普通水泥实验报告0.docx

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普通水泥实验报告0

唐山学院

水泥方向综合实验

题目：

普通硅酸盐水泥的研制

环境与化学工程系

08无机非金属材料

（1）班

系别：

_________________________

班级：

_________________________

朱晓丽

姓　　名：

_________________________

指导教师：

_________________________

2010年6月23日

普通硅酸盐水泥的研制

摘要

凡由硅酸盐水泥熟料，大于5%不超过20%的活性混合材，不超过5%的窑灰，小于8%的非活性混合材，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为普通硅酸盐水泥。

普通硅酸盐水泥的研制实验，是通过对原料的化学分析，确定原料的化学组成，从而确定配方。

根据种类的不同，各个组分的配比不同。

本次试验主要用石灰石、粘土、钢渣、粉煤灰及石膏来配置普通硅酸盐水泥。

实验初期主要是原材料的准备阶段：

（1）主要原料的制备的加工；对天然矿物原料及工业废渣需进行加工处理。

一些经上述物性检验（粒度，比表面积等）不合格的原料也要进行加工处理.用实验室的小颚式破碎机，小球磨机进行破碎与粉磨至要求的细度.然后研磨过0.08mm方孔筛，达到实验所需细度。

（2）主要原料的分析检验；对所备齐的原料进行采样与制样，进行CaO，SiO2，Al2O3，Fe2O3，MgO和烧失量等分析。

实验中期主要是生料的制备阶段：

（1）配料计算；①根据实验要求确定实验组数与生料量。

②确定生料率值。

③以各原料的化验报告单作依据进行配料计算.

（2）配制生料；按配料称量各种原料，放在研钵中研磨、过筛、压饼、试烧。

（3）生料煅烧。

实验末期主要是水泥制备阶段：

（1）石膏、混合材的加工；石膏中三氧化硫的测定

（2）熟料的分析检验（3）选取合理的比例进行配料（4）把熟料、混合材、石膏混匀制成水泥（5）水泥性能的测定。

水泥的质量主要取决于水泥熟料的质量，而熟料的质量与水泥生料成分、均匀性及煅烧过程和煅烧的热工制度有关。

因此，在水泥的研究与生产中往往通过实验来了解生料的易烧性和研究书了得煅烧过程，从而为水泥的生产提供依据。

关键词：

原料生料熟料水泥混合材石膏研磨化学分析试烧熟料煅烧性能测定

1引言

1.1普通硅酸盐水泥

凡由硅酸盐水泥熟料，大于5%不超过20%的活性混合材，不超过5%的窑灰，小于8%的非活性混合材，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，统称为普通硅酸盐水泥[1]。

1.2国家对普通硅酸盐水泥的技术要求

（1）细度筛孔尺寸为0.08mm的孔筛的筛余不得超过10%，否则为不合格。

（2）凝结时间处凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。

（3）标号根据抗压和抗折强度，将普通硅酸盐水泥划分为325、425、525、三个标号。

普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐水泥基本相同，略有差异，主要表现为：

（1）早期强度略低

（2）耐腐蚀性稍好

（3）水化热略低

（4）抗冻性和抗渗性好

（5）抗炭化性略差

（6）耐磨性略差

1.3普通硅酸盐水泥在我国的社会效益与经济效益

社会效益：

水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广，用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。

生产水泥虽需较多能源，但是水泥与砂、石等集料所制成的混凝土则是一种低能耗型建筑材料,其单位质量的能耗只有钢材的1/6~1/5,铝合金的1/25，比红砖的能耗还低35%。

