水泥基本知识培训资料Word格式.docx

1、IM一级品2.73.51.52.52.0二极品2.73.0（3.54.0）不限当SM=2.02.7,需要掺校正原料，不在此值时，需要搭配使用。当石灰质原料和粘土质原料配合所得的生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺的组分，参加相应的校正原料。氧化铁不够时，应参加含量大于40%的铁质校正原料。硅不够时，应掺加氧化硅含量为7090%的硅质原料，如砂岩，粉砂岩等。氧化铝不够时，可掺加氧化铝含量大于30%的铝质原料。如煤渣，粉煤灰等。2）有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。为使熟料中的氧化镁含量小于5%，石灰石中的氧化镁含量小于3.0%.为了控制生料中碱含量不大于1%，一般控制粘

2、土中碱含量小于4%。3）应具有良好的工艺性能，如易磨性，热稳定性等。为了原料易磨性，一般控制燧石和石英含量在4%以下。为了保证粘土中不含有过多的石英砂，一般要求0.08mm方空筛筛余不超过10%，0.2mm方空筛筛余不超过2%。第二章 生料部分一.生料配料所用的三大率值1.KH（石灰饱和系数） 石灰饱和系数是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙（C3S和C2S）所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。当KH值高时，煅烧困难，f-cao增加，有安定性不良趋势，硅酸三钙增加，硅酸二钙减少。 KH=（CaO-1.65Al2O

3、3-0.35Fe2O3）/（2.8SiO2）2.硅率（SM或n） 硅率表示SiO2的百分含量与Al2O3和Fe2O3百分含量之比。如果硅率过高，则由于高温液相量少，硅酸三钙不容易生成，导致硅酸二钙较多熟料易粉化。如果硅率过低，则熟料因硅酸盐矿物少而强度低，且由于液相量大，易出现结大块，结圈等，影响窑的操作。一般在1.82.7. SM= SiO2/（Al2O3+ Fe2O3）3.铝率（IM或p） 铝率表示Al2O3和Fe2O3百分含量之比。铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度大，物料难烧。但铝率过低，虽然液相粘度小，但烧结范围窄，窑内易结大圈，不利于窑的操作。一般在0.641.8之间。二.生料中的

4、其他控制条件 由于预分解窑对原料的适应性较差，为避免结皮和堵塞，要求生料中的碱含量（K2O+Na2O）小于1，当碱含量大于1%时，则要求生料中的硫碱摩尔比为0.51。 硫碱摩尔比=MSO3/（MK2O+1/2MNa2O） 为了控制结皮和堵塞，生料中的氯离子应小于0.015%。 第三章 熟料一.总论 熟料主要由CaO,SiO2,Al2O3和Fe2O3四种氧化物组成。其含量总和通常在95%以上。这四种氧化物的波动范围如下：CaO为62%67% SiO2为20%24% Al2O3为4%7% Fe2O3为2.5%6%二.矿物组成 水泥熟料主要是一种多矿物组成的结晶细小的人工岩石。它主要有以下四种矿物：

5、硅酸三钙（C3S），硅酸二钙（C2S），铝酸三钙（C3A）和铁相固溶体（C4AF）。此外，还有少量的游离氧化钙，方镁石，含碱矿物及玻璃体，通常熟料中C3S和C2S含量约占75%，称为硅酸盐矿物。C3A和C4AF的理论含量约占22%左右。在水泥熟料煅烧过程中，C3A和C4AF以及氧化镁，碱等在12501280会逐渐熔融形成液相，促进硅酸三钙的形成，故称熔剂矿物。1.硅酸三钙 硅酸三钙其含量通常在50%左右，有时甚至高达60%。在硅酸盐熟料中，硅酸三钙并不以纯的形式存在，总含有少量氧化镁，氧化铝，氧化铁等形成固溶体，称为阿利特或A矿。硅酸三钙凝结时间正常，水化较快。放热较多，早期强度高且后期强度增

