水泥工艺学1学习教案.pptx

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1、会计学1水泥水泥(shun)工艺学工艺学1第一页，共30页。1.2 胶凝材料胶凝材料定义定义(dngy)：凡能在物理、化学作用下，从浆体凡能在物理、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，统称为胶而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。凝材料，又称胶结料。第2页/共30页第二页，共30页。分类分类(fn li)：拌水后只能在空气拌水后只能在空气拌水后只能在空气拌水后只能在空气(kngq)(kngq)中硬化不能中硬化不能中硬化不能中硬化不能在水中硬化在水中硬化在水中硬化在水中硬化有机胶凝材料有机胶凝材料(cil

2、io)(cilio)（如：沥青、各种（如：沥青、各种树脂树脂）无机胶凝材无机胶凝材料料气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料（如石灰、石膏）（如石灰、石膏）水硬性胶凝料水硬性胶凝料（如（如水泥水泥）拌水后既能在空气拌水后既能在空气拌水后既能在空气拌水后既能在空气 中硬中硬中硬中硬化又能在水中硬化化又能在水中硬化化又能在水中硬化化又能在水中硬化第3页/共30页第三页，共30页。1.3 胶凝材料发展史胶凝材料发展史 远在距今约远在距今约 4000 10000年的新石器时年的新石器时代，使用粘土代，使用粘土(zhn t)来抹砌简易的建筑来抹砌简易的建筑物，有时还掺入稻草、壳皮等植物纤维的物，有时还掺入稻草、壳

3、皮等植物纤维的加筋增强。加筋增强。典型的有夯土建筑和木骨泥墙等。典型的有夯土建筑和木骨泥墙等。第4页/共30页第四页，共30页。随着火的发现，大约在公元前 2000 3000 年，我国、埃及、希腊以及罗马等就已开始利用经过缎烧所得的石膏或石灰来调制(tiozh)砌筑砂浆。第5页/共30页第五页，共30页。随着生产的发展，逐渐(zhjin)要求有强度较高并能防止被水浸蚀和冲毁的胶凝材料。古希腊人和罗马人，在石灰中掺加某些火山灰沉积物 我国古代建筑中所大量应用的“三合土”碎砖、废陶器与石灰混合具有水硬性 使火山灰质材料由天然的发展到人工制造，锻烧过的粘土和石灰混合可以获得一定抗水性的胶凝材料。第6

4、页/共30页第六页，共30页。直到 18 世纪后半期，又先后出现了水硬性石灰和罗马水泥，都是将含有适量(shling)粘土的粘土质石灰石经过缎烧而得。逐渐发现可以用石灰石与定量的粘土共同磨细混匀，经过锻烧制成由人工配料的水硬性石灰。近代硅酸盐水泥制造的雏型。第7页/共30页第七页，共30页。19世纪初期（18101825年 ），用人工配合原料，再经锻烧、磨细以制造水硬性胶凝材料的方法，已经开始组织生产，并着手高温锻烧至烧结程度，以获得烧块熟料作为提高质量的措施。因为这种胶凝材料凝结后的外观颜色与当时建筑上常用的英国波特兰岛出产的石灰石相似，故称之为波特兰水泥(shun)（Portland Ce

5、ment，我国称为硅酸盐水泥(shun)）。英国阿斯普丁(J.AsPdin）于 1824 年首先取得了该项产品的专利权。第8页/共30页第八页，共30页。到 20世纪初，就逐渐发展出各种不同(b tn)用途的硅酸盐水泥，如快硬水泥、抗硫酸盐水泥、低热水泥以及油井水泥，等等。在 1907 1909 年发明的以低碱性铝酸盐为主要成分的高铝水泥，具有早强快硬的特性。近 20 多年来，又陆续出现了硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等品种，从而使水硬性胶凝材料发展成更多类别。第9页/共30页第九页，共30页。年代大致划分：天然粘土时期：新石器时代（4000-10000年前）石膏(shgo)-石灰时

6、期：公元前2000-3000年 石灰-火山灰时期：公元初 天然水泥时期：18世纪后期 现代水泥时期：19世纪初开始 第10页/共30页第十页，共30页。1.4 水泥水泥 凡凡 细磨成粉末状，加入适量水后成细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性为塑性(sxng)浆体，既能在空气中硬浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。硬性胶凝材料，通称为水泥。按水泥的用途及性能分：按水泥的用途及性能分：通用水泥：一般土木建筑工程通常(tngchng)采用的水泥。专用水泥：专

