【正文】 解 ? 生料中碳酸鹽主要是碳酸鈣和碳酸鎂，它們?cè)陟褵^程中分解并放出 CO2的過程稱為碳酸鹽的分解過程。 ? 生料在加熱過程中，依次發(fā)生干燥、粘土礦物脫水、碳酸鹽分解、固相反應(yīng)、熟料燒結(jié)、熟料冷卻結(jié)晶等重要物理化學(xué)反應(yīng)。 ? （ 8）強(qiáng)度 ? 硅酸鹽水泥強(qiáng)度指標(biāo)如下： 標(biāo)號(hào) 抗壓強(qiáng)度（ MPa） 抗折強(qiáng)度（ MPa） 3d 28d 3d 28d ? （ 9）堿含量 ? 以 Na2O+。 ? （ 2）氧化鎂 ? 熟料中氧化鎂含量不得超過 %，經(jīng)壓蒸安定性檢驗(yàn)合格，不得超過 %。 ? 1999年 —— 修訂建立第四部水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 二、水泥工業(yè)的發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢(shì) ? 世界水泥工業(yè)的發(fā)展歷史： ? 1824年：普通立窯 — 年產(chǎn)量約 2千噸； ? 1877年：干法中空回轉(zhuǎn)窯 — 年產(chǎn)量約 1萬(wàn)噸； ? 1910年：機(jī)械化立窯 — 年產(chǎn)量約幾萬(wàn)噸； ? 1928年：立波爾窯 — 年產(chǎn)量約達(dá) 10萬(wàn)噸以上； ? 1950年：懸浮預(yù)熱器窯 — 年產(chǎn)量幾十萬(wàn)噸，熱耗更低； ? 1971年：預(yù)分解窯 — 年產(chǎn)量可達(dá)幾百萬(wàn)噸，日產(chǎn) 1萬(wàn)噸以上，質(zhì)量高、熱耗低、電耗少、環(huán)境優(yōu)美，資源也得到了充分利用。 世界水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) ? 大型化：?jiǎn)螜C(jī)產(chǎn)量已達(dá) 15000t/d； ? 自動(dòng)化：采用計(jì)算機(jī)及集散控制技術(shù)，大大提高了控制管理能力，提高了生產(chǎn)效率； ? 高效節(jié)能化：到目前為止，世界先進(jìn)水泥工業(yè)企業(yè)單位產(chǎn)量電耗最低可達(dá) 60kwh/，煤耗最低可達(dá) 80kg/； ? 環(huán)保生態(tài)化：新型干法水泥企業(yè)采用先進(jìn)收塵設(shè)備，嚴(yán)格控制粉塵排放與噪聲污染，環(huán)境優(yōu)美，資源也得到了充分利用。 ? 標(biāo)準(zhǔn)分類： ? GB—— 強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、 JC—— 建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、GB/T—— 推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。 ? （ 3）三氧化硫 ? 水泥中三氧化硫不得超過 %。在使用活性骨料時(shí)，硅酸鹽水泥中堿含量應(yīng)小于 %或由供需雙方商定。 一、干燥與脫水 ? 干燥 ? 主要是指排除生料中自由水分的工藝過程。 ? 一般碳酸鎂在 600℃ 開始分解，到 750℃ 分解劇烈進(jìn)行，并吸收大量熱；碳酸鈣在 750℃ 開始分解，到 897℃ 時(shí)分解劇烈進(jìn)行，同時(shí)也吸收大量熱。 ? 11001200℃ ：大量形成 C3A和 C4AF， C2S含量達(dá)最大值。其反應(yīng)方程式如下： ? C2S+CaO→C3S ? 熟料的燒成溫度一般在 1250— 1450— 1250℃ ，故通常把 1250— 1450— 1250℃ 稱為熟料的燒結(jié)溫度。 熟料的冷卻 ? （ 1）冷卻的作用 ? 改善熟料質(zhì)量與易磨性；降低熟料的溫度，便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和粉磨；部分回收熟料出窯帶走的熱量，預(yù)熱二次空氣，從而降低熟料的熱耗，提高熱效率。 ? ③使 MgO形成固溶體，降低熟料中方鎂石的含量?，F(xiàn)代生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，各主要氧化物含量波動(dòng)范圍為： ? CaO： 6267%； ? SiO2： 2024%； ? Al2O3： 47%； ? Fe2O3： %。 ? 增大熟料中硅酸三鈣含量，可以提高熟料的強(qiáng)度，但過高時(shí)，會(huì)給煅燒帶來(lái)困難，同時(shí)熟料中游離氧化鈣增高，從而降低水泥強(qiáng)度，甚至?xí)绊懰嗟陌捕ㄐ浴? ? 鋁酸三鈣水化迅速，放熱量大，凝結(jié)很快，其強(qiáng)度在三天內(nèi)大部分發(fā)揮出來(lái)， 28d達(dá)到 80%以上，故早強(qiáng)較高，但后期強(qiáng)度有倒縮現(xiàn)象。過多則液相量太大，易產(chǎn)生結(jié)大塊；過少則熟料不易燒結(jié)，兩種情況都會(huì)使熟料質(zhì)量變差。其水化速度慢，水化時(shí)也會(huì)膨脹，影響水泥的安定性。 ? KH= ? 考慮到熟料中還有游離氧化鈣、游離氧化硅與石膏，故應(yīng)將上式改為： ? KH= ? 當(dāng) KH=，形成的熟料礦物為 C3S、 C3A、 C4AF，而無(wú) C2S； ? 當(dāng) KH=，形成的熟料礦物為 C2S、 C3A、 C4AF，而無(wú) C3S。粉化后的熟料強(qiáng)度低，嚴(yán)重影響熟料的質(zhì)量。 ? 熟料的鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，相應(yīng)鐵鋁酸四鈣就較少，液相粘度大，物料難燒。 ? 生料制備 ? 當(dāng)干法生產(chǎn)的原料較復(fù)雜時(shí)，原料在入磨前，也可在預(yù)均化堆場(chǎng)預(yù)先進(jìn)行均化。 ? 第一節(jié) 原燃料選擇及其對(duì)干法生產(chǎn)的影響 ? 制造硅酸鹽水泥的主要原料是石灰質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料（主要提供氧化硅與氧化鋁，也提供部分氧化鐵）。 ? 水泥生產(chǎn)對(duì)粘土質(zhì)原料的質(zhì)量要求： ? 一等品： ? n=； p=； ? MgO≤%； ? R2O≤%； ? SO3≤%； ? 二等品： ? n= ； p值不限； ? MgO≤%； ? R2O≤%； ? SO3≤%； 三、校正原料 ? 在生產(chǎn)中當(dāng)石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求時(shí)，必須根據(jù)所缺少的組分摻加相應(yīng)的原料，以補(bǔ)充某些不足的成分，這種原料稱為校正原料。 四、燃料 ? 新型干法回轉(zhuǎn)窯一般采用煙煤煅燒水泥，近幾年來(lái)，由于產(chǎn)煤地區(qū)資源及價(jià)格的差異，經(jīng)過大量研究與實(shí)踐，我國(guó)已經(jīng)成功開發(fā)出預(yù)分解窯利用無(wú)煙煤煅燒技術(shù)。 ? 改善水泥色澤。 ? （三） SO3 ? 在熟料中含有的 SO3有以下作用： ? 降低液相粘度，增加液相量，有利于 C3S的形成。 ? 破碎的分類 ? 粗碎 ≥100mm ，中碎 ≥30mm ，細(xì)碎 ≥ 3mm ? 破碎方法 ? 破碎方法按施加外力的方法可分為： ? (a)壓碎：適于脆性堅(jiān)硬物料粗碎。 ? 預(yù)均化的作用： ? （ 1）縮短進(jìn)廠原燃料成分的波動(dòng)周期，為準(zhǔn)確配料、生料粉磨提高良好的條件。 %100?? xSCvx ? 預(yù)均化原理 ? 經(jīng)破碎后的原燃料在堆放時(shí)，盡可能以最多的相互平行、上下重疊的同厚度料層構(gòu)成料堆。但圓環(huán)形料堆的物料分布對(duì)稱性與均勻性較差，若作為預(yù)配料堆場(chǎng)時(shí)，總是在堆料端布料，難以及時(shí)調(diào)整，且受廠房直徑限制，容量比矩形堆場(chǎng)小，不易擴(kuò)建。 