6、进率较大。其28d和一年强度是四种矿物中最高的。2.硅酸二钙（- C2S）硅酸二钙一般含量在20%左右，在硅酸盐熟料中，硅酸二钙并不以纯的形式存在，总含有少量氧化镁，氧化铝，氧化铁等形成固溶液，称为贝利特或B矿。贝利特水化反应较慢，早期强度较低但后期强度增长铝较高，水化热较小。3.中间相填充在阿利特和贝利特之间的物质通称中间相，它可包括铝酸盐，铁酸盐，组成不定的玻璃体和含碱化合物以及游离氧化钙和方镁石，但以包裹形式存在与阿利特和贝利特之间中的游离氧化钙和方煤石除外。a.铝酸钙 铝酸钙主要是铝酸三钙，潜在含量为7%15%。其特点是水化迅速，防热多，凝结快。早期强度体现快，后期强度几乎不增长，甚至

7、倒退。b.铁相固溶体 铁相固溶体在熟料中的潜在含量为1018%。水化速度介于铝酸三钙和硅酸三钙之间。但随后的发展不如硅酸三钙。早期强度类似铝酸三钙，后期还能不断增长。c.玻璃体 硅酸盐熟料在工厂生产条件下冷却速度较快，有部分液相来不及结晶而成为过冷液体，即玻璃体。慢冷熟料中，其含量为02%，普通冷却熟料中，其含量为221%，快速冷却熟料中，其含量为822%。3.游离氧化钙和方镁石.游离氧化钙是指经高温煅烧而仍未化合的氧化钙，也称游离石灰。经高温煅烧的游离氧化钙结构比较致密，水化慢很慢，通常要在3d以后才明显。水化生成氢氧化钙体积增加97。9%。在硬化的水泥浆体中造成局部膨胀应力。随着它的增加，

8、首先是抗折强度下降，进而引起3d以后强度倒缩，严重时引起安定性不良。因此我国熟料控制在1.5%以下。方镁石是指游离状态的MgO晶体。MgO在熟料煅烧过程中一般不参与化学反应。它以三种形式存在于熟料中：a.溶解于C3S和C4AF中形成固溶体。B. 溶解于玻璃体中。C.以游离状态的方镁石形式存在。前两种约为2%。无影响。以游离状态的方镁石形式存在时，水化速度慢，0.51d后才显现，且生成氢氧化镁时，体积增加148%，引起安定性不良。尺寸为1m时，含量5%才引起微膨胀。我国控制水泥中含量不得超过5%。三.熟料率值 由于计算熟料率值时，煤灰和窑灰的干扰计算，故三个率值都有影响，但是计算公式不变。一般由

9、于煤灰掺入，将使熟料KH值降低0.040.16,硅率降低0.050.2，铝率提高0.050.3。 石灰饱和系数是全部氧化硅生成硅酸钙所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。其值一般为0.870.92一般在1.72.7.一般在0.91.8之间。四.与熟料质量有关系的元素1.碱碱主要来源于原料。含碱高时，在预热器内形成碱的循环，当富集到一定程度会引起氯化碱和硫酸碱等化合物黏附在最低二级预热器锥体部分或卸料溜子，形成结皮，严重时会出现堵塞现象。另外，当含碱高时时，会出现煅烧困难，同时碱和熟料矿物反应生成含碱矿物和固

10、溶体，这将使C3S难以形成，并增加游离氧化钙含量，因此影响熟料强度。微量的碱能降低最低共熔温度，降低熟料烧成温度，增加液相量起助熔作用，对熟料性能并不造成多少危害。所以控制生料中碱含量（K2O+Na2O）小于1，熟料中应小于1.3%。2. SO3SO3主要是由燃料及黏土质原料带入。在煅烧过程中，它易与碱形成R2SO4，降低的最低共熔温度，增加液相数量，有利于C3S形成。但是含量过高时，一方面会引起结皮和堵塞，另一方面会与C2S形成固溶体，不利于C3S形成。所以控制生料中小于1.3%，燃料中小于3%。3.氧化镁氧化镁含量合适时，能降低熟料的烧成温度，增加液相数量，降低液相黏度，有利于熟料的烧成。