7、门用途的水泥。特性水泥：某种性能比较突出的水泥。第11页/共30页第十一页，共30页。通用水泥为用于大量土木建筑工程一般用途的水通用水泥为用于大量土木建筑工程一般用途的水通用水泥为用于大量土木建筑工程一般用途的水通用水泥为用于大量土木建筑工程一般用途的水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅泥，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、粉煤灰硅酸酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥等。

8、盐水泥和复合硅酸盐水泥等。盐水泥和复合硅酸盐水泥等。盐水泥和复合硅酸盐水泥等。专用水泥则指有专门用途的水泥，如油井水泥、专用水泥则指有专门用途的水泥，如油井水泥、专用水泥则指有专门用途的水泥，如油井水泥、专用水泥则指有专门用途的水泥，如油井水泥、砌筑水泥等。砌筑水泥等。砌筑水泥等。砌筑水泥等。特性水泥是某种性能比较突出的一类水泥，如快特性水泥是某种性能比较突出的一类水泥，如快特性水泥是某种性能比较突出的一类水泥，如快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、抗硫酸硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸硬硅酸盐水泥、低热

9、矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀盐硅酸盐水泥、膨胀盐硅酸盐水泥、膨胀盐硅酸盐水泥、膨胀(png zhng)(png zhng)硫铝酸盐水硫铝酸盐水硫铝酸盐水硫铝酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥等。泥、自应力铝酸盐水泥等。泥、自应力铝酸盐水泥等。泥、自应力铝酸盐水泥等。第12页/共30页第十二页，共30页。按水泥的组成按水泥的组成(z chn)分类：分类：硅酸盐水泥硅酸盐水泥(shun)(shun)系列（第一系列）系列（第一系列）铝酸盐水泥铝酸盐水泥(shun)(shun)系列（第二系列）系列（第二系列）硫铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥(shun)(shun)系列（第三系列）系列（第三系列）氟铝酸盐水

10、泥氟铝酸盐水泥(shun)(shun)系列系列铁铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥(shun)(shun)系列系列其它其它:如如 无熟料、少熟料水泥无熟料、少熟料水泥(shun)(shun)目前水泥目前水泥(shun)(shun)品种已达品种已达100100余种。余种。第13页/共30页第十三页，共30页。1.5 水泥的功用水泥的功用 水泥是建筑工业三大基本材料之一，水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用使用(shyng)广，用量大，素有广，用量大，素有“建筑工建筑工业的粮食业的粮食”之称。生产水泥虽需较多能源，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但是水泥与砂、石等集料所制成的混凝

11、土则是一种低能耗型建筑材料，其单位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质量的能耗只有钢材的 1/5 l/6，铝合，铝合金的金的 l/25，比红砖还低，比红砖还低 35%。根据预测，根据预测，21世纪的主要建筑材世纪的主要建筑材料，还将是水泥和混凝土，水泥的生产料，还将是水泥和混凝土，水泥的生产和研究仍然极为重要。和研究仍然极为重要。第14页/共30页第十四页，共30页。n n水泥水泥(shun)材料的优点：材料的优点：（1 1）水硬性）水硬性（2 2）水泥浆有很好的可塑性）水泥浆有很好的可塑性 （3 3）适应性强）适应性强 （4 4）性能可调节）性能可调节（5 5）可与纤维或

12、者聚合物等多种无机、有机材料匹配，制成各）可与纤维或者聚合物等多种无机、有机材料匹配，制成各种水泥基复合材料，有效发挥材料潜力；种水泥基复合材料，有效发挥材料潜力；（6 6）与普通钢铁相比，水泥制品不会）与普通钢铁相比，水泥制品不会(b hu)(b hu)生锈，也没有木生锈，也没有木材这类材料易于腐朽的缺点，更不会材这类材料易于腐朽的缺点，更不会(b hu)(b hu)有塑料年久老有塑料年久老化的问题，耐久性好，维修工作量小等。化的问题，耐久性好，维修工作量小等。第15页/共30页第十五页，共30页。n n水泥水泥(shun)的用途的用途建筑：房屋建筑：房屋 桥梁桥梁 道路道路 大坝大坝 涵洞

