水泥工藝學(xué)教材(一)

水泥工藝學(xué)目錄緒論第一章水泥基礎(chǔ)知識第一節(jié)基本概念第二節(jié)硅酸鹽水泥的技術(shù)指標(biāo)第二章硅酸鹽水泥熟料的組成第三節(jié)硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分第四節(jié)熟料的礦物組成第五節(jié)熟料的率值第三章硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法及工藝第六節(jié)生產(chǎn)方法分類第四章硅酸鹽水泥熟料的主要原料第七節(jié)原料的種類第八節(jié)原料的開采和運(yùn)輸?shù)诰殴?jié)原料的預(yù)均化第十節(jié)生料的制備、調(diào)整和均化第五章硅酸鹽水泥熟料的制備第十一節(jié)

硅酸鹽水泥熟料的煅燒第六章水泥制成和包裝第十二節(jié)水泥制成工藝第十三節(jié)水泥的包裝和貯運(yùn)第七章新型干法旋窯生產(chǎn)主要設(shè)備第十四節(jié)懸浮預(yù)熱器第十五節(jié)分解爐第十六節(jié)回轉(zhuǎn)窯第十七節(jié)熟料冷卻機(jī)第十八節(jié)水泥熟料煅燒過程第八章硅酸鹽水泥水化第十九節(jié)硅酸鹽水泥水化硬化第二十節(jié)硅酸鹽水泥性能第九章水泥基材料的耐久性第十章水泥混合材與輔助膠凝材料緒言水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一，使用廣、用量大、素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。生產(chǎn)水泥雖需要較多的能源，但水泥與砂、石等材料的混泥土是一種低能耗新型建筑材料。例如，在相同荷載的條件下，混泥土柱的耗能量僅為鋼柱的1/5-1/6,磚柱的1/4。根據(jù)預(yù)測，在未來的幾十年內(nèi)，水泥依舊是主要建筑材料。水泥具有較好的可塑性，與砂、石等膠合后的混和物具有較好的和易性，可澆注成多種形狀及尺寸的構(gòu)件，以滿足設(shè)計(jì)上的不同要求；水泥的適應(yīng)性較強(qiáng)，適用于海上、地下、深水、嚴(yán)寒、干熱、腐蝕、輻射等多種條件下；水泥還可與多種有機(jī)、無機(jī)材料制成多種用途的水泥復(fù)合材料；水泥耐久性較好，維修工作量小，不易生銹、耐腐朽。目前，水泥已廣泛用于建筑、水利、道路、國防等工程中。近年來，宇航、信息及其它新興工業(yè)中對各種具有特種性能的水泥復(fù)合材料的需求也越來越大。因此，水泥工業(yè)在整個國民經(jīng)濟(jì)中起著十分重要的作用。在目前甚至未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，水泥仍將是人類社會的主要的建筑材料。原始水泥可追溯到5000年前，埃及的金字塔、古希臘和古羅馬時(shí)代用石灰摻砂制成的混和沙漿，曾被用于砌筑石塊和磚塊，這種用來做砌筑用的膠凝材料被稱為原始水泥。它為現(xiàn)代水泥的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。1824年，英國泥水工J.阿斯普丁發(fā)明了一種把石灰石和粘土混和后加以煅燒來制造水泥的方法，并獲得了專利權(quán)。這種水泥同英國附近波特蘭小城盛產(chǎn)的石材顏色相近，故稱為波特蘭水泥。人類最早是利用間歇式土窯（后發(fā)展成土立窯）煅燒水泥熟料。1877年回轉(zhuǎn)窯燒制水泥熟料獲得了專利權(quán)，繼而出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)、立式磨及單倉鋼球磨等，從而有效地提高了水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量。1905年濕法回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)。1910年土立窯得到了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了立窯機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)。1928年德國的立列波博士和波利休斯公司對立窯、回轉(zhuǎn)窯綜合分析研究后，創(chuàng)造了帶回轉(zhuǎn)爐箅子的回轉(zhuǎn)窯，為了紀(jì)念發(fā)明者與創(chuàng)造公司，取名為“立波爾窯”。1950年，懸浮預(yù)熱器由德國發(fā)明成功并開始應(yīng)用，大幅度降低了熟料生產(chǎn)的熱耗，極大地提高了生產(chǎn)規(guī)模。20世紀(jì)60年代初，日本將德國的懸浮預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯技術(shù)引進(jìn)后，于1971年開發(fā)了水泥窯外分解技術(shù)，從而揭開了現(xiàn)代水泥工業(yè)的新篇章，并且很快在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了各具特點(diǎn)的預(yù)分解窯，形成了新型干法生產(chǎn)技術(shù)。隨著原料與均化、生料均化、高功能破碎和粉磨，環(huán)境保護(hù)技術(shù)和X射線熒光分析等在線檢測方法的配套發(fā)展，加上電子計(jì)算機(jī)和自動化控制儀表等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使新型干法水泥生產(chǎn)的熟料質(zhì)量明顯提高，能耗明顯下降，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。我國從上世紀(jì)70年代初研制新型干法水泥技術(shù)裝備開始，在國家有關(guān)部門的支持和推動下，水泥行業(yè)科研創(chuàng)新與技術(shù)開發(fā)能力不斷提高，技術(shù)裝備已達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前日產(chǎn)2000噸新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)裝備已全部國產(chǎn)化，日產(chǎn)4000噸、5000噸新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)裝備國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上，日產(chǎn)8000噸水泥熟料生產(chǎn)線和日產(chǎn)10000噸水泥熟料生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn)。日產(chǎn)10000噸水泥熟料生產(chǎn)線全球只有7條，我國就擁有4條。新型干法水泥生產(chǎn)工藝正在逐步取代濕法、老式干法和立窯等生產(chǎn)工藝。改革開放以來，在州委、州人民政府正確領(lǐng)導(dǎo)和高度重視下，我州水泥工業(yè)得到了快速發(fā)展。特別是進(jìn)入“九五”以來，發(fā)展更加迅速。不論從生產(chǎn)規(guī)模、工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約降耗和社會貢獻(xiàn)等方面，都取得了令人矚目的成績。到2005年末，全州共有水泥生產(chǎn)企業(yè)25戶，其中：旋窯5戶、立窯13戶、粉磨站7戶。全行業(yè)擁有熟料生產(chǎn)線24條（其中：新型干法旋窯7條，機(jī)立窯17條），熟料設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力354萬噸，其中：旋窯204萬噸，立窯150萬噸，各占58%和42%。水泥設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力550萬噸，其中：旋窯水泥290萬噸、立窯水泥190萬噸、粉磨站水泥70萬噸。大小熟料結(jié)構(gòu)比例調(diào)整為58：42，大小水泥結(jié)構(gòu)比例調(diào)整為53:47，大小水泥、熟料結(jié)構(gòu)優(yōu)于全省和全國，企業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、組織結(jié)構(gòu)和所有制結(jié)構(gòu)得到顯著提升和優(yōu)化，行業(yè)的整體實(shí)力和競爭力明顯增強(qiáng)，水泥支柱產(chǎn)業(yè)的地位不斷加強(qiáng)。相信到“十一五”末，我州水泥產(chǎn)業(yè)一定能夠邁上更快更高的發(fā)展臺階！第二節(jié)水泥基礎(chǔ)知識