11、但过多时，会以方镁石存在，会影响水泥安定性。4.氧化磷氧化磷含量在0.1-0.3%时，可以提高熟料强度，这可能是P2O5能与C2S生成固溶体，从而稳定高温性的C2S。但含量高时，会导致C3S分解，到含量达到7%时，C3S含量会回零。可假如萤石抵消P2O5的部分不良影响。5.氧化钛氧化钛在熟料中的含量一般不超过0.3%。含有0.5-1%时，能与各种水泥熟料矿物形成固溶体，可提高熟料质量。但含量过多，因与氧化钙反应生成没有水硬性的物质，减少了熟料中的A矿。因此，其含量应当小于1%。 第四章 水泥部分一.水泥的分类：硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的熟料所制得的水泥的总称。如掺入一定数量的混合材，则硅

12、酸盐水泥名称前冠以混合材名称，如矿渣硅酸盐水泥。1.硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料，0-5%石灰石或粒化高炉矿渣，适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，即波特兰水泥。硅酸盐水泥分为两种：不掺混合材的称为型硅酸盐水泥，在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材的称为型硅酸盐水泥。2.普通硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料，6-15%混合材，适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥。代号为P.O。3.掺混合材的水泥掺混合材的硅酸盐水泥有矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰质硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥（掺两种或两种以上规定的混合材）。二.水泥

13、的技术要求：1.不溶物型硅酸盐水泥不溶物不超过0.75%，型硅酸盐水泥不溶物不超过1.5%。2.氧化镁水泥中氧化镁含量不超过5%。3.SO3SO3含量不的超过3.5%。4.烧失量型硅酸盐水泥烧失量不超过3%，型硅酸盐水泥不溶物不超过3.5%。普通水泥中烧失量不超过5%。烧失量对水泥混凝土的抗冻性影响最大，对强度也有较大影响。5.细度硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg，普通水泥0.08mm筛余不得超过10%。水泥细度细，与水接触面积多，水化快，另外，细度细，水泥晶格扭曲，缺陷多，也有利于水化。一般认为，水泥颗粒粉磨至粒径小于40m，水化活性高，技术经济合理。磨的过细，使早期水化反应和强度提高

14、，但对后期强度没有益处，且不经济。6.凝结时间硅酸盐水泥凝结时间初凝不得早于45min，终凝不得晚于390min。普通硅酸盐水泥凝结时间初凝不得早于45min，终凝不得晚于10h。初凝表示浆体失去了流动性和部分可塑性，终凝表示水泥浆体以完全失去可塑性，并有一定抵抗外来压力的强度。7.安定性用沸煮法检验必须合格。8.强度强度不得低于该标号水泥规定的值。9.碱水泥中碱含量不得大于0。6%。水泥中碱含量高，由于碱易生成钾石膏，使水泥库结块和造成水泥快凝。碱还能使混凝土表面其霜（白斑）。三.水泥废品与不合格品：1.废品：凡氧化镁，三氧化硫，初凝时间，安定性中的任何一项不符合标准时，即为废品。2.不合格

15、品：凡细度，终凝时间，不溶物和烧失量中的任何一项不符合标准规定或混合材掺加量超过最大限度和强度低于商品标号规定的指标时称为不合格品。四.水泥水化产物：水泥水化产物为氢氧化钙，C-S-H凝胶，水化硫铝酸钙和水化硫铝（铁）酸钙以及水化铝酸钙和水化铁酸钙等。五.水泥增加石膏和混合材：1.增加石膏：增加石膏的作用是其防止快凝。其缓凝的作用是在水泥颗粒表面形成钙矾石保护膜，防碍水分子等移动的结果。石膏的适宜掺入量是使水泥凝结正常，强度高，安定性良好的掺量。我国生产的普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，其石膏掺入量一般波动以SO3计为1.5-2.5%。因为当石膏掺量过多，不但对缓凝作用帮助不大，还会在后期形成钙矾