根据预测，21世纪的主要建筑材料，还将是水泥和混凝土，水泥的生产和研究仍然极为重要。

在应对国际金融危机的过程中，我国水泥工业取得了辉煌的成绩[2]。

2009年，我国水泥产量继续雄踞世界第一：

新型干法水泥的比重占到70％以上，立窑水泥继续加快淘汰步伐，所占比重实现大幅下降。

这是我国水泥工业在漫长发展历程中．通过水泥从业者不断努力和持续创新取得的成绩[3]。

经济效益：

以节能为重点,大力开发和推广使用节能粉磨设备和低温余热发电技术,对现有大中型回转窑、磨机、烘干机进行节能改造,逐步淘汰机立窑、干法中空窑及其他落后生产工艺。

目前我国落后生产能力在水泥总产量中还占据着绝对地位,使得我国水泥工业的整体能源利用率偏低,单位产品综合能耗比世界先进水平高45%左右,节能潜力很大。

据测算,如果我国新型干法水泥生产能力达到全部水泥生产能力的80%,吨水泥电耗将降到90kW·h左右,吨熟料标准煤耗将降到100kg左右,与国际水平基本相当。

近年来,燃料、电力供应紧张,导致全国大范围的电荒和电价的持续上升已经或者说正在带动新型干法水泥企业投资余热发电的热潮。

据了解,利用窑头窑尾排放的废气余热发电,其每吨熟料理论发电量可达42kW·h,应用前景十分广阔,该技术已被列入国家重点推广项目。

2007年建委在国债和节能减排专项资金中继续安排适量资金支持水泥企业,涉及项目121个,补贴资金6.7亿元[4]。

1.4普通硅酸盐水泥的理论研究现状与发展趋势

新世纪第一个十年，我国水泥产量突破了西方所谓“饱和”的规律，继续大幅度提高。

工程建设更是走出了国门，进军中东、欧、美、非洲等40余个国家，打出了中国水泥工业的品牌。

尤其引人注目的是先进的新型干法生产线的高速发展，据2009年的统计数据，我国新型干法水泥比重已上升到70％以上。

另外，在回转窑热耗不断降低的同时，又开发出了利用废弃物、有害毒物、城市垃圾等替代化石燃料生产水泥，以及纯余热发电节能新技术等，从而基本改变了我国水泥工业的落后面貌。

但是能源枯竭的预警，温室CO2气体排放使全球气候变暖，自然灾害频发，引起了全人类的关注。

作为“用能大户，排放（CO2）巨人”的水泥工业，自然又成为众矢之的。

因此，新的挑战摆在面前，形势又迫使我们必须继续前行[5]。

从中国水泥行业发展的方向和国家的宏观政策的导向来看，我国的水泥行业今后几年的发展，应该是新型干法水泥。

因为对于新型干法水泥前景的看好，使众多投资者在水泥工业利润下降、水泥产量过剩的时期仍然会加大对水泥的投资，加快我国水泥工业的结构调整，这也是宏观政策影响的结果。

水泥工业调整的内在因素是技术的升级换代，这个早就已经具备；外在因素是由于新技术介入后，生产能力的大量过剩，这个将在未来几年逐步显现出来。

因此，我们可以断言，随着水泥实际生产能力的不断过剩，我国水泥行业的结构调整将不断加快。

由于电力等因素的影响，水泥生产实际过剩的部分将小于理论过剩量，随着国家对于电力供应等影响水泥实际生产能力的因素的改善，水泥的过剩将进一步加深，结构调整的力度将进一步加大[6]。

截至2008年底，我国已投产新型干法水泥生产线922条，水泥熟料产能75686万吨，预计到2009年底，新型干法熟料产能将达到99863万吨，折合水泥产能14亿吨以上，总量已经满足国家经济建设对优质高标号水泥的需求。

今年一季度，水泥投资同比增长110.46%，其中东、中、西部的增速分别为91.08%、66.41%、175.80%。

对于这样的一个高速增长，我们可以理解为业内对未来发展的良好预期和坚定信心，但同时，我们也不应回避投资过热、产能过剩、布局失衡的隐忧。

据了解，在产业结构调整方面走在全国前列的浙江水泥，由于过度投资，产能严重过剩的问题十分突出，2008年全省水泥企业开工率约为70%，2009年一季度开工率约为60%，为了在激烈的价格中保证应有的利润，屡屡停窑限产；灾后重建的四川地区，2008年3月份之前在建和拟建生产线就已有83条，产能合计9970万吨，地震后又增加了33条，产能6000万吨，新增加的总产能高达1.6亿吨。

