水泥工藝學(xué)第3章-wenkub
2023-02-14 22:39:43 本頁面
【正文】 化學(xué)組成 ： 主要化學(xué)成分： CaO 62%~67% SiO2 20%~24% Al2O3 4%~ 7% Fe2O3 %~6% 其它氧化物 MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等 ＞ 95% ＜ 5% 熟料的 礦物組成 硅酸三鈣： 3CaO〃SiO 2 (C3S) 硅酸二鈣： 2CaO〃SiO 2 (C2S) 鋁酸三鈣： 3CaO〃Al 2O3 (C3A) 鐵鋁酸四鈣： 4CaO〃 Al 2O3 〃Fe 2O3 (C4AF) ~75% ~22% ~95% 游離氧化鈣： fCaO 方鎂石：（即結(jié)晶氧化鎂） 玻璃體： 熔劑礦物 主 要 礦 物 組 成 硅酸鹽礦物 其 它 CaO 多 C3S高 過多 fCaO 少 C2S 多 化學(xué)成分和熟料礦物組成間的關(guān)系 化學(xué)成分決定了熟料礦物組成 多 C2S 多 Al2O Fe2O3少 熔劑性礦物減少 SiO2 不利于 C3S的形成。 少 硅酸鹽礦物少 熔劑性礦物多 Al2O3 多 Fe2O3少 C3A多 Fe2O3多 液相增大 粘度低 易結(jié)大塊 影響窯操作 主要熟料礦物的來源 ? 主要原料 ： ? 1）石灰質(zhì)：提供 CaO (如石灰石： CaCO3 )。 ? 熟料礦物的來源： ? 較低溫時： 2CaO＋ SiO2→2 CaO 7Al2O3→ 7(C4AF) ? 更高溫時： C2S＋ CaO→ C3S (C3S) ?一、硅酸三鈣 ? 3 CaO （單斜或三方）。 不易識別，但經(jīng) 1%硝酸酒精溶液或 1%氯化銨水溶液適當(dāng)侵蝕后，分別顯示深棕色、藍(lán)色，并具有清晰邊界的六角板、柱狀外形。 ? 3）但水化熱高，抗水性差。 SiO2 (C2S) 含量 20%左右；是硅酸鹽水泥熟料的主要礦物之一。 ? 2） αα′ 型一般都較少存在。 熟料粉化原因 ? 若達(dá)不到上述 β型的形成要求， ? 即： 當(dāng)燒成溫度低， 液相量不足 ， C2S含量高，冷卻速度慢，窯內(nèi)還原氣氛嚴(yán)重時，C2S在低于 500℃ 時，容易由 β－ C2S轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀?無水硬性 的 γ－ C2S，體積膨脹 10%，造成熟料粉化。 B礦顯微結(jié)構(gòu) B礦群 手指狀、樹葉狀 B礦 B礦的晶體形貌特征是常呈近圓粒狀半自形晶 常具有兩組相互交叉的雙晶紋 特殊條件下可見手指狀、樹枝狀等 B礦礦巢及發(fā)育不完整的 A、 B礦 B礦礦巢及發(fā)育不完整的 A礦 具有爪狀結(jié)構(gòu)的 B礦和麻面、形狀不規(guī)則的 B礦礦巢 具有交叉雙晶紋的 B礦礦巢 B礦物形態(tài)與成因分析 礦物 切面圖 描述 原因分析 B 圓形光滑 B礦 正常 B礦的形成 平行聚片雙晶 燒成溫度低于 1420℃ 時形成 細(xì)而長的交叉雙晶紋 燒成溫度高而快冷熟料中常見 短而粗的交叉雙晶紋 燒成溫度較高，慢冷熟料中 B礦雙晶紋 偏析 固溶體分離造成 邊毛狀 B礦 還原氣氛和慢冷熟料中的 B礦 手指狀 B礦 還原氣氛和慢冷熟料中的 B礦 樹枝狀 B礦 嚴(yán)重的還原氣氛下生成的 CFS，后來 CFS與 C2S固溶體分解造成樹枝狀 B礦 無定形 B礦 欠燒熟料或燒成溫度不足的熟料中的 B礦 葡萄狀 B礦 由 β C2S轉(zhuǎn)化 γ C2S、欠燒熟料中的 B礦 橄欖石化 B礦 嚴(yán)重的還原氣氛下 CFS與 C2S形成固溶體 B礦裂紋 含燧石灰?guī)r燒成的熟料、慢冷 β C2S轉(zhuǎn)化為 γ C2S B礦性能及應(yīng)用 ? 特點(diǎn)： ? 1） 水化反應(yīng)較慢，凝結(jié)硬化緩慢； ? 2）早期強(qiáng)度低，但 28天以后，強(qiáng)度增長率較高，約在一年后可達(dá)到 A礦的強(qiáng)度； ? 3）水化熱小，抗水性好。 ? 包括：鋁酸鹽，鐵酸鹽，玻璃體，游離CaO，方鎂石等。 2）水化特性： （ 1）水化快，凝結(jié)快； （ 2）早強(qiáng)較高，但絕對值不高。 特性： （ 1）水化速度：早期介于 C3A、 C3S間，后期的發(fā)展不如 C3S； （ 2）早強(qiáng)似 C3A，后期能增長，似 C2S （ 3）水化熱較 C3A低，抗沖擊性能和抗硫酸鹽性能較好。 MgO存在形式 硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 ? 方鎂石（游離氧化鎂） ? 玻璃相（存在于中間相中，含有較多 Al2O3和 Fe2O3，熟料液相高溫驟冷形成） ? 氣孔 綜上所述：硅酸鹽水泥礦物組成很復(fù)雜，它是一個 多 礦物及玻璃體 組成的集合體。 在一定工藝條件下，率值是質(zhì)量控制的基本要素。 SM高 → 硅酸鹽礦物含量 多 → 熟料質(zhì)量 高 → 但燒成困難； SM低 → 液相量 多 → 易燒性好 → 但熔劑礦物高 ,硅酸鹽礦物減少 → 會 降低 熟料強(qiáng)度， SM過低時易結(jié)大塊 。 IM= Al2O3 / Fe2O3 IM↑→ C3A↑,C4AF↓ → 水泥趨于 早凝早強(qiáng) ； 但液相粘度 ↑ → 不利于 C3S形成 。 KH=[CaO(++)/ 當(dāng) IM≥ ，熟料中的礦物為 C3S、 C2S 、 C3A、C4AF； 當(dāng) IM , 熟料中的礦物為 C3S、 C2S 、 C4AF、C2F。 為保證熟料質(zhì)量，同時不出現(xiàn)過量 f－ CaO，通常 KH值控制在 ～ 。 Bogue） ? 一、灰飽和系數(shù)法 ? 水泥熟料中主要礦物的相對分子量比為： ? C2S中的 2CaO/SiO2=； ? C3S中的 3CaO/SiO2=。 IM=. ?設(shè)與 SiO2反應(yīng)的 CaO量為 Cs， 與CaO反應(yīng)的 SiO2為 Sc， 則： ? Cs=CaO（ Al2 O 3＋ Fe2O3＋ ） =Sc) ? =(3KH2) SiO2 ? 因?yàn)? Cs＋ Sc= C3S＋ C2S ? 故 C2S= Cs＋ Sc C3S ? = Cs＋ Sc() ? = ? =() ? =(1KH)Sc ? C 4 AF含量
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1