第一節(jié)基本概念一、膠凝材料在物理化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其它物料而有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料。它分為無機(jī)和有機(jī)兩大類。無機(jī)膠凝材料又按照硬化條件，又可分為水硬性和非水硬性兩種。水硬性膠凝材料指在拌水后既能在空氣中又能在水中硬化的材料，如水泥。非水硬性膠凝材料不能在水中硬化，而只能在空氣中硬化，故稱為氣硬性膠凝材料，如石灰、石膏等。二、水泥廣義上說，水泥泛指一切能夠硬化的無機(jī)膠凝材料；而狹義的水泥則專指現(xiàn)代水泥，即具有水硬性的膠凝材料。三、水泥的品種和分類對水泥的分類通常有兩種方法：一是按用途及性能分類，二是按其主要水硬性物質(zhì)名稱分類。1、按水泥用途分為：通用水泥、專用水泥、特性水泥三大類。通用水泥：是指適用于大多數(shù)工業(yè)、民用建筑工程的硅酸鹽系列品種水泥。主要有硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥以及復(fù)合硅酸鹽水泥。專用水泥:是指有專門用途的水泥，如油井水泥、中熱硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥等。特性水泥：：是指某種種性能較突突出的一類類水泥。如快硬水泥泥系列、膨膨脹水泥系系列、抗硫硫酸鹽硅酸酸鹽水泥等等。專用特種水水泥包括：：快硬高強(qiáng)強(qiáng)水泥、膨膨脹水泥、、自應(yīng)力水水泥、水工工水泥、油油井水泥、、裝飾水泥泥、砌筑水水泥、低堿堿水泥、道道路水泥等等種類。2、按其主要要水硬性物物質(zhì)名稱分分為:硅酸鹽水泥泥系列、硫硫鋁酸鹽水水泥系列、、鋁酸鹽水水泥系列、、鐵鋁酸鹽鹽水泥系列列、氟鋁酸酸鹽水泥系系列、其他他系列六大大類。四、硅酸鹽鹽水泥（一）通用用硅酸鹽水水泥1、

硅酸鹽鹽水泥：由由硅酸鹽水水泥熟料、、0%－5%石灰石或粒?；郀t礦礦渣、適量量石膏磨細(xì)細(xì)制成的水水硬性膠凝凝材料，稱稱為硅酸鹽鹽水泥，分分P.I和P.II,即國外通稱稱的波特蘭蘭水泥。2、普通硅酸酸鹽水泥：：由硅酸鹽鹽水泥熟料料、6%－15%混合材料，，適量石膏膏磨細(xì)制成成的水硬性性膠凝材料料,稱為普通硅硅酸鹽水泥泥（簡稱普普通水泥））,代號：P.O。3、礦渣硅酸酸鹽水泥：：由硅酸鹽鹽水泥熟料料、粒化高高爐礦渣和和適量石膏膏磨細(xì)制成成的水硬性性膠凝材料料,稱為

礦渣渣硅酸鹽水水泥，代號號：P.S。4、

粉煤灰灰硅酸鹽水水泥：由硅硅酸鹽水泥熟料、粉粉煤灰和適適量石膏磨磨細(xì)制成的的水硬性膠凝凝材料，稱稱為粉煤灰灰硅酸鹽水水泥，代號號：P.F。5、火山灰質(zhì)質(zhì)硅酸鹽水水泥：由硅硅酸鹽水泥泥熟料、火火山灰質(zhì)混混合材料和和適量石膏膏磨細(xì)制成成的水硬性性膠凝材料料。稱為火火山灰質(zhì)硅硅酸鹽水泥泥，代號：：P.P。6、復(fù)合硅酸酸鹽水泥：：由硅酸鹽鹽水泥熟料料、兩種或或兩種以上上規(guī)定的混混合材料和和適量石膏膏磨細(xì)制成成的水硬性性膠凝材料料，稱為復(fù)復(fù)合硅酸鹽鹽水泥（簡簡稱復(fù)合水水泥），代代號P.C(二)六大類硅酸酸鹽水泥中中主要混合合材摻量如如下：1、硅酸鹽水水泥類，石石灰石或粒?；郀t礦礦渣、適量量石膏，摻摻量為：0-5%2、普通硅酸酸鹽水泥類類，混合材材料摻量為為：6-15%3、礦渣硅酸酸鹽水泥類類，粒化高高爐礦渣摻摻量為：20-70%4、粉煤灰硅硅酸鹽水泥泥類，粉煤煤灰摻量為為：20-40%5、火山灰質(zhì)質(zhì)硅酸鹽水水泥類，火火山灰質(zhì)混混合材料摻摻量為：20-50%6、復(fù)合硅酸酸鹽水泥類類，混合材材料摻量為為：15-50%（三）專用用和特種硅硅酸鹽水泥泥1、低熱礦渣渣硅酸鹽水水泥：以適適當(dāng)成分的的硅酸鹽水水泥熟料、、加入適量量石膏磨細(xì)細(xì)制成的具具有低水化化熱的水硬硬性膠凝材材料。2、快硬硅酸酸鹽水泥：：由硅酸鹽鹽水泥熟料料加入適量量石膏，磨磨細(xì)制成早早強(qiáng)度高的的以3天抗壓強(qiáng)度度表示標(biāo)號號的水泥。。3、抗硫酸鹽硅硅酸鹽水泥泥：由硅酸酸鹽水泥熟熟料，加入入適量石膏膏磨細(xì)制成成的抗硫酸酸鹽腐蝕性性能良好的的水泥。4、白色硅酸酸鹽水泥：：由氧化鐵鐵含量少的的硅酸鹽水水泥熟料加加入適量石石膏，磨細(xì)細(xì)制成的白白色水泥。。5、道路硅酸酸鹽水泥：：由道路硅硅酸鹽水泥泥熟料，0%－10%活性混合材材料和適量量石膏磨細(xì)細(xì)制成的水水硬性膠凝凝材料,稱為道路硅硅酸鹽水泥泥，（簡稱稱道路水泥泥）。6、砌筑水泥泥：由活性性混合材料料，加入適適量硅酸鹽鹽水泥熟料料和石膏，，磨細(xì)制成成主要用于于砌筑砂漿漿的低標(biāo)號號水泥。7、油油井井水水泥泥：：由由適適當(dāng)當(dāng)?shù)V礦物物組組成成的的硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥熟熟料料、、適適量量石石膏膏和和混混合合材材料料等等磨磨細(xì)細(xì)制制成成的的適適用用于于一一定定井井溫溫條條件件下下油油、、氣氣井井固固井井工工程程用用的的水水泥泥。。8、石石膏膏礦礦渣渣水水泥泥：：以以粒粒化化高高爐爐礦礦渣渣為為主主要要組組分分材材料料，，加加入入適適量量石石膏膏、、硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥熟熟料料或或石石灰灰磨磨細(xì)細(xì)制制成成的的水水泥泥。。第二二節(jié)節(jié)硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥的的技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo)一、、制制造造水水泥泥的的組組分分材材料料1、硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥熟熟料料：：凡凡適適當(dāng)當(dāng)成成分分的的生生料料燒燒至至部部分分熔熔融融，，所所得得以以硅硅酸酸鈣鈣為為主主要要成成分分的的產(chǎn)產(chǎn)物物稱稱為為硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥熟熟料料（（簡簡稱稱熟熟料料））。。2、石石膏膏：：包包括括天天然然石石膏膏和和工工業(yè)業(yè)副副產(chǎn)產(chǎn)石石膏膏、、質(zhì)質(zhì)量量必必須須符符合合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。。