時2C4AH13+ C3A 3CS H32 3 C3A CS H12 + CH + 20 H （單硫型水化硫鋁酸鈣 Afm）石膏摻量極少，所有的 Aft都轉(zhuǎn)化為Afm還有C3A剩余C3A CS H12 +C3A+CH+12H TC3A （ CS CH） H12 硅酸鹽水泥的水化 水化反應(yīng)體系的特點：水泥的水化基本上是在 Ca（OHb和石膏的飽和溶液或過飽和溶液中進 行的，并且還會有 K、Na+等離子。水化過程實際上就是熟料解體 水化 水化產(chǎn)物凝聚 水泥石。水化速率的意義：水化速率影響水泥強度的發(fā)揮和安定性表示方法：水化速率：單位時間內(nèi)的水

32、化程度或水化深度水化程度：在一定的時間內(nèi)水泥發(fā)生水化作用的量和完全水化量的比值，以百分率表示。水化深度：水泥顆粒已水化層的厚度，以微米表示水化深度h與水化程度 a的關(guān)系：d3f2測定方法：直接法、間接法礦物水化速度：28天前：C3A> QAF> C3S> C2S36 月：C3S> C3A > C4AF > C2S影響水化速率的因素：1熟料的礦物組成與結(jié)構(gòu)；2、水泥的細度；3、加水量；4、養(yǎng)護溫度；5、混合材以及外加劑的性質(zhì)水泥的凝結(jié)和硬化：水泥加水拌成的漿體，起初具有流動性和可塑性。隨著水化反應(yīng)的不斷 進行，漿體逐漸失去流動性，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤姸鹊墓腆w，即為

33、水泥的 凝結(jié)和硬化。?水化是凝結(jié)硬化的前提，而凝結(jié)硬化則是水化的結(jié)果硬化水泥漿體主要水化產(chǎn)物的基本特征C-S-H纖維狀粒子、網(wǎng)絡(luò)狀粒子、等大粒子、內(nèi)部產(chǎn)物氫氧化鈣六方板狀鈣磯石帶棱針狀單硫型水化硫鋁酸鈣六方薄片狀不規(guī)則花瓣狀硬化水泥漿體的結(jié)構(gòu):水泥石由水泥凝膠、吸附在凝膠孔內(nèi)的凝膠水、Ca（OH2等結(jié)晶相、未水化的水泥顆粒、毛細孔及毛細孔水所組成。孔的產(chǎn)生：礦物完全水化：理論 W/C=0.2-0.6 ；實際砂漿：W/C=0.5 （國標(biāo)實驗）；所以：理論加水遠遠大于實際加水：多余水變成固相體積孔隙孔的類型：1、粗孔：球形大孔2、毛細孔：大毛細孔、小毛細孔3、凝膠孔：膠粒間孔、微孔、層間孔水的存在

34、形式：按結(jié)合牢固程度分為：1、結(jié)晶水：強結(jié)晶水 ：以O(shè)H-狀態(tài)存在弱結(jié)晶水：以水分子狀態(tài)存在2、吸附水：是由于吸附作用及毛細現(xiàn)象作用被物理吸附于固體顆粒表面及孔隙中的水，可分為凝膠水及毛細水。3、自由水：游離水存在于粗大孔隙內(nèi)，易去除，應(yīng)盡量減少。按是否可蒸發(fā)分為：蒸發(fā)水：可用降氣壓，升溫度等方法使之干燥（自由水、吸附水）是所 有孔隙體積的量度。非蒸發(fā)水：不能或很難使之干燥，如化合水（結(jié)晶水） ，可作為水化產(chǎn)物膠粒存在量的量度，即水化程度的量度凝結(jié)過程: 水泥加水拌和成水泥漿體，逐漸失去流動性、可塑性，形成具有一定強度的硬化漿體的過程。 初凝:水泥漿體失去流動性和部分可塑性，開始凝結(jié).終凝:水

35、泥漿體逐漸硬化，完全失去可塑性，并具有一定的機械強度，能抵抗一定的外來壓力. 凝結(jié)時間：水泥從拌水開始到失去流動性，即從可塑性狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)所需要的時間。初凝時間：從加水拌和起，到水泥漿體開始失去可塑性所需時間。終凝時間：從加水拌和起，到水泥漿體完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強度所需時間。測定方法：凝結(jié)時間測定儀（維卡儀）我國標(biāo)準(zhǔn)：硅酸鹽水泥：初凝時間： 45min ;終凝時間：w 6.5h普通水泥： 初凝時間： 45min ;終凝時間：w 10h 石膏的作用：1、調(diào)節(jié)凝結(jié)時間；（主要作用）2、提高早期強度；3、降低干縮變形；4、改善水泥的性能。確定石膏的最佳摻量要同時考慮 ：凝結(jié)時間；強度；

36、安定性。 石膏最佳摻入量是指使水泥凝結(jié)正常、強度高、安定性良好的摻量。? 我國生產(chǎn)的普通水泥石膏摻量一般波動于：SO3 = 1.5%2.5%。假凝：是指水泥的一種不正常的早期固化或過早變硬現(xiàn)象。水泥加水拌和后，在幾分鐘內(nèi)即迅速凝結(jié)變硬，經(jīng)劇烈攪拌后，又重新恢復(fù)塑性的現(xiàn)象?？炷褐甘炝戏勰ズ笈c水混合瞬間凝結(jié)并放出熱量的現(xiàn)象。 快凝原因：1、熟料煅燒時冷卻速度慢、堿含量高；2、C3A含量高或石膏摻量不足；假凝原因：1、造成假凝的主要原因除熟料 C3A含量高或石膏摻量較多外；2 、水泥在粉磨時受到高溫，二水石膏脫水成半水石膏；3、高堿水泥生成鉀石膏；4、水泥顆粒表面異性電荷的作用；預(yù)防假凝措施：1、

37、使用無水硫酸鈣含量較高的石膏，以避免粉磨時石膏脫水；2、在水泥粉磨時采取一定的措施降溫，也可避免石膏脫水；3、將水泥存放一段時間；4、在建筑施工中，可以延長攪拌時間來消除假凝現(xiàn)象的產(chǎn)生；假凝和快凝區(qū)別：前者放熱量極微，而且經(jīng)劇烈攪拌后，漿體又可恢復(fù)塑性，并達到正常凝 結(jié)，對強度并無不利影響；而快凝或閃凝往往是由于緩凝不夠所引起，漿 體已具有一定強度，重拌并不能使其再具塑性。調(diào)凝外加劑：促凝劑、緩凝劑影響水泥強度的因素：1、熟料的礦物組成 ；2.水泥的細度：3.施工條件：水灰比、骨料級配、攪拌振搗的程度、養(yǎng)護溫度和濕度、外加劑的使用安定性不良：水泥在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生劇烈而不均勻的體積變化（體積膨脹）,稱為安定性不良.引起安定性不良的原因：熟料中游離氧化鈣、氧化鎂含量過高以及水