【文章內(nèi)容簡介】 作用非常緩慢，常發(fā)生在水泥凝結(jié)硬化過程之后的水泥石中，致使水泥石膨脹變形、破裂。如氧化鋁和氧化鐵，它們是熟料燒成過程中產(chǎn)生液相的主要氧化物，如果它們的含量過高，則產(chǎn)生的液相量過多，使物料易結(jié)大塊而影響操作；如果含量過低，則產(chǎn)生液相量過少，使燒成困難，熟料易于“粉化”。所以在熟料生產(chǎn)中化驗人員要對原料進行認真分析計算，作出科學(xué)合理的配料方案，指導(dǎo)熟料生產(chǎn)。 第四節(jié) 熟料的礦物組成 ? 一、熟料中的主要礦物 ? 原料中 CaO、 SiO Al2O3和 Fe2O3，這四種氧化物， 經(jīng)過高溫煅燒后發(fā)生化合反應(yīng)： ? 硅酸鹽礦物（ CaO、 SiO2） 生成：硅酸二鈣（ 2CaOSiO2），簡寫為 C2S和硅酸三鈣（ 3CaOSiO2），可簡寫為 C3S，合計占 75%左右。 ? 熔劑礦物（ Al2O3和 Fe2O3）生成：鋁酸三鈣(3CaOAl2O3)，可簡寫為 C3A、鐵鋁酸四鈣(4CaOAl2O3 Fe2O3)簡寫為 C4AF，合計占22%左右。 ? 另外還有少量的游離氧化鈣（ FCaO）、方鎂石、含堿礦物 （ R02） 以及玻璃體等。 ? 從以上熟料的礦物組成中可以看出，在水泥熟料中， CaO、 SiO Al2O Fe2O3這四種氧化物，不是以單獨的氧物形式存在，而是經(jīng)過高溫煅燒后，兩種或兩種以上的氧化物反應(yīng)生成的多種礦物集合體，其結(jié)晶細小，通常為 30－ 60Um。因此水泥熟料是一種多礦物組成的結(jié)晶細小的人造巖石。 第五節(jié) 熟料的率值 ? 硅酸鹽水泥熟料中各氧化物不是以單獨狀態(tài)存在，而是由兩種或兩種以上的氧化物合成的多礦物集合體。因此，在水泥生產(chǎn)中不僅要控制各氧化物的含量，還要控制多氧化物之間的比例，即率值。這樣更能表示出水泥的性質(zhì)及對煅燒的影響。 ? 率值就是用來表示水泥熟料中多氧化物之間相對含量的系數(shù)。它是生產(chǎn)控制的一種指標。 ? 一、水硬率 ? 表示水泥熟料中氧化鈣與酸性氧化物（ SiO Al2O Fe2O3）之和的質(zhì)量百分數(shù)的比值，用 HM或 m表示。 ? 計算公式如下： HM（ m） =CaO/ SiO2+ Al2O3+ Fe2O3 ? 通常波動值在 － 。 ? 二、硅率（硅硅率）和鋁率（或稱鐵率 ） ? 硅率 ? 表示熟料中氧化硅含量與氧化鋁、氧化鐵之和的質(zhì)量比。也表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例。用 SM或 n表示：計算公式如下： ? SM(n)= SiO2/ Al2O3+ Fe2O3 ? 通常硅酸鹽水泥熟料的硅率在 － 。 ? 鋁率 ? 鋁率又稱鐵率或鋁氧率。表示熟料中氧化鋁和氧化鐵含量的質(zhì)量比，液表示熟料溶劑礦物中鋁酸三鈣與鐵鋁四鈣的比例，用 IM或者 p表示。計算公式如下： ? IM(p)= Al2O3/ Fe2O3 ? 通常硅酸鹽水泥熟料的鋁率在 － 。 ? 三、石灰飽和系數(shù) KH值 ? 為熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣（ C2S和C3S）所需的氧化鈣含量與全部氧化硅生成硅酸三鈣所需氧化鈣含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度。計算公式為： ? KH= （ CaO –）/ ? 為使熟料順利形成，不出現(xiàn)過量游離石灰，通常 KH值控制在 － 。 第三章 硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法及工藝 ? 第六節(jié) 生產(chǎn)方法分類 ? 由于各地條件、原料資源和采用的主機設(shè)備情況的不同，水泥生產(chǎn)方法也有所不同。大致有以下幾類： ? 一、按生料的制備方法分為濕法和干法 ? 濕法：將原料加水粉磨成生料漿（含水 3340%）后喂入濕法回轉(zhuǎn)窯煅燒成熟料，則稱為濕法；將濕法制備的生料漿脫水后，制成生料塊入窯煅燒，稱為半濕法，亦歸入濕法。 ? 干法：將原料同時烘干與粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，而后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料，則稱為干法生產(chǎn)；將生料粉加入適量水分制成生料球，而后喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒成熟料的方法叫半干法，亦歸入干法。 ? 二、按煅燒熟料窯的結(jié)構(gòu)分類 ? 立窯：有普通立窯和機械化立窯。 ? 回轉(zhuǎn)窯： ? 中空式窯 ? 濕法回轉(zhuǎn)窯 帶熱交換裝置的窯 ? 帶余熱鍋爐的窯 ? 回轉(zhuǎn)窯 干法回轉(zhuǎn)窯 帶預(yù)熱器的窯 ? 帶分解爐的窯 ? 半干法回轉(zhuǎn)窯 立波爾窯 ? 三、各種生產(chǎn)方法的特點 ? （一）立窯生產(chǎn)的特點 ? 