3、活活性性混混合合材材：：系系指指具具有有火火山山灰灰性性或或潛潛在在水水硬硬性性的的混混合合材材料料。。如如高高爐爐礦礦渣渣、、火火山山灰灰和和粉粉煤煤灰灰。。制造造水水泥泥的的組組分分材材料料4、非非活活性性混混合合材材：：系系指指活活性性指指標(biāo)標(biāo)不不符符合合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)要要求求的的潛潛在在水水硬硬性性或或火火山山灰灰的的水水泥泥混混合合材材料料，，以以及及砂砂巖巖和和石石灰灰石石。。5、窯窯灰灰：：從從水水泥泥回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯窯窯窯尾尾廢廢氣氣中中收收集集下下的的粉粉塵塵。。6、助助磨磨劑劑：：水水泥泥粉粉磨磨時(shí)時(shí)允允許許加加入入起起助助磨磨作作用用而而不不損損害害水水泥泥性性能能的的助助磨磨劑劑。。其其加加入入量量不不得得超超過過水水泥泥質(zhì)質(zhì)量量的的1%。二、、硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥的的標(biāo)標(biāo)號號國家家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中中把把硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥的的標(biāo)標(biāo)號號設(shè)設(shè)置置為為325、325R；425、425R；525、525R；625、625R；725、725R幾等等。。標(biāo)標(biāo)號號是是根根據(jù)據(jù)水水泥泥28D抗壓壓強(qiáng)強(qiáng)值值確確定定的的。。三、、硅硅酸酸鹽鹽水水泥泥的的技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo)（（品品質(zhì)質(zhì)指指標(biāo)標(biāo)））1、化化學(xué)學(xué)指指標(biāo)標(biāo)：：是保保證證水水泥泥質(zhì)質(zhì)量量和和性性能能的的重重要要依依據(jù)據(jù)（1）氧氧化化鎂鎂含含量量：：在在水水泥泥熟熟料料中中，，常常含含有有少少量量與與其其他他礦礦物物結(jié)結(jié)合合的的游游離離氧氧化化鎂鎂，，它它是是高高溫溫時(shí)時(shí)形形成成的的方方鎂鎂石石，，它它水水化化為為氫氫氧氧化化鎂鎂的的速速度度很很慢慢，，常常在在水水泥泥硬硬化化以以后后才才開開始始水水化化，，在在水水化化時(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生體體積積膨膨脹脹，，可可導(dǎo)導(dǎo)致致水水泥泥石石結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生生裂裂縫縫甚甚至至破破壞壞，，因因此此，，它它是是引引起起水水泥泥安安定定性性不不良良的的原原因因之之一一。。因此，國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（GB175-1999）規(guī)定，，水泥中中氧化鎂鎂的含量量不得超超過5%。如果水水泥經(jīng)壓壓蒸安定定性試驗(yàn)驗(yàn)合格，，則水泥泥中氧化化鎂的含含量允許許放寬到到6%。（2）三氧化化硫含量量：水泥泥中的SO3主要是在在生產(chǎn)時(shí)時(shí)為調(diào)節(jié)節(jié)凝結(jié)時(shí)時(shí)間加入入石膏而而帶來的的，也可可能是煅煅燒熟料料時(shí)加入入石膏礦礦化劑而而帶入熟熟料的。。適量石石膏雖能能改善水水泥性能能（如提提高水泥泥強(qiáng)度、、降低收收縮性、、改善抗抗凍耐蝕蝕和抗?jié)B滲性等）），但石石膏超過過一定含含量后，，水泥性性能會變變差，甚甚至引起起硬化水水泥石膨膨脹，導(dǎo)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞。。因此水水泥中SO3的含量必必須加以以限制?！，F(xiàn)行國家家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定，水水泥中SO3的含量不不得超過過3.5%。（3）燒失量：：水泥煅煅燒不佳佳或受潮潮后，均均會導(dǎo)致致燒失量量增加。。燒失量量測定是是以水泥泥試樣在在950-1000℃下灼燒15-20min，冷至室室溫稱量量。如此此反復(fù)灼灼燒直至至恒重，，按下式式計(jì)算燒燒失量：：X?＝（mo-m1）/mo××100式中：X?———燒失量%mo———灼燒前試試樣質(zhì)量量gm1———灼燒后試試樣質(zhì)量量g普通水泥泥、礦渣渣水泥中中的燒失失量，回回轉(zhuǎn)窯廠廠不得大大于5%，立窯大不不得大于于7%。硅酸鹽水水泥的技技術(shù)指標(biāo)標(biāo)（品質(zhì)質(zhì)指標(biāo)））2、物理指指標(biāo)（1）細(xì)度：：水泥細(xì)細(xì)度是表表示水泥泥磨細(xì)后后的程度度或水泥泥分散度度的指標(biāo)標(biāo)。它對對水泥的的水化硬硬化速度度、水泥泥需水量量、和易易性、放放熱速率率及強(qiáng)度度都有影影響。水水泥細(xì)度度可用篩析法和比表面積積法表示?，F(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定，，普通水水泥、礦礦渣水泥泥、火山山灰水泥泥和粉煤煤灰水泥泥，在0.08mm方孔篩上上篩余量量不得超超過10%；硅酸鹽鹽水泥細(xì)細(xì)度不少少于300㎝㎝2/g。（2）凝結(jié)時(shí)時(shí)間：是是指水泥泥從加水水開始，，到水泥泥漿失去去可塑性性所需的的時(shí)間。。凝結(jié)時(shí)時(shí)間分為為初凝時(shí)時(shí)間和終終凝時(shí)間間。初凝時(shí)間間是從水水泥加水水開始到到水泥漿漿失去可可塑性所所需的時(shí)時(shí)間；終終凝時(shí)間間是從水水泥加水水開始到到水泥漿漿完全失失去塑性性的時(shí)間間。我國國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定，采采用凝結(jié)時(shí)間間測定儀儀來測定。。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定，硅硅酸鹽水水泥初凝凝時(shí)間不不得早于于45分鐘，終終凝時(shí)間間不得遲遲于390分鐘（6.5小時(shí)））；普普通硅硅酸鹽鹽水泥泥初凝凝時(shí)間間不得得早于于45分鐘，，終凝凝時(shí)間間不得得遲于于10小時(shí)。。（3）安定定性：：安定定性是是指水水泥在在凝結(jié)結(jié)硬化化過程程中體體積變變化的的均勻勻性。。水泥與與水拌拌制成成的水水泥漿漿體，，在凝凝結(jié)硬硬化過過程中中，一一般都都會發(fā)發(fā)生體體積變變化。。如果果這種種體積積變化化是在在凝結(jié)結(jié)硬化化過程程中，，則對對建筑筑的質(zhì)質(zhì)量并并沒有有什么么影響響。但但是如如果混混凝土土硬化化后，，由于于水泥泥中某某些有有害成成分的的作用用，在在水泥泥石內(nèi)內(nèi)部產(chǎn)產(chǎn)了劇劇烈的的、不不均勻勻的體體積變變化時(shí)時(shí)，在在建筑筑物內(nèi)內(nèi)部產(chǎn)產(chǎn)生破破壞應(yīng)應(yīng)力，，導(dǎo)致致建設(shè)設(shè)物強(qiáng)強(qiáng)度降降低，，甚至至?xí)鸾ńㄖ镂镩_裂裂，崩崩塌等等嚴(yán)重重事故故。