16、石，产生膨胀应力，降低浆体强度，严重的还会引起安定性不良。所以水泥中SO3含量不得超过3.5%。2.增加混合材在磨制水泥时，为了改善水泥性能，调节水泥标号，增加水泥产量，降低能耗而掺入水泥的人造或天然矿物材料，称为水泥混合材料。分为活性混合材和非活性混合材。两者的区别是非活性混合材不含有与CA2（OH）起反应生成C-S-H凝胶的活性成分，即没有吸收CA2（OH）的能力。另外，它对水泥的后期强度基本无贡献。凡是天然或人工的矿物质材料，磨成细粉，加水后本身不硬化，但与激发剂混合并加水搅拌后，不但能在空气中而且能在水中继续硬化者，称为活性混合材。非活性混合材是指活性指标达不到活性混合材要求的矿渣，火

17、山灰，粉煤灰等材料。混合材掺入量越多，水泥强度下降越显著，而掺入量适当时，早期强度下降不大，后期强度下降也很小，有些后期强度有可能会有所提高。 第五章 本厂工艺流程一.原料部分1.原料部分工艺流程 本厂所用原料为石灰石，页岩，砂岩，以及铁粉。石灰石经过重型板喂机和单段锤式破碎机破碎到粒度25mm的石灰石颗粒。然后通过皮带机和三通分别输送到两个储量分别为1484t的石灰石储存库。页岩和砂岩通过中型板喂机和冲击式粘土破碎机破碎到粒度为30mm的颗粒，然后通过皮带机和犁式卸料器分别下到储量分别为280t的页岩储存库和280t的砂岩储存库。粒径小于210mm的铁粉通过颚式破碎机破碎到粒度为10mm的颗

18、粒，然后通过皮带机输送到储量为316t的铁粉储存库。2.原料部分主要设备工作原理单段锤式破碎机PCF1612是一种仰击型锤式破碎机，主要是锤头在上腔中对矿石进行强烈的打击，矿石对反击衬板的撞击和矿石之间的碰撞而使矿石破碎。主电动机通过联组窄V带带动装有大带轮的转子，矿石用给矿设备喂入破碎机的进料口，送入高速旋转的转子上，锤头以较高的线速度打击矿石，同时击碎或抛起料块，被抛起的料块撞击到反击衬板上或自相碰撞而再次破碎，然后被锤头带入破碎板和蓖子工作区继续受到打击和粉碎，直至小于蓖缝尺寸时从机腔下部排出。冲击式粘土破碎机机由电动机经三角皮带传送动力，驱使转子做固定方向旋转，机壳一侧有二个起冲击作用

19、的辊桶和一对碾碎齿辊。另一侧上安有反击板。湿粘性物料或冻土由进料口直接进入破碎腔，被急速旋转的转子上的板锤打击后，再受辊筒的还击而落下。湿冻物料在转子与辊筒之间的破碎腔内形成周而复始的往复运动，出现强烈的冲击现象而被破碎。适欲破碎湿粘土质原料，及中硬和中硬以下金属和非金属的各种矿物。PE250颚式破碎机由两块颚板，定颚和动颚。定颚固定在机架的前壁上，动颚则悬挂在心轴上可左右摆动，当偏心轴旋转时，带动连杆做上下往复运动，从而使两块推力板也做往复运动，通过推力板的作用，推动悬挂在悬挂轴上的动颚做左右往复摆动。当动颚摆向定颚时，落在颚腔的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎，当动颚摆离定颚时，已被粉碎的

20、物料经颚腔下部的出料口自由卸出。气箱脉冲式袋收尘器的工作原理：当含尘烟气由进风口进入灰斗后，一部分较粗尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗，大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后，尘粒被阻留在滤袋外侧，净化的烟气由滤袋内部进入箱体，再由阀板孔、出风口排入大气，达到收尘的目的。随着过滤过程的不断进行，滤袋外侧的积尘也逐渐增多，从而使收尘器的运行阻力也逐渐增高，当阻力增到预先设定值（1245-1470Pa）时，清灰控制器发生信号，首先控制提升阀将阀板孔关闭，以切断过滤烟气流，停止过滤过程，然后电磁脉冲阀打开，以极短的时间（0.1-0.15秒）向箱体内喷入压力为0.5-0.7Mpa的压