第四節(jié) 干法生料技術(shù)參數(shù)的控制和調(diào)節(jié) ?各率值的范圍要求： ?KH=， SM=， IM= 煤的工業(yè)分析 項(xiàng)目 Mar Aar Var FCar Q,ar（ KJ/kg ） 數(shù)值（ %） 20930 均化鏈各環(huán)節(jié)的功能 ?搭配開采：＜ 10% ?預(yù)均化： H=710， 3540% ?粉磨： H=12， ＜ 15% ?均化： H=715， 40%。同時(shí)加強(qiáng)原料的預(yù)均化與生料的均化，降低生料的波動(dòng)，提高其均勻性，就能有效提高煅燒效率，提高窯的產(chǎn)質(zhì)量。其結(jié)果是生料中的碳酸鈣在入窯前，分解率得到較大幅度的提高（達(dá)到 40%左右），大大減輕了窯的熱負(fù)荷，從而提高窯的生產(chǎn)效率。一般應(yīng)使生料逆氣流方向而入，增強(qiáng)氣流對(duì)生料的沖擊分散作用，延長(zhǎng)生料在管道內(nèi)的停留時(shí)間，保證熱交換的充分進(jìn)行。在生料入窯前，其碳酸鈣分解率可達(dá)到 9095%，使生產(chǎn)能力在懸浮預(yù)熱器的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步得到大幅度提高，熱耗也有較大的降低。 ? 篦式冷卻機(jī)又分為振動(dòng)篦式、推動(dòng)篦式和回轉(zhuǎn)篦式冷卻機(jī)等。 ? 降低熟料溫度，保證磨機(jī)的正常工作 ? 從冷卻機(jī)出來(lái)的熟料溫度一般在 100～ 300℃ 之間。 ? 第四，調(diào)配混合材料，使其質(zhì)量均勻。 第二節(jié) 粉磨細(xì)度與入磨物料的粒度 ?一、入磨粒度 ?二、生料粉磨細(xì)度 ?三、水泥粉磨細(xì)度 一、入磨粒度 ? 入磨粒度小，球磨機(jī)可減小鋼球直徑，在鋼球裝載量相同時(shí)，個(gè)數(shù)增加，其總表面積增加，提高了鋼球?qū)ξ锪系姆勰バЧ?，從而提高了產(chǎn)量，降低了單位電耗。但是水泥并不是越細(xì)越好。大型磨機(jī)，由于直徑大，磨機(jī)中心冷卻效果較差。 ? 新型高效選粉機(jī)在選粉機(jī)內(nèi)通入冷風(fēng)，通過多次分選提高選粉效率，同時(shí)也可以降低水泥的溫度。 ? 改變上升氣流的速度，氣體流速越大，產(chǎn)品越粗，產(chǎn)量越高，反之亦反。 一、旋風(fēng)選粉機(jī)的原理 ? 物料從加料口進(jìn)入選粉機(jī)內(nèi)撒料盤上，受到離心作用而飛向四周，由于 重力作用落下 ，遇到大風(fēng)葉產(chǎn)生的循環(huán)上升氣流作用，細(xì)粉被帶起， 較粗顆粒經(jīng)滴流裝置再次被分選 其中較細(xì)粉又被帶起，粗粉在選粉室下部收集。機(jī)體磨損小，振動(dòng)小，對(duì)基礎(chǔ)要求低； ? 密封要求高，出料口要設(shè)鎖風(fēng)裝置； ? 占地面積較大。 一、粉磨流程與設(shè)備規(guī)格的選擇 ? 采用閉路生產(chǎn)比開路生產(chǎn)效率要高。 三、磨機(jī)種類與結(jié)構(gòu)的選擇 ? 磨機(jī)種類常用的有鋼球磨、立式磨等。早期使用的多為前兩類，如：糖蜜、木質(zhì)素、乙二醇或三乙醇胺等。 ? 表面活性作用，提高物料易磨性。 ? 三、高效選粉機(jī) ? 繼離心、旋風(fēng)選粉機(jī)后，以 OSEPA為代表的第三代新型高效選粉機(jī)得到迅速發(fā)展。生產(chǎn)過程中粘土也應(yīng)定期取樣分析，視礦山成分，需要時(shí)也應(yīng)搭配入廠，以確保粘土入廠成分符合要求。燃煤應(yīng)分堆存放，搭配使用，保證窯的熱工制度的穩(wěn)定。 %，出磨生料合格率 ≥60%，入窯生料合格率 ≥80%。 ? 若生料成分波動(dòng)小、易燒性好、設(shè)備工作狀況穩(wěn)定，可以根據(jù)實(shí)際情況放寬。 ? KH值要求波動(dòng)在目標(biāo)值177。 ? LOSS（燒失量） ? 主要是指熟料中未完全燃燒的煤或未分解的 CaCO3。 