水泥體體積安安定性性不良良的原原因在在于：：水泥泥熟料料中游游離Cao、MgO含量過過多或或摻入入的石石膏含含量過過多。。熟料料中的的游離離CaO、MgO經(jīng)過高高溫煅煅燒后后均呈呈“過過燒””狀態(tài)態(tài)，水水化十十分緩緩慢。。在水水泥已已經(jīng)硬硬化后后才進(jìn)進(jìn)行水水化，，體積積膨脹脹，引引起不不均勻勻的體體積變變化，，使水水泥石石開裂裂。石石膏含含量過過多時(shí)時(shí)，在在水泥泥硬化化后，，它還還會與與固體體的水水化鋁鋁酸鈣鈣反應(yīng)應(yīng)，生生成高高硫型型水化化硫鋁鋁酸鈣鈣，體體積約約增大大1.5倍，引引起水水泥石石開裂裂。安定性性的檢檢驗(yàn)方方法：：①沸煮煮法：：（不不常用用）主主要用用來檢檢驗(yàn)由由游離離CaO引起的的體積積變化化。②試餅餅法。。③雷氏氏法：：用雷雷氏夾夾測定定，試試件兩兩指針針尖端端距離離增加加的平平均值值≤5mm時(shí)，安安定性性合格格。④壓蒸蒸法：：主要要用來來檢驗(yàn)驗(yàn)由游游離MgO引起的的體積積變化化。（4）強(qiáng)度度：強(qiáng)強(qiáng)度是是水泥泥技術(shù)術(shù)中最最基本本的指指標(biāo)，，它直直接反反映了了水泥泥的質(zhì)質(zhì)量水水平和和使用用價(jià)值值。國國際上上都采采用砂砂漿法法作為為水泥泥強(qiáng)度度的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)檢檢驗(yàn)方方法。。我國國亦采采用水水泥膠膠砂來來評定定水泥泥強(qiáng)度度。我國現(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（（GB177-1999）規(guī)定定，以以1∶3的水泥泥和ISO標(biāo)準(zhǔn)砂砂，按按規(guī)定定的水水灰比比0.50，用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)制制作方方法制制成4cm×4cm×16cm的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試件件。在在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)護(hù)條件件下，，達(dá)到到規(guī)定定齡期期（3d、28d）時(shí)，，測定定其抗抗折和和抗壓壓強(qiáng)度度，按按國家家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定定的最最低強(qiáng)強(qiáng)度值值來評評定其其所屬屬的強(qiáng)強(qiáng)度等等級。。為提高高水泥泥的早早期強(qiáng)強(qiáng)度，，我國國現(xiàn)行行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)將水水泥分分為普普通型型和早早強(qiáng)型型（R）。早早強(qiáng)型型水泥泥的3d抗壓強(qiáng)強(qiáng)度較較同強(qiáng)強(qiáng)度等等級的的普通通型強(qiáng)強(qiáng)度提提高10-24%，可達(dá)達(dá)28d抗壓強(qiáng)強(qiáng)度的的50%。道路路水泥泥多用用早強(qiáng)強(qiáng)水泥泥。需要強(qiáng)強(qiáng)調(diào)的的是，，我國現(xiàn)現(xiàn)行國國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定，，凡是是氧化化鎂、、三氧氧化硫硫、初初凝時(shí)時(shí)間、、安定定性中中的任任何一一項(xiàng)指指標(biāo)不不符合合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定定的，，均為廢廢品。凡細(xì)度度、終終凝時(shí)時(shí)間、、不溶溶物和和燒失失量中中的任任何一一項(xiàng)不不符合合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定定的，，或混混合材材摻加加量超超過最最大限限量，，或強(qiáng)強(qiáng)度低低于等等級規(guī)規(guī)定的的指標(biāo)標(biāo)時(shí)稱稱為不合格格產(chǎn)品品。廢品品水泥泥在工工程中中嚴(yán)禁禁使用用。第二章章硅硅酸酸鹽水水泥熟熟料的的組成成第三節(jié)節(jié)硅硅酸酸鹽水水泥熟熟料的的化學(xué)學(xué)成分分水泥的的質(zhì)量量主要要決定定熟料料的質(zhì)質(zhì)量。。優(yōu)質(zhì)質(zhì)的熟熟料應(yīng)應(yīng)該具具有合合適的的礦物物組成成和巖巖相結(jié)結(jié)構(gòu)。。因此此控制制熟料料的化化學(xué)成成分，，是水水泥生生產(chǎn)的的中心心環(huán)節(jié)節(jié)之一一。一一、熟熟料的的化學(xué)學(xué)組成成硅酸鹽鹽水泥泥熟料料的主主要化化學(xué)組組成為為氧化化鈣（（CaO），一一般范范圍為為62-67%；二氧氧化硅硅（SiO2），一一般范范圍為為20-24%；三氧氧化二二鋁（（Al2O3）一般般范圍圍為4-7%；三氧氧化二二鐵（（Fe2O3），一一般范范圍為為2.5-6%。這四四種氧氧化物物組成成通常常在熟熟料中中占95%以上，，同時(shí)時(shí)含有有5%以下的少數(shù)數(shù)氧化物，，如氧化鎂鎂（MgO）、硫酐（（SO3）、氧化鈦鈦（TiO2）、氧化磷磷（P2O5）以及堿（（K2O、Na2O）等。這四種氧化化物構(gòu)成水水泥熟料的的最主要的的化學(xué)成分分。它們在在水泥熟料料生產(chǎn)中是是按一定含含量和一定定比例進(jìn)行行配比生產(chǎn)產(chǎn)的。配比比不恰當(dāng)，，都會直接接影響到熟熟料的質(zhì)量量進(jìn)而影響響到水泥的的質(zhì)量。如如熟料中若若CaO含量過高，，則CaO不能充分與與硅酸性氧氧化物化合合，部分呈呈現(xiàn)游離狀狀態(tài)存在于于熟料中，，成“死燒燒狀態(tài)”。。這種“死死燒狀態(tài)””的氧化鈣鈣，其水化化作用非常常緩慢，常常發(fā)生在水水泥凝結(jié)硬硬化過程之之后的水泥泥石中，致致使水泥石石膨脹變形形、破裂。。如氧化鋁鋁和氧化鐵鐵，它們是是熟料燒成成過程中產(chǎn)產(chǎn)生液相的的主要氧化化物，如果果它們的含含量過高，，則產(chǎn)生的的液相量過過多，使物物料易結(jié)大大塊而影響響操作；如如果含量過過低，則產(chǎn)產(chǎn)生液相量量過少，使使燒成困難難，熟料易易于“粉化”。所以在在熟料生產(chǎn)產(chǎn)中化驗(yàn)人人員要對原原料進(jìn)行認(rèn)認(rèn)真分析計(jì)計(jì)算，作出出科學(xué)合理理的配料方方案，指導(dǎo)導(dǎo)熟料生產(chǎn)產(chǎn)。第四節(jié)熟熟料的礦礦物組成一、熟料中中的主要礦礦物原料中CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3，這四種氧氧化物，經(jīng)經(jīng)過高溫溫煅燒后發(fā)發(fā)生化合反反應(yīng)：硅酸鹽礦物物（CaO、SiO2）生成：硅酸酸二鈣（2CaO··SiO2），簡寫為為C2S和硅酸三鈣鈣（3CaO··SiO2），可簡寫寫為C3S，合計(jì)占75%左右。熔劑礦物（（Al2O3和Fe2O3）生成：鋁鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3)，可簡寫為為C3A、鐵鋁酸四四鈣(4CaO·Al2O3·Fe2O3)簡寫為C4AF，合計(jì)占22%左右。