[精选]筠连西南水泥生产工艺培训教材38306.pptx
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1、PROCESS REPORT水泥生产工艺水泥生产工艺 筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2我们一起来了解水泥工艺筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2 基础篇基础篇 水泥的物理化学性质水泥的物理化学性质)第第1节:水泥节:水泥)第第2节:生产工艺流程节:生产工艺流程)第第3节:破碎节:破碎)第第4节:粉磨节:粉磨)第第5节:烧成节:烧成)第第6节:制成节:制成)第第7节:包装出厂节:包装出厂筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2 第第1节:水泥节:水泥)水水泥泥为为什什么么会会硬硬化化?水水泥泥的的质质量量特特点点?怎怎样生产水泥样生产水泥?)让我们慢慢揭开水泥神秘的面纱让我们慢慢揭开
2、水泥神秘的面纱 筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2 水泥是什么?水泥是什么?)水水泥泥:凡凡细细磨磨物物料料,加加适适量量水水后后,成成塑塑性性浆浆状状,即即能能在在空空气气硬硬化化,又又能能在在水水中中硬硬化化的的水水硬硬性性胶胶凝凝材材料料,并并能能把把沙沙石石等等材材料料牢牢固固地地胶胶结结在在一一起起的叫水泥。的叫水泥。筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2我们生产的水泥定义和类型我们生产的水泥定义和类型我们生产的是硅酸盐水泥,生产的原材料主要由硅酸我们生产的是硅酸盐水泥,生产的原材料主要由硅酸盐矿物组成统称为硅酸盐水泥盐矿物组成统称为硅酸盐水泥.颜色颜色:灰色的粉末,灰色的粉
3、末,矿物组成:钙矿物组成:钙(石灰石石灰石)、硅酸盐(砂岩)、铝酸硅酸盐(砂岩)、铝酸盐盐(黏土黏土或页岩或页岩)、铁酸盐(铁粉)组成。、铁酸盐(铁粉)组成。筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2从从各各种种矿矿石石开开采采到到水水泥泥经经历历一一系系列列的的变变化化,我我们们将将从从以下系列反应中看到物料的个种不同状态以下系列反应中看到物料的个种不同状态)开采开采破碎破碎预均化预均化研磨研磨)矿山矿山原料原料经破碎的物料经破碎的物料初步配比的物料初步配比的物料)校正原料校正原料)煅烧煅烧粉磨粉磨)粉料粉料熟料熟料水泥水泥)石膏石膏混合材混合材筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2水水泥泥
4、的的质质量量(标标号号)是是由由水水泥泥28天天达达到到的的抗抗压压强度定义的。强度定义的。)水泥品种:水泥品种:+混合材熟料+石膏硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2 那种材料可以直接进入水泥产品中那种材料可以直接进入水泥产品中)矿渣矿渣)活性混合材活性混合材)熟料熟料)火山灰火山灰)粉煤灰粉煤灰)石膏石膏筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2同样的熟料可以研磨出不同性能的硅酸盐水泥同样的熟料可以研磨出不同性能的硅酸盐水泥)提高早期强度应减小水泥颗粒度,可以得出更细的强提高早期强度应减小水泥颗粒度,可以得出更细的强度更高度更高的水泥的水泥)水泥粉磨流程:水泥粉磨
5、流程:熟料石膏混合材筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2 熟料是什么?熟料是什么?)粉料通过预热、分解、煅烧、冷却得到的矿物质物料。粉料通过预热、分解、煅烧、冷却得到的矿物质物料。)熟料生产在那里:烧成系统。熟料生产在那里:烧成系统。)1配好的料粉在预热器里预热、干燥、分解。配好的料粉在预热器里预热、干燥、分解。)2热源:分解炉、回转窑。热源:分解炉、回转窑。)3冷却机:使熟料急冷,使助燃气体加热。冷却机:使熟料急冷,使助燃气体加热。回转窑冷却机配好的料粉预热器熟料筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2粉料是什么?粉料是什么?)粉料是通过对配好了的生料进行研磨和均化后得到一定细度粉料是通
