普通硅酸盐水泥
五种常用水泥的成分、特性和应用范围
(2)专用水泥:则指有专门用途的水泥,如油井水泥、砌筑水泥等。 (3)特性水泥:是某种性能比较突出的一类水泥,如快硬硅酸盐水 泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、 自应力铝酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥及少 熟料和无熟料水泥等几种。已达100余种。
(4)影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素
①矿物组成 水泥的矿物组成是影响水泥凝结硬化的最重要的内在因素。不同矿物 成分单独和水起反应时所表现出来的特点是不同的,改变水泥的矿物 组成,其凝结硬化将产生明显变化。
②石膏 石膏是作为延缓水泥凝结时间的组分而掺入水泥的,不掺石膏的水泥, 由于C3A的迅速水化将导致水泥的不正常急速凝结,使水泥不能正常
②预分解窑
预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。
它是在预热器和回转窑之间增设分解炉或利用窑尾上升烟道,设 燃料喷入装置,使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过
程,在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行,使入窑生料的分解率
提高到90%以上。
特点:
a、将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务,移到分解炉内进行, 60%左右燃料从分解炉内加入,少部分由窑头加入,减轻了窑内煅烧 带的热负荷,延长了衬料寿命,有利于生产大型化;
3 无机胶凝材料
现代,水泥通常以1824年英国人阿斯普丁取得专利作 为水泥发明的标志,距今有100多年的历史了。这期间, 水泥由单一品种发展到多品种,仅我国研制开发的水泥
就有70多个品种。
二、分类:
按化学成分:硅酸盐系、铝酸盐系、硫铝酸盐系、磷酸盐系; 按混合分类:一般水泥、快硬高强水泥、水工水泥及耐腐蚀水泥等; 按性能和用途可分为:通用水泥、专用水泥及特性水泥等。
4、水泥粉磨
水泥中掺入2~6%石膏后粉磨。
粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序。其主要功能 在于将水泥熟料(及胶凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度 (以细度、比表面积等表示),形成一定的颗粒泥包装 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。
同窑内排出的炽热气体充分混合,增大了气料接触面积,传热速度快,
热交换效率高,达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目 的。
工艺流程:生料由第一级旋风筒(C1)的进风管喂入,被热烟气分
散,悬浮于热烟气中并进行热交换,然后被热烟气带入一级旋风筒 C1 ,生料在离心力和重力作用下与烟气分离,沉降到旋风筒锥体底 部,由下料管喂入第二级旋风筒( C2)的进风管,被进入C2 筒的气 流分散、悬浮、加热,再被气流带入C2 筒,在C2 筒内与气流分离, 生料依次喂入三级旋风筒C3、四级旋风筒C4 的进风管,依次被悬浮 及进一步加热,最后在C4 旋风筒内与气流分离,经下料管喂入窑内, 生料在旋风预热器中经过四级旋风筒,被四次加热,而窑尾排出的热 烟气,则依次经过C4 C3 C2 C1级旋风筒,与生料换热后,排出预热器 系统,经收尘后经烟囱排入大气。
b、由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、 换热及碳酸盐分解过程得到优化,入窑生料的分解率从悬浮预热窑的 30%左右提高到85%-95%,具有优质、高效、低耗等一系列优良性 能及特点。
(3) 烧成熟料形成及影响因素: ①生料细度及其均匀程度 由于固相反应是固体物质表面相互接触而进行的反应,当生料细度较 细时,组分之间接触面积增加,固相反应速度也就加快。另外,颗粒 分布在较窄的范围内,保证生料的均齐性。生料细度一般控制在 0.080mm方孔筛筛余量8-12%,0.2mm方孔筛筛余1.0-1.5%。 ②原料性质 原料中含有石英砂(结晶型的SiO2加热过程只发生晶型转变)时,熟 料矿物很难烧成,会使熟料中游离氧化钙含量增加。另外燧石结核硬 度大,不宜磨细,反应能力较无定型的低,对固相反应非常不利。粘 土分解得到的游离无定型SiO2,易与CaO发生固相反应。 ③温度 温度提高使质点能量增加,从而增加了质点的扩散速度和化学反应速 度,使固相反应速度加快。 ④矿化剂 加入矿化剂可以通过与反应物作用而使晶格活化,从而增强反应能力, 加速固相反应。
(1)通用水泥:磨细水泥时掺入混合材料制得,是用于大量土木建
筑工程的一般水泥,如硅酸盐水泥;普通硅酸盐水泥;矿渣硅酸盐水 泥;火山灰质硅酸盐水泥;粉煤灰硅酸盐水泥。
混合材料:人工的或天然的矿物材料,分为非活性混合材料和活性混
合材料。 ①非活性混合材料:常温下不与氢氧化钙和水反应的混合材料称为非
(2)新型干法——悬浮预热器窑、预分解窑(窑外分解生产) ①悬浮预热器窑——预热分解 旋风预热器窑主要由回转窑及窑后的旋风预热器组成。旋风预热 器由若干级旋风筒换热单元串联组成,通常为4-6级。
把生料的预热和部分分解(生料分解率30%左右)由预热器来完
成,代替回转窑部分功能,达到缩短回窑长度,同时使窑内以堆积状 态进行气料换热过程,移到预热器内在悬浮状态下进行,使生料能够
活性混合材料。主要有石灰石、石英砂及矿渣等。作用是调节水泥标
号,降低水化热,增加水泥的产量,降低水泥成本等。 ②活性混合材料:常温下与氢氧化钙和水发生反应的混合材料称为活 性混合材料。主要有粒化高炉矿渣和火山灰质混合材料。主要作用是 改善水泥的某种性能,此外也能起到调节水泥标号、降低水化热和成 本、增加水泥产量的作用。
2、生料的配制与磨细
按指定的化学成分确定所选用的各种原料的比例,将原料破碎和磨细 到规定细度,并混合均匀。
(1) 成分比例:水硬率、硅酸率和铝氧率
a、水硬率过高时,易出现游离氧化钙,使硬化后的水泥发生裂纹;若过低, 会导致水泥的硬度增展缓慢。 b、硅酸率越大,水泥的烧成温度越高,水泥的硬化速度越慢,但后期强度越 高。硅酸率小时,煅烧过程容易形成熟料大块,并在窑壁上形成很厚的“结 圈”,造成生产困难。 c、熟料中氧化铁含量高,能降低水泥的煅烧温度,但这种水泥的凝结和硬化 速度较慢。