從以上熟料料的礦物組組成中可以以看出，在在水泥熟料料中，CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3這四種氧化化物，不是是以單獨(dú)的的氧物形式式存在，而而是經(jīng)過高高溫煅燒后后，兩種或或兩種以上上的氧化物物反應(yīng)生成成的多種礦礦物集合體體，其結(jié)晶晶細(xì)小，通通常為30－60μm。因此水泥泥熟料是一一種多礦物物組成的結(jié)結(jié)晶細(xì)小人人造巖石。。第五節(jié)熟熟料的的率值硅酸鹽水泥泥熟料中各各氧化物不不是以單獨(dú)獨(dú)狀態(tài)存在在，而是由由兩種或兩兩種以上的的氧化物合合成的多礦礦物集合體體。因此，，在水泥生生產(chǎn)中不僅僅要控制各各氧化物的的含量，還還要控制多多氧化物之之間的比例例，即率值值。這樣更更能表示出出水泥的性性質(zhì)及對煅煅燒的影響響。率值就是用用來表示水水泥熟料中中多氧化物物之間相對對含量的系系數(shù)。它是是生產(chǎn)控制制的一種指指標(biāo)。一、水硬率率表示水泥熟熟料中氧化化鈣與酸性性氧化物（（SiO2、Al2O3、Fe2O3）之和的質(zhì)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)數(shù)的比值，，用HM或m表示。計(jì)算公式如如下：HM（m）=CaO/SiO2+Al2O3+Fe2O3通常波動值值在1.8－2.4之間。二、硅率（（硅硅率））和鋁率（（或稱鐵率率）1、硅率表示熟料中中氧化硅含含量與氧化化鋁、氧化化鐵之和的的質(zhì)量比。。也表示熟熟料中硅酸酸鹽礦物與與溶劑礦物物的比例。。用SM或n表示：計(jì)算算公式如下下：SM(n)=SiO2/Al2O3+Fe2O3通常硅酸鹽鹽水泥熟料料的硅率在在1.7－2.7之間。2、鋁率鋁率又稱鐵鐵率或鋁氧氧率。表示示熟料中氧氧化鋁和氧氧化鐵含量量的質(zhì)量比比，液表示示熟料溶劑劑礦物中鋁鋁酸三鈣與與鐵鋁四鈣鈣的比例，，用IM或者p表示。計(jì)算算公式如下下：IM(p)=Al2O3/Fe2O3通常硅酸鹽鹽水泥熟料料的鋁率在在0.9－1.7之間。三、石灰飽和和系數(shù)KH值為熟料中全部部氧化硅生成成硅酸鈣（C2S和C3S）所需的氧化化鈣含量與全全部氧化硅生生成硅酸三鈣鈣所需氧化鈣鈣含量的比值值，也即表示示熟料中氧化化硅被氧化鈣鈣飽和形成硅硅酸三鈣的程程度。計(jì)算公公式為：KH=（CaO–1.65Al2O3-0.35Fe2O3）/2.8SiO2為使熟料順利利形成，不出出現(xiàn)過量游離離石灰，通常常KH值控制在0.82－0.96之間。第三章硅硅酸鹽水泥的的生產(chǎn)方法及及工藝第六節(jié)生產(chǎn)產(chǎn)方法分類由于各地條件件、原料資源源和采用的主主機(jī)設(shè)備情況況的不同，水水泥生產(chǎn)方法法也有所不同同。大致有以以下幾類：一、按生料的的制備方法分分為濕法和干干法1、濕法：將原原料加水粉磨磨成生料漿（（含水33-40%）后喂入濕法法回轉(zhuǎn)窯煅燒燒成熟料，則則稱為濕法；；將濕法制備備的生料漿脫脫水后，制成成生料塊入窯窯煅燒，稱為為半濕法，亦亦歸入濕法。。2、干法：將原原料同時(shí)烘干干與粉磨或先先烘干后粉磨磨成生料粉，，而后喂入干干法窯內(nèi)煅燒燒成熟料，則則稱為干法生生產(chǎn)；將生料料粉加入適量量水分制成生生料球，而后后喂入立窯或或立波爾窯內(nèi)內(nèi)煅燒成熟料料的方法叫半半干法，亦歸歸入干法。二、按煅燒熟熟料窯的結(jié)構(gòu)構(gòu)分類1、立窯：有普普通立窯和機(jī)機(jī)械化立窯。。2、回轉(zhuǎn)窯：中空式窯濕法回轉(zhuǎn)窯帶帶熱交換換裝置的窯帶余熱鍋爐的的窯回轉(zhuǎn)窯干干法回回轉(zhuǎn)窯帶帶預(yù)熱熱器的窯帶分解爐的窯窯半干法回轉(zhuǎn)窯窯立立波爾窯三、各種生產(chǎn)產(chǎn)方法的特點(diǎn)點(diǎn)（一）立窯生生產(chǎn)的特點(diǎn)1、優(yōu)點(diǎn)（1）基本建設(shè)投投資小，投入入生產(chǎn)快。（2）立窯內(nèi)填充充系數(shù)高，因因而單位體積積產(chǎn)量高。（3）可以就地取取材，充分利利用地方資源源。（4）窯內(nèi)傳熱效效率高，散熱熱損失小，約約為總熱值的的3%（回轉(zhuǎn)窯為15%），可節(jié)約燒燒成用燃料。。（5）需要設(shè)備和和動力容量少少，故可節(jié)約約鋼材和動力力。立窯生產(chǎn)的特特點(diǎn)2、缺點(diǎn)：（1）生產(chǎn)規(guī)模小小。（2）熟料質(zhì)量較較差。（3）勞動生產(chǎn)率率低，勞動強(qiáng)強(qiáng)度大，單機(jī)機(jī)產(chǎn)量低。（4）環(huán)保達(dá)標(biāo)難難。（二）回轉(zhuǎn)窯窯的特點(diǎn)濕法回轉(zhuǎn)窯生生產(chǎn)熱耗高，，但電耗較低低，生料易于于均化，成分分均勻，熟料料質(zhì)量較高且且輸送方便，，粉塵少。所所以此生產(chǎn)方方法在20世紀(jì)30年代左右得以以迅速發(fā)展。。缺點(diǎn)是能耗耗高。新型干法回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯是當(dāng)前世世界各國競相相發(fā)展的窯型型。懸浮預(yù)勢勢器窯和窯外外分解窯技術(shù)術(shù)的開發(fā)成功功，使水泥生生產(chǎn)方法開始始逐步發(fā)生變變化，出現(xiàn)了了向干法發(fā)展展及濕法改干干法的發(fā)展趨趨勢。新型干干法回轉(zhuǎn)窯的的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能能、產(chǎn)量高、、質(zhì)量穩(wěn)定、、環(huán)保、生產(chǎn)產(chǎn)率高。四、硅酸鹽水水泥的生產(chǎn)工工藝過程第四章硅硅酸鹽水泥熟熟料的主要原原料水泥的質(zhì)量主主要取決于熟熟料的質(zhì)量。。煅燒優(yōu)質(zhì)熟熟料必須制備備適當(dāng)成分的的水泥生料。。而生料的化化學(xué)成分是由由原料提供的的。只有當(dāng)原原料提供的成成分符合要求求，加上良好好的煅燒與粉粉磨，才能生生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水水泥。因此，，水泥原料的的開采和合理理使用，是水水泥生產(chǎn)首先先需要解決的的問題。自然界中很難難找到一種單單一原料，能能完全滿足水水泥生產(chǎn)的要要求。因此需需要采取幾種種不同的原料料，根據(jù)所生生產(chǎn)水泥的種種類和性能，，進(jìn)行合理搭搭配，即通過過配料，組成成配合原料，，再把它粉磨磨成一定細(xì)度度，才能制得得適當(dāng)成分的的生料。因此此，生料配料料是為了確定定各原料各組組分的數(shù)量比比例，以保證證得到成分和和質(zhì)量合乎要要求的水泥熟熟料。第七節(jié)原原料的種類生產(chǎn)硅酸鹽水水泥用的原料料，主要是石石類質(zhì)原料（（主要提供氧氧化鈣）和粘粘土質(zhì)原料（（主要提供氧氧化硅、氧化化鋁和少量氧氧化鐵）。我我國粘土質(zhì)原原料及燃料灰灰分一般氧化化鋁較高，含含氧化鐵不足足。因此，當(dāng)當(dāng)用這兩種原原料配合后，，其成分滿足足不了水泥熟熟料成分要求求時(shí)，需用鐵鐵質(zhì)校正原料料，即采用石石灰質(zhì)原料，，粘土質(zhì)原料料和鐵質(zhì)校正正原料進(jìn)行配配料。一、石灰質(zhì)原原料凡是以炭配鈣鈣為主要成分分的原料都屬屬于石灰質(zhì)原原料。