6、过对配好了的生料进行研磨和均化后得到一定细度的粉末状物料。的粉末状物料。)生料磨流程:生料磨流程:均化库生料磨原料均化堆场粗粉成品原料去预热器筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2破碎车间破碎车间 预均化堆场我们面对环境是责任破破破破去生料磨筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2小小 结结矿山破碎预均化堆库生料磨均化库回转窑篦冷机熟料库水泥磨包装水泥罐车煤磨你明白了吗!你明白了吗!料粉研磨分解炉煅烧冷却袋装筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2第第2节:生料和熟料组份节:生料和熟料组份生料经过配料和研磨后被称为生料粉。生料粉经过煅烧后成为熟料生料里都含什么那?煅烧过程都发生那些变化?煅烧
7、过程都释放出什么?熟料里有那些矿物组成?生料矿山开采砂岩 SiO2石灰石 CaCO3铝矾土Al2O3铁粉 Fe2O3如果用煤做燃料灰分 中 会 掺 入 微 量SiO2Fe2O3Al2O3你将收获它你将收获它!石灰石和硅质原料(黏土砂岩)不是很纯,互相掺有成分.为了达到一个合理的配值,人们会使用一些辅助纯净产品来补充这四种化学成分.生料由四种化学成分组成:CaOSiO2Fe2O3Al2O3筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2煅烧煅烧)煅烧生料要成为熟料煅烧生料要成为熟料,主要经过两个阶段主要经过两个阶段.)1分解分解2烧结烧结)第一阶段:分解第一阶段:分解CaCO3820-900CaO+CO
8、2煅烧过程中释放的主要气体煅烧过程中释放的主要气体CO2。术语:术语:LOSS。)LOSS烧矢量:表示生料煅烧成为熟料释放出的气体的生料百分比。烧矢量:表示生料煅烧成为熟料释放出的气体的生料百分比。CO2%=44/100CaCO3)第二阶段:煅烧第二阶段:煅烧)CaO和其它物质相结合的最后阶段被称之为烧结。和其它物质相结合的最后阶段被称之为烧结。)3C+A1260-1338C3A(液态)液态)4C+A+F1260-1338C4AF)2C+S1338-1420C2S(固态熟料固态熟料)3C+S13381420C3S(固态熟料)固态熟料))这就是熟料中的四种矿物。熟料的矿物组成:两种硅酸盐,两种铝
9、酸盐。这就是熟料中的四种矿物。熟料的矿物组成:两种硅酸盐,两种铝酸盐。煅烧简写符号化学分子式名称C3S(Ca0)3SI02硅酸三钙阿利特C2S(Ca0)2SI02硅酸二钙贝利特C3A(Ca0)3AI2O3铝酸三钙赛利特C4AF(Ca0)4AI203Fe203铁铝酸四钙才利特1000克熟料中:C3S=3*56=228gC2S=2*56=172gC3A=3*56+102=270gC4AF=4*56+102+160=486g筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2生料惰性物质SiO2Fe2O3CaOAl203烧失量CO2煅烧熟料活性物质C3SC2SC3AC4AF四种化学成分的比例决定熟料质量.如果生
10、料中的四种成分有任何变化熟料中的矿物质的比例就会发生相应的变化.并因此改变熟料质量.筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2第第3节:熟料质量节:熟料质量)水泥的水化、凝结、强度。水泥的水化、凝结、强度。)熟料矿物的水硬特性。熟料矿物的水硬特性。)煅烧和急冷的影响。煅烧和急冷的影响。)不同类型熟料组成的实施。不同类型熟料组成的实施。)水水化化:水水化化是是一一种种水水硬硬产产品品与与水水反反应应结结晶晶时时其其强强度度得得到到提提高高。短短时时间间的的水水化化被被之之凝结。凝结。加入石膏的目的:在于延缓和调节凝结时间。加入石膏的目的:在于延缓和调节凝结时间。)28天的抗压强度是水泥进行分级的依
