水泥工艺学知识点

水泥工艺学知识点

1.胶凝材料：凡在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。有

机胶凝材料：沥青、各种树脂。无机胶凝材料分为气硬性（石灰、石膏）和水硬性。

2.水泥：加入适量水后可形成塑性浆体，既能在空气中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水

硬性胶凝材料。

3.硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。

4.通用硅酸盐水泥的六大类

5.水泥生产工艺流程（从湿法转向新型干法，标志为预热器、分解炉）

6.硅酸盐水泥熟料：由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当比例配合磨细成粉，烧至部分熔融，所得以硅

酸盐为主要成分的水硬性胶凝材料。

化学组成：CaO：62~67%、SiO2：20~24%、Al2O3：4~7%、Fe2O3：2.5~6%；

主要熟料矿物组成：C3S、C2S硅酸盐矿物（75%）以及C3A、C4AF溶剂矿物（22%）；

C3S、C2S、C3A、C4AF水化特性；

熟料粉化及预防措施；

7.中间相

游离氧化钙：配料不当，生料过粗或煅烧不良时，熟料中会出现没被吸收的以游离状态存在的氧化钙，结构致密，水化很慢，通常3天后才明显水化，生成CH，体积膨胀97.9%。

方镁石：游离的氧化镁晶体，水化速度很慢，半年后才明显水化，生成氢氧化镁，体积膨胀148%；

玻璃体：

8.石灰饱和系数（KH）：实际生产的熟料KH介于0.86~0.92之间。

，分子是形成硅酸钙（C3S+C2S）的CaO的量，分母是理论上SiO2全部形成C3S所需的CaO的含量。因此，KH是熟料中全部SiO2生成硅酸钙（C3S+C2S）所需的CaO含量与全部SiO2理论上全部生成硅酸三钙的CaO含量的比值，表示熟料中SiO2被CaO饱和形成C3S的程度。

9.硅率SM：硅酸盐水泥熟料的硅率通常在1.7~2.7之间。

，除了表示熟料的SiO2与Al2O3和Fe2O3的质量比外，还表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例关系，相应地反应了熟料的质量和易烧性。硅率随硅酸盐矿物与溶剂矿物之比而增减。熟料硅率过高，则由于高温液相显著减少，熟料煅烧困难，C3S不易形成，如果CaO含量低，那么C2S含量过多而熟料易粉化。硅率过低，则熟料因硅酸盐矿物少而强度降低，且由于液相量过多，易出现结大块、结炉瘤、结圈等，影响窑操作。10.铝率：通常在0.9~1.7之间。

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Al O IM Fe O ，表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量比，也表示熟料中铝酸三钙和铁铝酸四钙的比例关系。熟料铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度大，物料难烧，水泥凝结块。铝率过低，虽然液相粘度小，液相中的质点易扩散，对硅酸三钙形成有利，但烧结范围窄，不利于窑的操作。

11. 水泥原料：钙质原料（石灰岩、大理岩、泥灰岩）、硅铝质原料（天然黏土、工业废渣）及校正原料（当石灰原料

和黏土质原料配料配合所得生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分掺加相应的原料，这种以补充某些成分不足的为主的原料）。

生成1吨熟料需要约1.5吨生料，其中1.1吨位钙质原料。CaO 含量44%以上即可，大于48%可作为校正原料。硅质校正原料中SiO 2含量为70~90%，或SM>4。常用的铝质校正原料有铝矾土、粉煤灰、陶土等。常用的铁质校正原料有铁矿石、硫酸渣、铜矿渣。

12. 水泥生料的易烧性（f -CaO 含量）和影响因素

13. 配料计算（物料平衡）

14. 硅酸盐水泥熟料的煅烧

干燥与脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料的烧结（C 3S ）、熟料的冷却；

最低共熔温度：物料在加热过程中，由两种或两种以上组分开始出现液相的温度。

液相量、液相粘度；

15. 矿化剂：一些外加物质在煅烧过程中加速熟料矿物的形成，而本身不参加反应或只参加中间物的反应；

16. 熟料热耗（理论热耗一般在1680~1800KJ/Kg-熟料，实际热耗2700~3700KJ/Kg-熟料）及影响因素（改进方向）

17. 通用硅酸盐水泥国家标准GB175-2007

18. 通用硅酸盐水泥的技术要求

物理指标：凝结时间、安定性、强度、细度

和化学指标

19.悬浮预热器窑由一台回转窑和一组悬浮预热器构成，生料粉在预热器内呈悬浮状态与出回转窑的热烟气进行热交

换，被加热至800℃左右，完成预热、黏土脱水分解及部分碳酸盐分解之后，再落入回转窑进行煅烧。

旋风筒和换热管道，各级温度变化趋势；

20.窑外分解窑或预分解窑：一种能显著提高水泥回转窑产量的煅烧工艺设备。其主要特点是把大量吸热的碳酸盐分解

反应从窑内传热效率较低的区域移到悬浮预热器与窑之间的特殊煅烧炉（分解炉）中进行。生料颗粒分散在煅烧炉中，处于悬浮或沸腾状态，在燃料燃烧的同时，以最小的温差进行高速传热过程，使生料迅速发生分解反应。入窑生料的碳酸钙分解率，可从原来的悬浮预热器中的40~50%提高到85~95%，从而大大减轻了回转窑的热负荷，使回转窑的生产能力成倍增加。

21.回转窑五大功能：

22.四种熟料矿物的水化

C3S水化早期诱导期存在原因（初凝时间）：富硅层+双电层理论

水化产物：C-S-H凝胶、CH、Aft、AFm

23.硅酸盐水泥的水化

24.掺混合材硅酸盐水泥的水化：硅酸盐水泥熟料矿物水化后，水化产物CH再与混合材组分反应形成一系列水化产物。

活性混合材：凡天然或人工制成的矿物质材料，磨细加水后其本身不硬化，但与石灰混合加水调和成胶泥状，不仅能在空气中硬化又能在水中硬化的材料。

25.水化速度及影响因素

26.硬化：水泥加水拌和到水泥浆完全失去可塑性，并产生一定的机械强度。

27.凝结：水泥加水拌和到水泥浆失去一部分可塑性，具有初步的结构。

28.目前水泥硬化理论的统一认识（水化前期为化学反应所控制，后期取决于扩散速度）

29.水泥石中孔（粗孔、毛细孔、凝胶孔）及孔隙水

30.硅酸盐水泥的性能

物理性能：

建筑性能：凝结时间（标准稠度需水量、初凝、终凝、最佳石膏掺量）、强度、安定性、水化热、泌水性、细度等）

31.急凝：是由于缓凝不够引起，浆体已具有一定的强度，重新搅拌，凝固的浆体不能恢复塑性，并放热较大。

32.假凝：是水泥的一种不正常的早期固化或早变硬现象，在水泥用水拌和几分钟内物料显凝结，重新搅拌能恢复塑性。

33.三种体积变化：化学减缩、湿涨干缩、碳化收缩；

34.水泥体积安定性：水泥水化后体积变化的均匀性。水泥的安定性不良，是由于其中某些成分缓慢水化、产生膨胀的

缘故。过多游离CaO、方镁石以及掺过量的石膏。游离CaO所产生的危害与水泥的细度也有关系，水泥粉磨越细，游离CaO水化越快，影响相应变小。方镁石晶体在常温下水化极慢，故要经过较长时间才会显露其危害性。作为