常用的的天然石灰質(zhì)質(zhì)原料有石灰灰?guī)r、泥灰?guī)r巖、白堊、貝貝殼等。我國國水泥生產(chǎn)中中應(yīng)用最普遍遍的是石灰?guī)r巖。我州石灰灰?guī)r儲量豐富富，在省內(nèi)名名列第二，水水泥產(chǎn)業(yè)具有有得天獨(dú)厚的的發(fā)展條件。。石灰?guī)r。石灰灰?guī)r是一種沉沉積巖。主要要礦物是方解解石、粘土和和石英或燧石石等雜質(zhì)。純純凈的石灰石石是白色的，，由于含不同同的雜質(zhì)而呈呈灰白、青灰灰、淡黃、紅紅褐等顏色。。常見的為青青灰色，密度度2.6-2.8，硬度8-10，一般呈塊狀狀，有白色條條痕。純的方解石含含有56%CaO和44%CO2。生產(chǎn)硅酸鹽鹽水泥用石灰灰?guī)r中氧化鈣鈣含量，應(yīng)大大于等于48%。對于氧化鈣鈣低于48%的石灰?guī)r可與與氧化鈣含量量大于48%的石灰?guī)r搭配配使用，搭配配后的石灰?guī)r巖其CaO含量必須在48%以上。石灰石的質(zhì)量量要求如下表表：二、粘土質(zhì)原原料我國天然粘土土質(zhì)原料的種種類較多，有有黃土、粘土土、頁巖、泥泥巖、粉砂巖巖及河泥等，，其中應(yīng)用最最廣泛的是黃黃土和粘土。。粘土是由花崗崗巖、玄武巖巖等經(jīng)風(fēng)化分分解后，再經(jīng)經(jīng)搬運(yùn)或殘積積形成。黃土土主要分布在在華北和西北北地區(qū)。粘土土類包括華北北、西北地區(qū)區(qū)的紅土、東東北地區(qū)的粘粘土、南方地地區(qū)的紅壤、、黃壤等。衡衡量粘土質(zhì)量量主要看粘土土的化學(xué)成分分（硅率、鋁鋁率）、含砂砂量、堿含量量及粘土的可可塑性、熱穩(wěn)穩(wěn)定性、正常常流動的需水水量等工藝性性能，如要求求硅率2.5-3.5%（最好2.7-3.1）；鋁率1.5-3%等。粘土質(zhì)原料的的質(zhì)量要求如如下：三、校正材料料當(dāng)石灰質(zhì)原料料和粘土質(zhì)原原料配合所得得生料成分不不能符合配料料方案要求時(shí)時(shí)，必須根據(jù)據(jù)所缺少的組組分，摻加相相應(yīng)的校正原原料，以補(bǔ)充充某些成分的的不足，常用用較正原料有有低品位鐵礦礦石、鐵廠尾尾礦、硫鐵礦礦渣；硅藻土土、硅藻石、、砂巖、粉砂砂巖、鋁礬土土、鋁渣等。。校正原料的質(zhì)質(zhì)量要求如下下：第八節(jié)原原料的開采和和運(yùn)輸水泥廠一般要要求都有自己己的原料礦山山。水泥廠的的原料均屬非非金屬礦床。。非金屬礦床床的開采按開開采對象和開開采方法，可可分為露天開開采和地下開開采。露天開開采又可分為為機(jī)械開采和和水力開采。。目前使用最最多的是機(jī)械械開采。機(jī)械械開采是用一一定的采掘運(yùn)運(yùn)輸設(shè)備，按按一定的生產(chǎn)產(chǎn)工藝，從地地面將礦體四四周的巖體及及覆蓋層剝離離掉，把礦石石采出來并通通過露天溝道道或運(yùn)輸設(shè)備備運(yùn)到廠區(qū)料料場的開采方方法。礦石運(yùn)輸：根根據(jù)采石場距距工廠的距離離長短來選擇擇運(yùn)輸設(shè)備。。一般采石場場距工廠300-500ｍ時(shí)，則可采采用皮帶輸送送機(jī)、相距在在3Km以內(nèi)時(shí)，采用用自動卸料汽汽車或小型內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)輸輸。礦山管理要貫貫徹“采剝并并舉，剝離先先行”的原則則，礦山要實(shí)實(shí)行計(jì)劃開采采，不同質(zhì)量量的礦石要分分別開采和存存放，搭配使使用。穩(wěn)定進(jìn)進(jìn)廠原料成分分，達(dá)到配料料要求。第九節(jié)原原料的預(yù)均化化經(jīng)破碎的原料料的化學(xué)成分分是很不均齊齊的。為使原原料成分初步步趨于均齊，，充分發(fā)揮原原料堆場在儲儲存和取用原原料兩方面的的功能，采用用一定的堆放放和取用方式式，使生料得得到均齊，叫原料的預(yù)均均化。原料預(yù)均化化的基本原理理是“平鋪直直取”。即采采取堆料機(jī)將將料一層一層層地鋪起來，，用料時(shí)，采采用取料機(jī)垂垂直切取料層層，這樣取得得的生料就較較均齊，接著著送入生料磨磨進(jìn)行粉磨。。第十節(jié)生生料的制備、、調(diào)整和均化化一、生料制備備生料制備是將將原料（石灰灰質(zhì)原料、粘粘土質(zhì)原料及及少量較正原原料，立窯煅煅燒水泥熟料料時(shí)還加有一一定量的燃料料）經(jīng)過一系系列的加工過過程后，制成成具有一定細(xì)細(xì)度、適當(dāng)化化學(xué)成分，并并且均勻的生生料，使其滿滿足多種窯型型的煅燒要求求。（一）對生料料的要求（1）生料成分的的均勻性。生生料成分均勻勻穩(wěn)定對熟料料燒成具有重重要影響。衡衡量生料成分分穩(wěn)定性的重重要指標(biāo)是碳碳酸鈣滴定值值，出磨生料料碳酸鈣滴定定值波動范圍圍，濕法窯不不大于±0.15%；干法窯不大大于±0.4%；立窯不大于于±0.5%。（2）細(xì)度：一般般生料以0.08mm方孔篩篩余量量應(yīng)控制在8-10%，0.2mm方孔篩篩余不不大于10%為宜。（3）生料的水分分：濕法，料料漿含水份33-40%；干法一般控控制在1.2%以內(nèi)。（二）生料制制備的過程。。1、破碎：是用用機(jī)械方法縮縮小物料粒度度的過程。破破碎物料主要要有壓碎、擊擊碎、磨碎、、劈碎四種方方式。采用的的破碎設(shè)備有有顎式破碎機(jī)機(jī)、錐式破碎碎機(jī)、輥式破破碎機(jī)、錘式式破碎機(jī)、反反擊式破碎機(jī)機(jī)等。（動畫畫圖）破碎作業(yè)有一一級、二級甚甚至三級破碎碎的程序。采采用幾級破碎碎，主要取決決于破碎機(jī)的的技術(shù)性能。。一般級數(shù)越越少越好。但但不論選用幾幾級或選用什什么樣的破碎碎機(jī)，石灰石石破碎系統(tǒng)的的出料粒度必必須滿足生料料磨入磨要求求，在我國一一般為20-25mm。2、烘烘干干在干干法法粉粉磨磨時(shí)時(shí)，，入入磨磨物物料料平平均均水水分分應(yīng)應(yīng)控控制制在在1-2%以內(nèi)內(nèi)，，但但天天然然物物料料水水分分一一般般都都遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超超過過這這一一范范圍圍，，因因此此物物料料必必須須烘烘干干，，滿滿足足這這一一要要求求。。水泥泥廠廠采采用用的的烘烘干干方方法法有有兩兩種種：：一一種種是是粉粉磨磨過過程程中中同同時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn)行行烘烘干干，，即即利利用用烘烘干干兼兼粉粉磨磨的的設(shè)設(shè)備備；；另另一一種種是是采采用用單單獨(dú)獨(dú)的的烘烘干干設(shè)設(shè)備備，，物物料料烘烘干干后后再再進(jìn)進(jìn)行行入入磨磨。。主主要要的的烘烘干干設(shè)設(shè)備備有有：：回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式式烘烘干干機(jī)機(jī)、、懸懸浮浮式式烘烘干干機(jī)機(jī)和和硫硫態(tài)態(tài)化化烘烘干干機(jī)機(jī)。。（（動動畫畫圖圖））3、粉粉磨磨破碎碎與與烘烘干干后后的的物物料料，，通通過過配配料料過過程程和和配配料料設(shè)設(shè)備備送送至至生生料料磨磨進(jìn)進(jìn)行行粉粉磨磨。。粉粉磨磨系系統(tǒng)統(tǒng)主主要要有有開開路路和和閉閉路路兩兩種種。。