13、涵洞 石油：石油：固井固井 地矿：固矿井地矿：固矿井医药：假牙医药：假牙(jiy)(jiy)人造骨骼人造骨骼其它：其它：第16页/共30页第十六页，共30页。1.6 水泥生产技术进展水泥生产技术进展（1）硅酸盐水泥是在第一次产业革命中）硅酸盐水泥是在第一次产业革命中问世的。当时问世的。当时(dngsh)，用间歇式的，用间歇式的土窑烧成水泥熟料。土窑烧成水泥熟料。第17页/共30页第十七页，共30页。（2）回转窑烧制）回转窑烧制(sho zh)水泥熟料水泥熟料 随着以冶炼技术为突破口的第随着以冶炼技术为突破口的第二次产业革命的兴起，推动了水泥二次产业革命的兴起，推动了水泥生产设备的更新。生产设备

14、的更新。1877 年用回转窑年用回转窑烧制烧制(sho zh)水泥熟料获得专利权，水泥熟料获得专利权，继而出现单筒冷却机、立式磨以及继而出现单筒冷却机、立式磨以及单仓钢球磨等，有效地提高了产量单仓钢球磨等，有效地提高了产量和质量。和质量。第18页/共30页第十八页，共30页。（3）机立窑）机立窑1910 年立窑实现了机械化连续年立窑实现了机械化连续(linx)生产。生产。第19页/共30页第十九页，共30页。（4）立波尔窑）立波尔窑 1928 年立波尔窑的出现，使窑年立波尔窑的出现，使窑的产量的产量(chnling)明显提高，热耗明显提高，热耗降低较多。降低较多。第20页/共30页第二十页，共

15、30页。（5）悬浮预热器窑）悬浮预热器窑 在第二次世界大战后，以原子在第二次世界大战后，以原子能、合成化工为标志能、合成化工为标志(biozh)的第的第三次产业革命达到了高度工业化阶三次产业革命达到了高度工业化阶段，水泥工业又相应发生了深刻的段，水泥工业又相应发生了深刻的变化。变化。50年代初悬浮预热器窑的应用，年代初悬浮预热器窑的应用，更使热耗大幅度降低；其他的水泥更使热耗大幅度降低；其他的水泥制造设备也不断更新换代。制造设备也不断更新换代。第21页/共30页第二十一页，共30页。（6）窑外分解窑）窑外分解窑 60 年代初，以电子计算机为代年代初，以电子计算机为代表的新技术在水泥工业中开始表

16、的新技术在水泥工业中开始(kish)得到应用。得到应用。日本将联邦德国的悬浮预热器日本将联邦德国的悬浮预热器技术引进以后，于技术引进以后，于 1971 年开发了水年开发了水泥窑外分解技术，从而带来了水泥泥窑外分解技术，从而带来了水泥生产技术的重大突破。生产技术的重大突破。到到 70 年代中期，先进的水泥厂年代中期，先进的水泥厂通过电子计算机和自动化的控制仪通过电子计算机和自动化的控制仪表等设备，己经采用全厂集中控制、表等设备，己经采用全厂集中控制、巡回检查的方式，在生料、烧成车巡回检查的方式，在生料、烧成车间以及包装发运、矿山开采等环节间以及包装发运、矿山开采等环节分别实现了自动控制。分别实现

17、了自动控制。第22页/共30页第二十二页，共30页。n n发展(fzhn)简史间歇式土窑（后发展成土立窑）间歇式土窑（后发展成土立窑）18771877年：回转窑年：回转窑19051905年：湿法回转窑年：湿法回转窑19101910年：机械化立窑年：机械化立窑19281928年：立波尔窑年：立波尔窑19501950年：悬浮年：悬浮(xunf)(xunf)预热器窑预热器窑19711971年：预分解窑。年：预分解窑。第23页/共30页第二十三页，共30页。n n我国水泥工业发展n n（1）我国早在 1889 年就于河北唐山首先建立了启新洋灰公司（今启新水泥厂）正式生产水泥，以后又相继建立了大连、上海