50g/L以內(nèi)，一般優(yōu)質(zhì)熟料為 13001550 g/L。 150cm2/g，合格率＞ 85% ? 測(cè)量時(shí)間： 1次 /h。 SRP dd ??? ? 強(qiáng)度增進(jìn)率 ? 實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)快速?gòu)?qiáng)度或三天強(qiáng)度推算其以后強(qiáng)度。 ? 出廠水泥質(zhì)量控制要求 ? （ 1）確保出廠水泥合格率達(dá)到 100%； ? （ 2）確保出廠水泥富余強(qiáng)度合格率達(dá)到 100%； ? （ 3）袋重合格率達(dá)到 100%，出廠水泥變異系數(shù)＜%。 ? 在棧臺(tái)上堆放 1個(gè)月以上的袋裝水泥必須重新取樣檢驗(yàn)。 ? 禁止單庫(kù)包裝，應(yīng)按比例放庫(kù)。 ? 水泥入散裝庫(kù)前必須均化。 ? 原因： ? （ 1）與空氣中水蒸汽接觸并反應(yīng)。 %，合格率＞ 70% ? 測(cè)量時(shí)間：每 2h至少一次。 第五節(jié) 水泥的質(zhì)量控制 ? 水泥的質(zhì)量控制包括兩個(gè)方面： ? 出磨水泥質(zhì)量控制和出廠水泥質(zhì)量控制。 ? 一般要求，熟料的 LOSS＜ %。 ? n和 p值也應(yīng)合理、穩(wěn)定，減小波動(dòng)。熟料的質(zhì)量?jī)?yōu)劣與均勻程度，直接決定水泥質(zhì)量好壞與可靠程度。 %，合格率 ≥80%。視情況需要，還應(yīng)進(jìn)行礦渣活性測(cè)定。 ? 當(dāng)干法水泥廠的礦山成分波動(dòng)較大、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜時(shí)，通常均應(yīng)考慮采用原料石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)或預(yù)均化庫(kù)。在生產(chǎn)過程中，原、燃料的成分與生產(chǎn)狀況是不斷變動(dòng)的，前后工序密切相關(guān)，如果前一工序控制不嚴(yán)，就往往會(huì)給后一工序的生產(chǎn)帶來(lái)影響。 ? 提高磨內(nèi)物料流動(dòng)性，避免過粉磨現(xiàn)象。 ? 激發(fā)劑： ? 提高水泥比表面積，增加反應(yīng)活性，提高磨機(jī)產(chǎn)量，降低電耗。 ? 水泥磨常用 → 球磨機(jī)，操作簡(jiǎn)單，投資較小。 ? 一般磨機(jī)規(guī)格越大，其單位產(chǎn)品電耗越低，生產(chǎn)管理越容易，也越容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，其產(chǎn)品產(chǎn)質(zhì)量也越高。其特點(diǎn)是： ? 物料粒徑分選準(zhǔn)確，選粉效率高。 ? 旋風(fēng)式選粉機(jī) ? 電動(dòng)機(jī) 2,傳動(dòng)裝置 垂直軸 進(jìn)料管 集氣管 旋風(fēng)分離器 選粉室 小風(fēng)葉 撒料盤 1滴流裝置 1粗粉管 1細(xì)粉管 1導(dǎo)風(fēng)管 1支風(fēng)管 16,1調(diào)節(jié)閥 1進(jìn)風(fēng)管 1風(fēng)機(jī) ? 二、旋風(fēng)式選粉產(chǎn)品細(xì)度調(diào)節(jié)方法 ? 改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速：上升氣流速度增大，產(chǎn)品細(xì)度降低，即產(chǎn)品變粗。 ? 三、粗粉分離器的特點(diǎn) ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 ? 如采用流態(tài)化冷卻器，可以使水泥的溫度降低到 60℃ 以下。 ? 磨內(nèi)通風(fēng)可以降低水泥溫度，同時(shí)將細(xì)粉吹向磨尾，減少過粉磨現(xiàn)象，提高粉磨效率和水泥質(zhì)量。2 水泥是不是越細(xì)越好？為什么？