在在粉粉磨磨過過程程中中，，當(dāng)當(dāng)物物料料一一次次通通過過磨磨機(jī)機(jī)后后即即為為產(chǎn)產(chǎn)品品時(shí)時(shí)，，稱稱為為開開路路系系統(tǒng)統(tǒng)，，當(dāng)當(dāng)物物料料出出磨磨后后經(jīng)經(jīng)過過分分級級設(shè)設(shè)備備（（選選粉粉機(jī)機(jī)））選選出出產(chǎn)產(chǎn)品品，，而而使使粗粗料料返返回回磨磨內(nèi)內(nèi)再再磨磨時(shí)時(shí)稱稱為為閉閉路路系系統(tǒng)統(tǒng)。。（（動動畫畫圖圖））生料料的的細(xì)細(xì)度度：：一一般般控控制制在在0.08mm方孔孔篩篩篩篩余余10%左右右，，0.2mm方孔孔篩篩篩篩余余小小于于1.5%以內(nèi)內(nèi)為為宜宜。。三、、生生料料均均化化出磨磨的的生生料料粉粉或或生生料料漿漿，，其其化化學(xué)學(xué)成成分分難難免免有有些些波波動動，，為為保保證證入入窯窯生生料料化化學(xué)學(xué)成成分分均均齊齊、、合合格格，，生生料料應(yīng)應(yīng)在在貯貯存存均均化化庫庫內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行行均均化化。。（（CF均化庫動畫圖圖）干法生料的均均化可采用多多庫搭配，機(jī)機(jī)械倒庫和壓壓縮空氣攪拌拌庫。第五章硅硅酸鹽水泥熟熟料的制備第十一節(jié)硅酸鹽水泥熟熟料的煅燒熟料煅燒是硅硅酸鹽水泥生生產(chǎn)工藝過程程的第二階段段。是指將生生料制備過程程中制得的生生料送入煅燒燒窯，經(jīng)高溫溫煅燒，發(fā)生生一系列物理理的、化學(xué)的的和物理化學(xué)學(xué)變化后形成成熟料的工藝藝過程。雖然然生產(chǎn)方法和和各種煅燒窯窯各有不同，，但熟料煅燒燒過程大體相相同。下面以以濕法回轉(zhuǎn)窯窯為例，來說說明熟料的煅煅燒過程：熟料煅燒物料料可分為：水水分蒸發(fā)→生生料預(yù)熱→生生料分解→熟熟料煅燒→熟熟料冷卻五個個功能單元。。相應(yīng)分為干干燥帶、預(yù)勢勢帶、分解帶帶和放熱帶，，燒成帶和冷冷卻帶。一、干燥帶（（物料溫度150℃）承擔(dān)生料中水水分的蒸發(fā)任任務(wù)。濕法窯窯物料含32-40%的水分，經(jīng)干干燥后，物料料水分減到22-26%，漿料失水變變成球狀。干法窯由于入入窯生料水分分小于1%，幾乎沒有干干燥帶。半干干法窯的干燥燥過程在加熱熱機(jī)上進(jìn)行，，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)內(nèi)無干燥帶。。預(yù)熱器窯、、窯外分解窯窯干燥在預(yù)熱熱器內(nèi)進(jìn)行，，因此回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)無干燥帶帶。二、預(yù)熱帶（（物料溫度150-750℃）承擔(dān)粘土質(zhì)等等原料中化學(xué)學(xué)水的分解脫脫水任務(wù)。當(dāng)當(dāng)溫度升到400-550℃時(shí)，粘土開始始脫水分解出出活性SiO2和Al2O3，當(dāng)溫度升到到600-700℃時(shí)，MgCO3繼續(xù)分解。帶帶懸浮預(yù)熱器器和加熱機(jī)的的窯，預(yù)熱都都在窯外進(jìn)行行，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)內(nèi)預(yù)熱帶很短短或者沒有。。反應(yīng)式：2SiO2·Al2O3·2H2O→2SiO2＋Al2O3＋2H2O↑三、分解帶（（物料溫度750-1000℃）主要承擔(dān)MgCO3和CaCO3的分解任務(wù)。。在預(yù)熱帶未未分解完的MgCO3在該帶繼續(xù)分分解，但主要要是CaCO3的分解。這一一帶末端，分分解產(chǎn)物之間間產(chǎn)生固相反反應(yīng)，生成堿堿性的CA、CF、C2S。帶懸浮預(yù)熱器器和加熱機(jī)的的窯，分解反反應(yīng)有一部分分在預(yù)熱器和和加勢機(jī)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行，而帶窯窯外分解爐的的窯絕大部分分的分解反應(yīng)應(yīng)是在分解爐爐內(nèi)進(jìn)行。四、放放熱反反應(yīng)帶帶（過過渡帶帶）（（物料料溫度度1000-1300℃）在分解解帶分分解出出的大大量CaO、SiO2、Al2O3等氧化化物在在該帶帶進(jìn)行行固相相反應(yīng)應(yīng)，生生成大大量C3A、C4AF和C2S。這些些反應(yīng)應(yīng)是放放熱反反應(yīng)，，故稱稱“固固相反反應(yīng)帶帶”。。由于于固相相反應(yīng)應(yīng)放熱熱，物物料溫溫度迅迅速上上升，，使該該帶在在窯內(nèi)內(nèi)占的的比例例較小小。五、燒燒成帶帶（物物料溫溫度1300－1450℃℃-1300℃℃）該帶又又稱燒燒結(jié)帶帶，是是回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯內(nèi)內(nèi)溫度度最高高的一一帶，，物料料進(jìn)入入這帶帶就出出現(xiàn)液液相，，在液液相中中C2S和游離離氧化化鈣作作用形形成C3S即：CaO＋C2S→C3S，因此此，此此帶也也叫““石灰灰吸收收帶””。為為C3S的生成成反應(yīng)應(yīng)完全全，物物料在在此停停留的的時(shí)間間，也也就是是燒成成帶應(yīng)應(yīng)有一一定長長度，，因此此，要要求回回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)燃燃料燃燃燒的的火焰焰應(yīng)有有一定定的長長度和和溫度度。六、冷冷卻帶帶（物物料溫溫度1300——1000℃）在燒成成帶形形成的的C3S、C2S、C3A、C4AF四種主主要礦礦物的的晶體體繼續(xù)續(xù)向前前運(yùn)動動與溫溫度較較低的的二次次空氣氣相遇遇，熟熟料溫溫度下下降，，這一一區(qū)域域稱為為冷卻卻帶。。在該該帶快快速冷冷卻后后，形形成含含C3S、C2S、C3A、C4AF圓形顆顆粒和和玻璃璃體－－－阿阿利特特晶體體，落落入冷冷卻機(jī)機(jī)內(nèi)。。立窯內(nèi)內(nèi)煅燒燒大體體與回回轉(zhuǎn)窯窯相同同，此此不再再敘述述。附：1、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯內(nèi)內(nèi)物料料溫度度和氣氣體溫溫度以以及各各帶劃劃分的的大致致情況況圖2、看回回轉(zhuǎn)窯窯動畫畫圖第六章章水水泥制制成和和包裝裝第十二二節(jié)水水泥泥制成成工藝藝水泥制制成工工藝是是水泥泥生產(chǎn)產(chǎn)的最最后一一環(huán)。。是指指把熟熟料、、石膏膏、混混和材材共同同粉磨磨制成成水泥泥，再再進(jìn)行行包裝裝或散散裝出出廠。。工藝藝過程程如下下：熟料↘↘→→（（冷卻卻）↗↗包裝機(jī)機(jī)→成成品庫庫→出出廠石膏→→水水泥磨磨機(jī)→→水泥泥庫均均化混合材材↗↘↘散散裝車車→出出廠水泥制制成工工藝過過程中中，粉粉磨是是關(guān)鍵鍵工序序。在在生產(chǎn)產(chǎn)中影影響粉粉磨的的因素素很多多，主主要有有：一、物物料的的粒度度一般要要求在在25mm以下，，最好好小于于10mm。二、入入磨物物料的的易磨磨性影響易易磨性性的因因素有有C3S含量、、熟料料制成成中的的液相相量等等因素素有關(guān)關(guān)。三、物料溫溫度一般控制在在80℃以下。四、入磨物物料的水分分入磨物料名稱允許水分﹪入磨物料名稱允許水分﹪熟料0.5粘土1.0粒狀礦渣2.0石膏10天然火山灰2.0煤（干燥過）1.0－2.0石灰石1.5煤（風(fēng)掃磨用）10.0－12.0五、粉磨產(chǎn)產(chǎn)品的細(xì)度度要求太細(xì)會會產(chǎn)生“過過粉碎”現(xiàn)現(xiàn)象和“緩緩沖作用””。