【正文】 （ 2）微晶種的誘導(dǎo)結(jié)晶作用，促進(jìn)了熟料礦物晶體的成核和晶形發(fā)育。由于缺乏生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，燒結(jié)中回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的問(wèn)題曾一度嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。 [18]而主要發(fā)展了在耐熱、耐火混凝土和膨脹水泥混凝土中的應(yīng)用。 Lafarge 在天津的大規(guī)模投入，美國(guó)鋁業(yè)公司在青島的加工廠和該產(chǎn)品在中國(guó)的市場(chǎng)銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，國(guó)內(nèi)以中國(guó)長(zhǎng)城鋁業(yè)公 司水泥廠為代表的大型企業(yè)加大該品種的設(shè)施投入，以登封、開(kāi)封為代表的民營(yíng)企業(yè)的參與，這些必然進(jìn)一步加劇國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。 （ 2)生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，工廠裝備水平落后。 (7)在開(kāi)發(fā)專(zhuān)用軟件的基礎(chǔ)上，研發(fā)生產(chǎn)工藝過(guò)程的自動(dòng)化控制軟件，并不斷的進(jìn)行推廣和應(yīng)用。為此，我國(guó)的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)在今后的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)做好以下幾點(diǎn) [15]： (1)在完善和提高工藝裝備和技術(shù)的基礎(chǔ)上，力求不斷的進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)科學(xué)的管理和規(guī)范的工程設(shè)計(jì)施工，進(jìn)一步降低 生產(chǎn)線的建設(shè)成本。 ? 低耗：采用高效多功能擠壓粉磨，新型分體輸送裝置，節(jié)約粉磨輸送能耗；懸浮預(yù)熱 及預(yù)分解技術(shù)改變回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料堆積態(tài)的預(yù)熱和分解。干法生產(chǎn)將生料制成干粉，其流動(dòng)性比泥漿差。 水泥包裝 水泥出廠有袋裝和散裝兩種發(fā)運(yùn)方式。 水泥粉磨 水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。 預(yù)熱分解 把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來(lái)完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長(zhǎng)度，同時(shí)使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳 熱速度快，熱交換效率高，達(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。生料的細(xì)度影響煅燒時(shí)熟料的形成速度。 生料配料主要控制堿度系數(shù) ( ) ( )m C S F TA A S M? ? ?? ??和硅鋁比系數(shù) Am值低，則 CA 少，而 CA2 多凝結(jié)慢，強(qiáng)度低。 回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法 由于中國(guó)的礬土含鐵量較低，因此具有較寬的燒結(jié)溫度范圍，比較適合用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)。 電弧爐熔融法 用礬土和石灰質(zhì)原料，按設(shè)計(jì)成分計(jì)算配合比混合，用電弧爐進(jìn)行熔化，在控制冷卻的 情況下，形成熟料。鋁礬土的燒失量大多為 13%~15%。 化工與材料工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 5 第 3 章 早強(qiáng)高鋁 水泥的生產(chǎn) 工藝原理及工藝方法 生產(chǎn)原理 把石灰 石 、鋁礬土和少量的助劑按 —定比例配合，經(jīng)破碎、磨細(xì)、調(diào)配成質(zhì)量均勻的生料 ， 生料在窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得到的以鋁酸鹽為主要成分的熟料 ， 熟料加適量石膏，有時(shí)加適量混合材共同磨細(xì)， 得到高鋁水泥 。