21、缩空气。压缩空气在箱体内迅速膨胀，涌入滤袋内部，使滤袋产生变形、震动，加上逆气流的作用，滤袋外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗，清灰完毕后，提升阀再次打开，收尘器又进入过滤状态。二.生料部分1.生料部分工艺流程 在原料配料库内的四种原料按照设定的原料配比由7台定量给料机和皮带机输送到生料立磨里面，经过辊磨的烘干和粉磨作用，得到0.080mm方孔筛筛余14%和水分小于0.5%的生料粉。生料粉经过立磨自带选粉机和双旋分筒以及电收尘的收尘后，所收集到的生料粉成品通过链式输送机输送到生料均化库。生料磨还有排渣口排出的粗粉经过提升机入缓冲料仓，然后通过定量给料机按给定量给磨机喂入外循环料。 本系统采用三风机

22、和两级收尘。工况分为两种状况，一为磨停窑开，一为窑磨同时运行。当窑磨同时运行时，窑尾废气通过增湿塔和高温风机，一部分气体通过生料磨，对入磨水分小于10%的生料在进行粉磨的同时进行烘干，使得出磨的物料水分小于0.5%.，然后该部分气体携带着成品生料粉通过双旋分筒进行第一级选粉。经过选粉的含尘量小于4050g/Nm3的含尘气体通过主排风机后，进入电收尘。同时，从高温风机出来的气体有一部分未通过生料磨，而是直接通过旁路风管进入电收尘。这两股气流在电收尘内汇合后在电收尘内进行二次收尘。然后将含尘量小于100mg/Nm3的气体排入大气。当磨停窑开时，窑尾废气通过增湿塔和高温风机后直接进入电收尘，然后通过

23、电收尘的收尘后将含尘量小于100mg/Nm3的气体排入大气。由增湿塔，双旋风筒和电收尘收集下来的生料粉和窑灰经过提升机输送到生料库顶，然后通过库顶的斜槽和生料分配器分六个点进入生料均化库。然后通过搅拌库的搅拌后分区卸料到混合室内，再次进行均化后，经过两路充气卸料装置进入链运机后，由提升机输送到库顶，再次进入失重仓进行均化。然后通过调整皮带称的速度按照给定的量下料，然后通过链运机和提升机输给窑尾喂料。2.生料部分主要设备工作原理生料粉磨采用立磨，这种型式磨机把粉磨和烘干的优点集中于一体，因而具有很高的烘干和粉磨能力，磨机入口采用三道闸门锁风喂料装置。按比例配好的混合料从进料口落在立磨的磨盘中央，

24、同时从高温风机来的300左右的窑尾废气从立磨进风口进入磨内，在离心力的作用下，物料向磨盘边缘移动，经过磨盘上的环形槽时受到磨辊的碾压而粉碎，粉碎后的物料在磨盘边缘被风环处高速气流带起，大颗粒直接落到磨盘上重新粉磨，气流中的物料经过分离器时，在旋转转子的作用下，粗粉落到磨盘上重新粉磨，合格细粉随气流一起出磨。生料磨还有一部分粗粉通过风环处由于不能被气流带走，被刮板刮出，形成外循环物料。这部分最大循环量为40t。电收尘器是以静电净化法进行收捕烟气中粉尘的装置。是进化工业废气的理想设备。它的净化工作主要依靠放电极和沉淀极这两个系统来完成。当两极间输入高压直流电流时在电极空间，产生阴阳离子，并作用于通