優(yōu)點 ? （ 1）基本建設(shè)投資小，投入生產(chǎn)快。 ? （ 2）立窯內(nèi)填充系數(shù)高，因而單位體積產(chǎn)量高。 ? （ 3）可以就地取材，充分利用地方資源。 ? （ 4）窯內(nèi)傳熱效率高，散熱損失小，約為總熱值的 3%（回轉(zhuǎn)窯為 15%），可節(jié)約燒成用燃料。 ? （ 5）需要設(shè)備和動力容量少，故可節(jié)約鋼材和動力。 立窯生產(chǎn)的特點 ? 缺點： ? （ 1）生產(chǎn)規(guī)模小。 ? （ 2）熟料質(zhì)量較差。 ? （ 3）勞動生產(chǎn)率低，勞動強度大，單機產(chǎn)量低。 ? （ 4）環(huán)保達標難。 （二）回轉(zhuǎn)窯的特點 ? 濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)熱耗高，但電耗較低，生料易于均化，成分均勻，熟料質(zhì)量較高且輸送方便，粉塵少。所以此生產(chǎn)方法在 20世紀 30年代左右得以迅速發(fā)展。缺點是能耗高。 ? 新型干法回轉(zhuǎn)窯是當(dāng)前世界各國競相發(fā)展的窯型。懸浮預(yù)勢器窯和窯外分解窯技術(shù)的開發(fā)成功，使水泥生產(chǎn)方法開始逐步發(fā)生變化，出現(xiàn)了向干法發(fā)展及濕法改干法的發(fā)展趨勢。新型干法回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)點是節(jié)能、產(chǎn)量高、質(zhì)量穩(wěn)定、環(huán)保、生產(chǎn)率高。 四、硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝過程 ? 附： 干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝流程圖 第四章 硅酸鹽水泥熟料的主要原料 ? 水泥的質(zhì)量主要取決于熟料的質(zhì)量。煅燒優(yōu)質(zhì)熟料必須制備適當(dāng)成分的水泥生料。而生料的化學(xué)成分是由原料提供的。只有當(dāng)原料提供的成分符合要求，加上良好的煅燒與粉磨，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水泥。因此，水泥原料的開采和合理使用，是水泥生產(chǎn)首先需要解決的問題。 ? 自然界中很難找到一種單一原料，能完全滿足水泥生產(chǎn)的要求。因此需要采取幾種不同的原料，根據(jù)所生產(chǎn)水泥的種類和性能，進行合理搭配，即通過配料，組成配合原料，再把它粉磨成一定細度，才能制得適當(dāng)成分的生料。因此，生料配料是為了確定各原料各組分的數(shù)量比例，以保證得到成分和質(zhì)量合乎要求的水泥熟料。 第七節(jié) 原料的種類 ? 生產(chǎn)硅酸鹽水泥用的原料，主要是石類質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料（主要提供氧化硅、氧化鋁和少量氧化鐵）。我國粘土質(zhì)原料及燃料灰分一般氧化鋁較高，含氧化鐵不足。因此，當(dāng)用這兩種原料配合后，其成分滿足不了水泥熟料成分要求時，需用鐵質(zhì)校正原料，即采用石灰質(zhì)原料，粘土質(zhì)原料和鐵質(zhì)校正原料進行配料。 ? 一、石灰質(zhì)原料 ? 凡是以炭配鈣為主要成分的原料都屬于石灰質(zhì)原料。常用的天然石灰質(zhì)原料有石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。我國水泥生產(chǎn)中應(yīng)用最普遍的是石灰?guī)r。我州石灰?guī)r儲量豐富，在省內(nèi)名列第二，水泥產(chǎn)業(yè)具有得天獨厚的發(fā)展條件。 ? 石灰?guī)r。石灰?guī)r是一種沉積巖。主要礦物是方解石、粘土和石英或燧石等雜質(zhì)。純凈的石灰石是白色的，由于含不同的雜質(zhì)而呈灰白、青灰、淡黃、紅褐等顏色。常見的為青灰色，密度 ，硬度 810，一般呈塊狀，有白色條痕。 ? 純的方解石含有 56%CaO和 44%CO2。生產(chǎn)硅酸鹽水泥用石灰?guī)r中氧化鈣含量，應(yīng)大于等于 48%。對于氧化鈣低于 48%的石灰?guī)r可與氧化鈣含量大于 48%的石灰?guī)r搭配使用，搭配后的石灰?guī)r其 CaO含量必須在 48%以上。 ? 石灰石的質(zhì)量要求如下表 ： ? 二、粘土質(zhì)原料 ? 我國天然粘土質(zhì)原料的種類較多，有黃土、粘土、頁巖、泥巖、粉砂巖及河泥等，其中應(yīng)用最廣泛的是黃土和粘土。 ? 粘土是由花崗巖、玄武巖等經(jīng)風(fēng)化分解后，再經(jīng)搬運或殘積形成。黃土主要分布在華北和西北地區(qū)。粘土類包括華北、西北地區(qū)的紅土、東北地區(qū)的粘土、南方地區(qū)的紅壤、黃壤等。衡量粘土質(zhì)量主要看粘土的化學(xué)成分（硅率、鋁率）、含砂量、堿含量及粘土的可塑性、熱穩(wěn)定性、正常流動的需水量等工藝性能，如要求硅率