由于混凝土的導(dǎo)熱能力很低，水泥水化放出的熱量聚集在混凝土內(nèi)部長(zhǎng)期散發(fā)不出來(lái)， 使混凝土溫度升高，其內(nèi)部有時(shí)可高達(dá) 50℃內(nèi)、外部之間形成了溫差與溫度應(yīng)力，導(dǎo)致了混凝土裂縫的產(chǎn)生，形成了結(jié)構(gòu)損傷 !對(duì)結(jié)構(gòu)承受荷載極其不利。溫度提高后鋁膠轉(zhuǎn)變?yōu)榫w三水鋁石（ Al2O3 [3] 早強(qiáng)型高鋁 水泥的應(yīng)用 高鋁水泥的強(qiáng)度發(fā)展迅速， 24 小時(shí)內(nèi)可達(dá)到最高強(qiáng)度的 80%以上，但長(zhǎng)期強(qiáng)度不穩(wěn)定，特別在濕熱環(huán)境下強(qiáng)度下降；水化熱大，放熱量集中，在低溫下（ 10℃）也能很好的硬化。但高鋁水泥后期強(qiáng)度可能會(huì)下降，尤其是在高于 30℃ 的濕熱環(huán)境下，強(qiáng)度下降更快，甚至?xí)鸾Y(jié)構(gòu)的破壞。 CA2 水化硬化較慢，早期強(qiáng)度低，但后期強(qiáng)度能不斷提高。 [1] 化學(xué)成分和礦物組成 高鋁水泥的主要化學(xué)成分為 CaO， Al2O3， SiO2， Fe2O3 及少量 MgO， TiO2 等。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該 論 文 （設(shè) 計(jì)） 直 接相 關(guān) 的學(xué) 術(shù) 論文 或 成果 時(shí)， 單 位署 名為 。由于原料及生產(chǎn)方法的不同，其化學(xué)成分變化很大： CaO 32% ~ 42% ， Al2O3 36% ~55% ， SiO2 4% ~15% ，（ Fe2O3+FeO） 1% ~15%。 3. 七鋁酸十二鈣（ C12A7） 水化極快，凝結(jié)迅速，但強(qiáng)度不高。因此，結(jié)構(gòu)工程中使用高鋁水泥引慎重。 高鋁水泥主要用于搶建、搶修、抗硫酸侵蝕和冬季施工等特殊要求工程；配制不定型耐火材料及耐熱混凝土；配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥。3H2O）降低了膠體的增強(qiáng)作用。但是對(duì)于冬季施工而言，水化熱有利于水泥的正常凝結(jié)，使其不因環(huán)境溫度過(guò)低而使水化變慢 [7]。 主要原料 ① 石灰質(zhì)原料 凡是以 CaCO3 或者 CaO、 Ca(OH)2 為主要成分的原料都成為石灰質(zhì)原料。鋁礬土的成分及分布地是確定高鋁水泥生產(chǎn)工藝及廠址所在地的一個(gè)重要依據(jù)。經(jīng)球磨機(jī)粉磨至要求的細(xì)度即為高鋁水泥?；剞D(zhuǎn)窯燒結(jié)法采用煙煤作燃料，具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量容易穩(wěn)定的特點(diǎn)，在中國(guó)被廣泛采用?；剞D(zhuǎn)窯生產(chǎn)時(shí)，普通高鋁高鋁水泥一般 Am選取 ；若為快硬高強(qiáng)的高鋁水 泥， Am 應(yīng)控制在 ~ 之間 [11]；如果要求具有較好的耐高溫性能，則 Am應(yīng)控制在 ~ 較為合適。生料磨的得越細(xì)，其比表面積越大，生料在窯內(nèi)反應(yīng)如碳酸鈣分解、固相反應(yīng)、液相反應(yīng)等速度越快、越有利于游離氧化鈣的被吸收。 化工與材料工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 9 工作原理：預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等）粉磨至適宜的粒度（以細(xì)度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級(jí)配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結(jié)、硬化要求。 工藝流程圖 采用新型干法水泥 生產(chǎn)高鋁水泥的工藝流程。所以原料混合不好，成分不均勻 。 化工與材料工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 12 ? 高效：懸浮預(yù)熱，預(yù)分解窯技術(shù)從根本上改變了原料預(yù)熱，分解過(guò)程的傳熱狀態(tài)，大大提高了熱效率和生產(chǎn)效率。 (2)深入研究原料均化技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)大對(duì)工業(yè)廢渣和生活垃圾的利用率。 (8)加大對(duì)重要技術(shù)裝備的研發(fā)力度，縮短其應(yīng)用周期，實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率。生產(chǎn)該產(chǎn)品大多是兩組分配料，認(rèn)為比生 產(chǎn)普通水泥還簡(jiǎn)單。 國(guó)外 鋁酸鹽 水泥發(fā)展現(xiàn)狀 早在十九世紀(jì)后半頁(yè)，法國(guó)由于海水和地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)侵蝕破壞事故的頻繁發(fā)生，一度成為土木工程上的重大問(wèn)題，法國(guó)國(guó)民振興會(huì)曾以懸賞金鼓勵(lì)為此做貢獻(xiàn)者。 20世紀(jì)八十年代以后，不定形耐火材料在耐火材料行業(yè)中的比例迅速增加，高鋁水泥作為結(jié)合劑的用量也日益化工與材料工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述 14 增加。為解決這一技術(shù)難題， 1970 年將原 78m 回轉(zhuǎn)窯改造成為 78m，經(jīng)過(guò)改造緩和了煅燒過(guò)程中的結(jié)圈結(jié)塊問(wèn)題，提高了產(chǎn)量，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量由改造前的 6t/h 提高到 ，提高了 ％ 。 （ 3）改造前由于生料成球后直接入窯燒結(jié) ，料球受熱不均，生料預(yù)熱不良，窯內(nèi)煅燒反應(yīng)不充分，不但熟料 CA，等過(guò)渡礦物含量偏高，而且造成熟料礦物發(fā)育不好，大小懸殊且晶體形態(tài)極不規(guī)則，使水泥強(qiáng)度偏低且凝結(jié) 時(shí)間偏短；通過(guò)采用窯外加熱新技術(shù)并輔以微晶種、預(yù)成球技術(shù) ，使生料球預(yù)燒充分、受熱均勻，在窯內(nèi)煅燒反應(yīng)較為完全。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）采用微晶種和預(yù)熱技術(shù)使生料成球率高、機(jī)械沖擊破碎和高溫爆球率較低，為料球充分預(yù)熱和回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燒結(jié)提供了良好的條件。在我國(guó)含鋁量 50％以上的水泥采用半干法回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝尚屬首創(chuàng)。此后，在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用都比較慎重。 （ 4)高品質(zhì)鋁酸鹽水泥 CA70、 CA80的品種，也同樣存在以上問(wèn)題。有生產(chǎn)鋁酸鹽水泥許可證的企業(yè) 13家 (不包括純鋁酸鈣水泥 )，從表 1中看出，前 4家具有一定的生產(chǎn)規(guī)模(其中后 2家是 20xx年發(fā)展起來(lái)的集體民營(yíng)企業(yè) )，其余均為 4萬(wàn) t 以下的小型企業(yè)。 (6)進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝過(guò)程，并做好個(gè)性化設(shè)計(jì)，以滿足多種功能水泥生產(chǎn)的需要，力求以最低的成本和能耗，最大限度的滿足市場(chǎng)的需 求。要想使這一技術(shù)取得更大的進(jìn)步，趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平，就必須做到在努力提高新型干法生產(chǎn)的水泥所占的比例的同時(shí)，繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和信息化建設(shè)，鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新，引進(jìn)新技術(shù)，做好人才培養(yǎng)，不斷推行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 [13] 兩種工藝方法的比較 通過(guò)對(duì)比兩種水泥工藝，可以看出新型干法水泥相對(duì)于干法水泥有著如下的優(yōu)點(diǎn)[14]： ? 優(yōu)質(zhì)：生產(chǎn)制備的全過(guò)程采用現(xiàn)代化技術(shù)將礦山開(kāi)采，原料預(yù)熱，配送粉磨，生料空氣攪拌均化四個(gè)環(huán)節(jié)相互銜接，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)體系的 “均化鏈 ”。中空式窯由于廢氣溫度高，所以熱耗不低。通常，水泥粉磨的比表面積約在 3000cm2/g 左右。最后