25、过静电场的废气粉尘粒子表面，在电场力的作用下向其极性相反的电极移动，并沉积于电极上，达到收尘的目的。两极系统均有振打装置，当振打锤周期性的敲打两极装置时，黏附在其上的粉尘被抖落，落入下部灰斗经排灰装置排除机外。被净化了的废气由出气口经烟囱排入大气。此时完成了烟气净化过程。窑尾电收尘设置了CO测定仪安装在进口处，当CO含量大于或等于1.5%时报警，大于2%切断高压电源。三.烧成部分1.烧成部分工艺流程 喂入预热器的生料粉，经过预热器的换热和分解炉的预分解后，由五级筒的下料管进入回转窑，然后在回转窑内经过高温烧成，然后经过窑口下落到篦冷机进行冷却后，将熟料冷却到环境温度+65后，通过拉链机输送到熟

26、料库和黄料库。窑头通风量主要由通过喷煤管的一次风（包括输送煤粉和供煤粉燃烧用的空气），和二次风（由篦冷机直接入窑的高温空气，气体温度为9501100），三次风（由篦冷机直接通过三次风管到分解炉的高温空气，气体温度为800）构成。篦冷机冷却所需风量由7台高压和中压风机提供。冷却风除了供给二次风和三次风外，余风一部分给煤磨提供热量（气体温度为400），多余的废气经过多管旋风收尘器收尘后排入大气。2.烧成部分主要设备工作原理预热器的工作原理：生料从C2C1旋风筒风管加入，与热气流混合后，随上升气流进入C1旋风筒，物料在C1旋风筒内预热分离后，经C1旋风筒下料管进入C3C2旋风筒风管，然后随上升气流进

27、入C2旋风筒，在C2旋风筒中再次被预热后，经C2旋风筒下料管进入C4C3旋风筒风管，然后再随气流进入C3旋风筒，物料在C3旋风筒中再次被预热后，经C3旋风筒下料管进入C5C4旋风筒风管，然后再次随气流进入C4旋风筒，物料在C4旋风筒中再次被预热、分解后经C4下料管进入分解炉和上升烟道内，进入上升烟道内的那部分物料，被上升烟道内的气流带入分解炉涡壳，与三次风混合后，在与直接进入分解炉内的那部分物料混合，两部分原料在分解炉内快速预热和分解后，经C5分解炉风管进入C5旋风筒，由C5旋风筒分离后，经下料锥体进入回转窑中。篦冷机的工作原理：热熟料从窑口卸落到篦床上，经过入口分配系统，使得急剧冷却的熟料在

28、自重和风力的作用下滑落至往复推动的篦板上，在往复推动的篦板推送下，沿篦床全长分布开，形成一定厚度的料层，冷却风从料层下方向上吹入料层中，渗透扩散，对热熟料进行冷却，冷却熟料的冷却风成为热风，热端高温热风作为燃烧空气入窑及分解炉（预分解系统），部分热风还可作烘干之用，从而达到降低系统热耗的目的；多余的热风经过收尘处理后排入大气。冷却后的小块熟料经过栅筛落入篦冷机后的输送机中，大块熟料则经过破碎、再冷却后汇入输送机中；细粒熟料及粉尘 通过篦床的篦缝及篦孔漏下进入集料斗，经过一定的时间后,当集料斗中料位达到一定高度时，控制锁风阀门自动打开，漏下的细料便进入篦冷机下的漏料拉链机中被输送走。当集料斗中残

29、存的细料尚能封住锁风阀门时，阀板即已关闭从而保证不会漏风。四.水泥制成部分1.水泥制成部分工艺流程 粒径小于210mm石膏经过颚式破碎机破碎后破碎到粒度为2530mm后，通过提升机输送到储存量为250t的石膏库。矿渣通过同一台提升机输送到储存量为110t的矿渣库。然后按照设定的配比，通过定量给料机分别将熟料，石膏和矿渣下到一条皮带上输送到水泥磨内。经过水泥磨粉磨的物料经过卸料装置卸出水泥磨后，通过输送斜槽和提升机输送到O-SEPA选粉机内进行选粉。选出的合格细粉被气流带到收尘器内进行收集成品，将含尘量为1000g/Nm3净化到100mg/Nm3后排入大气。选粉机选出的粗粉通过输送斜槽和固体流量计后重新入磨进行粉磨。由收尘器收集下来的成