其它如如磨內(nèi)風(fēng)速速、采用的的助磨劑等等都影響熟熟料粉磨。。第十三節(jié)水水泥的包包裝和貯運(yùn)運(yùn)一、水泥的的包裝水泥是一種種粉狀物，，在運(yùn)輸和和儲存方面面須有不同同形式的容容器，我國國一般出廠廠水泥有袋袋裝和散裝裝兩種，國國外還有桶桶裝和集裝裝袋等。袋袋裝水泥一一般采用紙紙裝或塑料料編織袋包包裝，散裝裝一般有火火車散裝及及船運(yùn)散裝裝等。包裝的設(shè)備備有固定式式和回轉(zhuǎn)式式兩種。固固定式包裝裝機(jī)有單咀咀、2咀、4咀三種規(guī)格格。生產(chǎn)率率低，勞動動條件差。?；剞D(zhuǎn)式包裝裝機(jī)有6咀、10咀、14咀三種規(guī)格格。自動化化程度高、、包裝能力力大、勞動動條件好。。（有動畫畫圖）一、水泥的貯存存水泥包裝結(jié)結(jié)束后，有有的在廠內(nèi)內(nèi)存放，有有的由使用用單位存放放。水泥存存放的地點(diǎn)點(diǎn)總體要求求要干燥、、密封。一一般水泥的的存放有效效期為3個月。高強(qiáng)強(qiáng)度水泥為為2個月。第七章新新型干法旋旋窯生產(chǎn)的的主要設(shè)備備第十四節(jié)懸懸浮預(yù)熱熱器一、懸浮預(yù)預(yù)熱器的功功能與特征征1、功能。懸懸浮預(yù)熱器器的主要功功能在于充充分利用回回轉(zhuǎn)窯及分分解爐內(nèi)排排出的熾熱熱氣流中所所具有的熱熱焓（熱量量）加熱生生料，使之之進(jìn)行預(yù)熱熱及部分碳碳酸鹽分解解，然后進(jìn)進(jìn)入分解爐爐或回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)繼續(xù)加加熱分解，，完成熟料料燒成任務(wù)務(wù)。因它具具有使氣固固兩相能充充分分散均均布、迅速速換熱、高高效分離等等三大功能能。2、特征。各各種懸浮預(yù)預(yù)熱器窯的的不同特性性，主要取取決于同它它配套的懸懸浮預(yù)熱器器的特性，，而多種懸懸浮預(yù)熱器器的特性，，又取決于于它的結(jié)構(gòu)構(gòu)及換熱方方式。構(gòu)成成多種懸浮浮預(yù)熱的熱熱交換單元元設(shè)備有旋旋風(fēng)筒（包包括聯(lián)接管管道）及立立筒（渦室室）兩種，，所有懸浮浮預(yù)熱氣窯窯都是由這這兩種熱交交換單元設(shè)設(shè)備中的一一種單獨(dú)組組成或混合合組成。二、結(jié)構(gòu)和和工作原理理下面以旋風(fēng)風(fēng)筒工作示示意圖，介介紹其工作作原理。（（動畫圖））無論是以旋旋風(fēng)筒為主主或以立筒筒為主組成成的懸浮預(yù)預(yù)熱器，都都是由多級級換熱單元元組成的。。使用多級級換熱單元元的目的在在于提高預(yù)預(yù)熱器的熱熱效率。三、懸浮預(yù)熱熱器的分類分類方法有三三種：1、按制造廠商商名分類：早早期有洪堡型型、史密斯型型、多波爾型型、維達(dá)格型型、蓋波爾型型、ZAB型等數(shù)種。2、按熱交換工工作原理分類類：有以同流流熱交換為主主的，以逆流流熱交換為主主的及混流熱熱交換的三種種。3、按預(yù)熱器組組成分類：有有數(shù)級旋風(fēng)筒筒組合式、以以立筒為主的的組合式及旋旋風(fēng)筒與立筒筒（或渦室））混合組合式式三種。附1：早期懸浮預(yù)預(yù)熱器綜合分分類表按制造商命名分類按熱交換方式分類按預(yù)器組成分類洪堡史密斯EVS/SVS維達(dá)格同流熱交換為主型以數(shù)級旋風(fēng)筒組合蓋波爾ZAB普列洛夫逆流熱交換為主型以立筒為主組合多波爾米亞格混流熱交換型旋風(fēng)筒與立筒混合組合型附2：懸浮預(yù)熱器器工作原理示示意動畫圖第十五節(jié)分分解爐預(yù)分解窯是當(dāng)當(dāng)代水泥工業(yè)業(yè)用于煅燒水水泥熟料的最最為先進(jìn)的工工藝裝備，具具有高效、優(yōu)優(yōu)質(zhì)、低耗等等一系列優(yōu)良良性能。一、分解窯的的功能與特征征1、功能。承擔(dān)擔(dān)預(yù)分解系統(tǒng)統(tǒng)中繁重的燃燃燒、換熱和和碳酸鹽分解解任務(wù)。2、特征。一是在結(jié)構(gòu)方方面，它是在懸浮預(yù)預(yù)熱窯的懸浮浮預(yù)熱器與回回轉(zhuǎn)窯之間，，增設(shè)了一個個分解爐，承承擔(dān)了原來在在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)進(jìn)行的碳酸鹽鹽分解任務(wù)；；二是在熱工方方面，分解爐是預(yù)分分窯系統(tǒng)的““第二熱源””，將傳統(tǒng)上上全部由窯頭頭加入燃料的的做法，改變變?yōu)樯俨糠謴膹母G頭加入，，大部分從分分解爐內(nèi)加入入，從而改善善了窯系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)的熱力分布布格局；三是是工工藝藝方方面面，把把熟熟料料煅煅燒燒工工藝藝過過程程中中耗耗熱熱最最多多的的碳碳酸酸鹽鹽分分解解過過程程，，移移至至分分解解爐爐內(nèi)內(nèi)進(jìn)進(jìn)行行之之后后，，由由于于燃燃料料與與生生料料混混合合均均勻勻，，燃燃料料燃燃燒燒熱熱及及時(shí)時(shí)傳傳遞遞給給物物料料，，使使燃燃燒燒、、換換熱熱及及碳碳酸酸鹽鹽分分解解過過程程都都得得到到優(yōu)優(yōu)化化，，使使熟熟料料煅煅燒燒工工藝藝更更趨趨完完善善。。二、、分分解解爐爐的的分分類類1、按按制制造造廠廠名名分分類類：：如：：SF型（（其其改改進(jìn)進(jìn)型型有有N-SF、C-SF型）），，日日本本石石川川島島公公司司與與秩秩父父水水泥泥公公司司研研制制。。MFC型（（其其改改進(jìn)進(jìn)型型有有N-MFC型）），，日日本本三三菱菱公公司司研研制制等等等等。。2、按按分分解解爐爐內(nèi)內(nèi)氣氣流流的的主主要要運(yùn)運(yùn)動動形形式式分分類類：：分為為：：旋旋風(fēng)風(fēng)式式、、噴噴騰騰式式、、懸懸浮浮式式及及沸沸騰騰式式（（或或稱稱流流態(tài)態(tài)化化床床式式））四四種種。。3、按按全全窯窯系系統(tǒng)統(tǒng)氣氣體體流流動動方方式式分分類類：：（1）第第一一種種類類型型－－－－在在線線型型。。分分解解爐爐需需要要的的三三次次風(fēng)風(fēng)由由回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)內(nèi)通通過過，，不不再再增增設(shè)設(shè)三三次次風(fēng)風(fēng)管管道道，，一一般般也也不不設(shè)設(shè)專專門門的的分分解解爐爐，，而而是是利利用用窯窯尾尾與與最最下下一一級級的的旋旋風(fēng)風(fēng)筒筒之之間間的的上上升升煙煙道道，，經(jīng)經(jīng)過過適適當(dāng)當(dāng)改改進(jìn)進(jìn)或或加加長長作作為為分分解解室室。。如如動動畫畫所所示示。。（2）第第二二種種類類型型－－－－半半離離線線型型。。設(shè)設(shè)有有單單獨(dú)獨(dú)的的三三次次風(fēng)風(fēng)管管，，從從冷冷卻卻機(jī)機(jī)抽抽取取的的熱熱風(fēng)風(fēng)在在爐爐前前或或爐爐內(nèi)內(nèi)與與窯窯氣氣混混合合。。如如動動畫畫所所示示。。（3）第第三三種種類類型型－－－－離離線線型型。。設(shè)設(shè)有有單單獨(dú)獨(dú)的的三三次次風(fēng)風(fēng)管管，，但但窯窯氣氣不不在在爐爐前前或或爐爐內(nèi)內(nèi)與與三三次次風(fēng)風(fēng)混混合合，，爐爐內(nèi)內(nèi)燃燃料料燃燃燒燒全全部部用用從從冷冷卻卻機(jī)機(jī)抽抽取