加上目前已有的6000万吨，到2011年，四川水泥产能将达到2.2亿吨。

届时随着灾后重建项目的陆续完工，产能过剩问题将更加严重，行业竞争也会非常惨烈，而且这种苗头在今年5月份已经以市场成交价格大幅度下跌的方式呈现出来。

因此，在加快结构调整过程中，如何通过“两条腿”的协同规范促进整个水泥行业的健康发展，已成为当务之急。

一是国家政府部门应加强水泥产能总量控制，尤其是对热点地区的新增产能要在评估审批和总量控制上进一步加大力度，提高投资的技术、管理、产能、环保等进入门槛，使水泥行业的区域布局更加科学、新增投资更加合理，以避免重蹈90年代“大玻璃”的覆辙；二是水泥企业应在行业协会的指导下，在速度和质量、规模和效益的关系的把握上，为行业的健康发展和良性发展付诸努力、率先垂范、做出表率。

以自律诚信为本，在竞争中加强合作，在合作中共谋发展，勇敢担当起应有的社会责任，共同营造和推动良好的市场经济秩序，同时通过盈利能力的不断提升，使企业的发展成果惠及职工[7]。

1.5普通硅酸盐水泥的技术现状与发展趋势

我国是水泥生产大国，尽管产量很高，但产品生产方法的构成仍不尽如人意，其中2002年立窑水泥比例仍然高达近70%，新型干法水泥的比例仅占17%左右。

针对我国水泥生产方法结构不合理状况，从“九五”末开始，我国出台了一系列产业结构调整政策，要淘汰落后的立窑生产工艺，鼓励发展新型干法生产工艺[8]。

我国新型干法水泥起步于20世纪70年代，至今已30多年，但发展步伐较小，速度缓慢。

其中，20世纪70年代，主要进行实验研究、中间试验和生产实验；80年代，从国外成套引进的冀东、宁国、珠江、柳州等4000t/d、3000t/d熟料级生产线及国产化的江西水泥厂2000t/d熟料生产线相继投产，同时引进吸收了国外单机设计制造技术，使我国初步掌握了新型干法生产技术；90年代，在建设一批引进技术或主机设备的新型干法生产线外，建设了一批不同规模的全国产化（自己开发设计、自行设备制造）新型干法水泥生产线，标志着我国进入了大型化干法水泥生产的发展轨道。

进入新世纪以来，随着我国国民经济的飞速发展，我国新型干法水泥生产的发展进入了快车道，达到了令人刮目相看的速度。

一批自行设计建设的2000t/d、2500t/d、及5000t/d熟料生产线相继建成投产，且其达标达产周期短，建设投资和生产耗能也大大降低。

纵观近两年来我国新型干法水泥生产技术的发展，其发展有几个显著特点：

一是新型干法水泥生产量增加很大；

二是新型干法水泥生产单线规模越来越大；

三是水泥生产企业集团的规模越来越大。

据相关统计报道，2001年我国新增新型干法水泥熟料生产能力1700多万t，2002年又相继投产新型干法水泥熟料生产线52条，新增总产能达3300万t/a左右。

其中1000-1500t/d熟料的26条，2000t/d熟料的5条，2500t/d熟料的14条，3200t/d熟料的1条，4000t/d熟料的1条，5000t/d熟料的5条。

仅2001年和2002年投产的新型干法水泥总生产能力将达到5000万t。

另外据统计报道,2002年我国几大水泥集团——海螺集团、渤海集团、天山集团、山水集团等的水泥产量分别超过了500万t/a，其中海螺集团的水泥产量达到了2100万t/a[9]。

据国家统计的2001年的水泥总产量，代表先进技术的新型干法窑生产的水泥总产量的14%（发达国家的新型干法窑生产的水泥总量的90%），而且这些新型干法水泥生产线的技术水平参差不齐，平均规模只有46万吨/年。

因此必须继续加强技术开发，加强工艺技术、信息化建设和重大装备的开发和创新，加强企业管理和人才培养不断推行优化设计。

主要课题有：

（1）加强原料均化的研究，进一步扩大低品位原料和工业废渣的应用。

进一步强化从原料矿山到原料粉磨前均化的措施和手段，减小磨后生料的均化和储存的投资。

（2）进一步提高预热预分解系统的技术性能，开发高性能回转窑（槽齿新结构轮带、摩擦传动等）和新一代熟料冷却机等关键烧成设备；进一步扩大燃料品种和替代燃料，加强低热值的劣质煤和废轮胎、废塑料等工业废料利用的研究。

（3）加大力度进行生料辊式磨系统以及用于水泥预粉磨、终粉磨的辊压机和辊式磨系统的开发和推