18、、中国、广州等水泥厂。n n（2）在 50 年代中期，我国就开始试制湿法回转窑和半干法立波尔窑成套设备，迈出了我国水泥生产技术发展的重要一步。n n（3）从 50 年代到 60 年代，我国依靠自己的科研设计力量进行了预热器窑的试验。n n（4）70 年代初，又先后(xinhu)组织了预分解窑的开发工作。并陆续建成了几条立筒预热器和旋风预热器窑生产线及预分解窑试生产线。第24页/共30页第二十四页，共30页。（5 5）到）到 70 70 年代末以后，我国水泥生产技术的发展更为加速，年代末以后，我国水泥生产技术的发展更为加速，水泥工业面貌有了很大改观。从水泥工业面貌有了很大改观。从 1978 19

19、78 年起，相继从国外引年起，相继从国外引进了一批日产进了一批日产 2000 2000 4000 4000 吨熟料的预分解窑干法生产成套吨熟料的预分解窑干法生产成套设备设备(shbi)(shbi)环仅增加了水泥产量，而且迅速提高了我国的环仅增加了水泥产量，而且迅速提高了我国的新型干法技术水平。同时，我国自行设计制造了日产新型干法技术水平。同时，我国自行设计制造了日产 700 700吨吨和和 2000 2000 吨熟料的水泥生产设备吨熟料的水泥生产设备(shbi)(shbi)，并在江西水泥厂，并在江西水泥厂建成了第一条主要设备建成了第一条主要设备(shbi)(shbi)都是国产的生产线，它的建都

20、是国产的生产线，它的建成投产标志着我国新型干法技术达到了一个新水平。成投产标志着我国新型干法技术达到了一个新水平。（6 6）到）到 80 80 年代末，我国新型干法生产能力可占大中型水泥厂年代末，我国新型干法生产能力可占大中型水泥厂生产能力的生产能力的 l/4 l/4。值得注意的是，我国的小水泥在经过。值得注意的是，我国的小水泥在经过 50 50 年代末和年代末和 70 70 年代两个发展高潮后，已成为我国水泥工业的年代两个发展高潮后，已成为我国水泥工业的一个重要方面，其产量占整个水泥工业总产量的一个重要方面，其产量占整个水泥工业总产量的 80 80 以上。以上。第25页/共30页第二十五页，

21、共30页。（7 7）进入新世纪以来）进入新世纪以来,随着我国国民经济的飞速发展随着我国国民经济的飞速发展,我国新型干我国新型干法法(n f)(n f)水泥生产的发展进入了快车道水泥生产的发展进入了快车道,达到了令人注目的速达到了令人注目的速度度,一批自行设计建设的一批自行设计建设的20002000/、25002500/、及、及50005000/熟料生产线投入运行熟料生产线投入运行,很快达标达产很快达标达产,建设投资和生产耗能大大建设投资和生产耗能大大降低。降低。我国从我国从我国从我国从85858585年开始水泥产量年开始水泥产量年开始水泥产量年开始水泥产量(chnling)(chnling)(

22、chnling)(chnling)一直雄居世界第一。一直雄居世界第一。一直雄居世界第一。一直雄居世界第一。2008200820082008年产量年产量年产量年产量(chnling)(chnling)(chnling)(chnling)第二的印度第二的印度第二的印度第二的印度1.751.751.751.75亿吨，美国第三位亿吨，美国第三位亿吨，美国第三位亿吨，美国第三位0.810.810.810.81亿吨。目前年产量亿吨。目前年产量亿吨。目前年产量亿吨。目前年产量(chnling)(chnling)(chnling)(chnling)占全世界水泥产量占全世界水泥产量占全世界水泥产量占全世界水泥产

23、量(chnling)(chnling)(chnling)(chnling)的近的近的近的近50%50%50%50%。第26页/共30页第二十六页，共30页。山西山西(shn x)威顿水泥威顿水泥第27页/共30页第二十七页，共30页。海螺海螺(hilu)(hilu)水水泥泥5000t/d5000t/d熟熟料料第28页/共30页第二十八页，共30页。学习(xux)要点n n胶凝材料的定义胶凝材料的定义(dngy)和分类和分类n n胶凝材料发展简史胶凝材料发展简史n n水泥的定义水泥的定义(dngy)和分类和分类n n水泥在国民经济中的重要性水泥在国民经济中的重要性n n水泥工业发展概况水泥工业发展概况第29页/共30页第二十九页，共30页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第30页/共30页第三十页，共30页。