11、据天的抗压强度是水泥进行分级的依据凝结:凝结:凝结的原因:凝结的原因:C3A首先凝结,因为它的亲水性极强,它的水化速度很快。首先凝结,因为它的亲水性极强,它的水化速度很快。由于熟料中的由于熟料中的f-CaO的存在和石膏的添加。的存在和石膏的添加。C3A+C+nHC2AH8+C4AH13+释放大量的热释放大量的热)C3A的强度在头两天迅速增加,然后它就相对保持低强,不在变化。的强度在头两天迅速增加,然后它就相对保持低强,不在变化。)在在熟熟料料的的矿矿物物里里,C3A对对水水泥泥的的凝凝结结时时间间起起着着极极为为重重要要的的影影响响,并并会会促促进进水水泥泥的的早期强度。早期强度。)影影响响水
12、水泥泥凝凝结结时时间间的的因因素素还还有有:1石石膏膏的的掺掺加加量量。2C3A含含量量的的提提高高。3熟熟料料研研磨的细度。磨的细度。)筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2强度强度)产生强度的首要原因:产生强度的首要原因:C3S)C3S的水化:的水化:)C3S决定水泥的决定水泥的28天强度,天强度,C3A决定水泥的凝结时间决定水泥的凝结时间)为为了了熟熟料料易易于于煅煅烧烧人人们们在在生生料料中中加加入入Fe2O3,使使熟熟料料中中就就产产生了一种新矿物生了一种新矿物C4AFC4AF。)C4AFC4AF不具有明显的水硬性。不具有明显的水硬性。)关于关于C2SC2S是一种过渡矿物质。是一种
13、过渡矿物质。C3S +3H CHS +2 CH 释放出热量 C3S +3H2O CHS +2Ca(OH)2C2S+C1420C3S筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2为全部形成C3S应该有:1足够未化合的CaO2高于1420的温度3分布均匀的温度4C2S和CaO有足够的反应时间在工业条件下,由于四个条件很难满足所以:熟料中将残留尚未转变的C2S。这种熟料很难研磨Ca(OH)2可导致水泥构件脆性,数量要少些28天一年时间C2SC3S强度结论:C2S水化缓慢,但一年以后强度和C3S一样。C3S和C2S的水化反应:C3S+3H CSH+2Ca(OH)2+热量C2S+3H水化慢CSH+2Ca(OH
14、)2+热量筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2煅烧和冷却对熟料质量的影响过度煅烧C3S强度C3S晶体尺寸水化时攻击点消失水化困难早期强度煅烧过度将增加热耗,研磨时消耗更高易磨性研磨不佳的危险研磨能耗冷却过慢C3SC2S需要更多的能量同样产品强度不变四种矿物决定水泥的强度和凝结时间筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2小结小结熟料矿物组成:C3S55-65%C2S11-21%C4AF5-15%C3A8-12%熟料水泥+=石膏水C3A决定水泥凝结时间C3S决定水泥28天强度C2S晚期强度C4AF较小的水硬性随时间硬化的产品根据某种水泥特性和矿物水化特性。可以推出熟料矿物组成。利用化学分析结果
15、,并借助于鲍格公式,确定矿物组成筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2第第4节:熟料的微量元素节:熟料的微量元素第一种微量元素:游离钙f-CaO煅烧对熟料中游离钙的影响:f-CaO的来源:CaCO3CaO+CO2煤中带入欠烧煅烧良好过烧大量f-CaO2.5正常0.80.2少量f-CaO0.4很少的C3S大量的C2SC3S55-65%C2S11-21%很多的C3Sf-CaO高的危害:水化时产生膨胀,体积扩大1.6倍.f-CaO=膨胀对于配料良好的生料来讲,游离钙的多少,显示着烧成的状况筠连西南水泥工艺知识培训2013-9-2第二种微量元素:碱KNa来源:生料中的黏土,煤粉中带入.在熟料中的存在
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