10.2 硅酸盐水泥生产

1、 一、硅酸盐水泥生产标准一、硅酸盐水泥生产标准 1.五大品种水泥简介五大品种水泥简介 （1）硅酸盐水泥（波特兰水泥）：凡由硅酸盐水泥熟料，05%石灰石或粒化高炉矿 渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥. 硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料的称型硅酸盐水泥，用代号P表示； 在硅酸盐水泥粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉渣混合材料的称型 硅酸盐水泥，用代号P表示。其中P为波特兰“Portland”的英文字首。 （2）普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材、适量的石膏磨细制成 的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号PO。 （3）矿渣硅酸

2、盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的 水硬性胶凝材料，称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号为PS。 （4）火山灰质硅酸盐水泥：凡用硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量的石膏磨 细制成的水硬性胶凝材料，称为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥），代号为PP。 （5）粉煤灰硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量的石膏磨细制成的水硬 性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥（简称粉煤灰水泥），代号为PF。 不同水泥品种中的混合材及其限值不同水泥品种中的混合材及其限值 水泥品种代号混合材品种及其限值备注 硅酸盐水泥P P 5的石灰石或粒化高炉矿渣 普通水泥 矿渣水泥 火山灰

3、水泥 粉煤灰水泥 PO PS PP PF 15的活性混合材或10的非 活性混合材 20%70%的粒化高炉矿渣 20%50%的火山灰质混合材 20%40%的粉煤灰 允许5的窑灰或10的非活性混 合材替代活性混合材 允许8%的一种混合材替代矿渣， 但水泥中的矿渣20% 2.2.组分材料组分材料 硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料 即国际上的波特兰水泥熟料，简称水泥熟料。是 一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按 适当比例配合磨成细粉（生料）烧至部分熔融， 所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。 熟熟 料料 混合材料混合材料 混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨 内用以改

4、善水泥性能、调节水泥标号、提高水泥产量的 矿物质材料，如粒化高炉矿渣、石灰石等。 粒化高炉矿渣是高炉冶炼生铁所得以硅酸钙和铝酸 钙为主要成分的熔融物经淬冷成粒后的产品。石灰石为 水泥工业原料，在水泥中掺入少量石灰石可以起到混合 材料的作用。 混合材料混合材料 石膏石膏 石膏是用作调节水泥凝结时间的组分，是缓凝 剂。适量石膏可以延缓水泥的凝结时间，使建筑 施工中的搅拌、运输、振捣、砌筑等工序得以顺 利进行；同时适量的石膏也可以提高水泥的强度。 天然石膏天然石膏 （1）石膏 以二水硫酸钙（CaSO42H2O）为主要成分的天然 矿石。 （2）硬石膏 以无水硫酸钙（CaSO4）为主要成分的天然矿石。

5、工业副产石膏工业副产石膏 工业生产中以硫酸钙为主要成分的副产品，称工 业副产石膏。 3.3.硅酸盐水泥生产技术要求硅酸盐水泥生产技术要求 水泥的化学和物理指标水泥的化学和物理指标 (1)不溶物不溶物 不溶物是指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。 (2)烧失量烧失量 水泥烧失量是指水泥在9501000高温下燃烧失去的质 量百分数。 (3)细度细度 细度即水泥的粗细程度，通常以比表面积或筛余数表示 (4)凝结时间凝结时间 水泥凝结时间是水泥从和水开始到失去流动性，即从可塑性状态发 展到固体状态所需要的时间，分初终时间和终凝时间两种。 初凝时间：是指水泥加水拌和到标准稠度净浆开始失去塑性的时间。

6、 终凝时间：是指水泥加水拌和起到标准稠度净浆完全失去塑性的时 间。 (5)安定性安定性 水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性，简称安定性。 引起水泥安定性不良的原因主要有三种:熟料中游离氧化钙、方镁 石过高及水泥中石膏掺加量过多。 (6)氧化镁（氧化镁（MgOMgO） 水泥中氧化镁含量过高时，由于其缓慢的水化和体积膨胀效应可使 水泥硬化体结构破坏。采用压蒸安定性试验进行检验。 (7)三氧化硫（三氧化硫（SOSO3 3） (8)碱 硅酸盐水泥化学物理指标硅酸盐水泥化学物理指标 序 号 项 目 指标 检验方法 与依据 P P 1不溶物（%）0.751.5GB/T1761996 2烧失量（%

7、）3.03.5GB/T1761996 3 细度（比表面积） （m2/kg） 300 GB8074 4 凝结时间（min）初凝45 终凝390 GB1346 5安定性 沸煮法检验 合 格 GB1346 雷氏夹膨胀 （mm） 5 6氧化镁（%） 5.0；水泥压蒸安定性检 验合格可放宽到6.0 GB176或GB750 7三氧化硫（%） 3.5 GB176 8碱（Na2O+0.658Na2O）（%） 0.6或协商指标 GB176 4.4.强度与强度等级强度与强度等级 (1)水泥强度水泥强度 水泥强度是水泥试体净浆在单位面积上所能承受 的外力。 通常以各龄期的抗压强度、抗折强度来表示水泥 的质量。一般3

8、d或7d以前的强度为早期强度，28d及其 后的强度称为后期强度，也有将3个月以后的强用度称 为后期强度。 通常用28d的强度作为水泥质量划分的强度等级。 (2) 强度等级与水泥标号强度等级与水泥标号 强度等级是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来 划分，各强度等级水泥的各龄期强度值不得低于表数 值。 强度等级习惯称之水泥标号。俗称商品标号。 抗抗压压实验实验机机 抗折抗折实验实验机机 抗压强度测量实验抗压强度测量实验 水泥的强度指标（水泥的强度指标（GB175GB1759999） 水泥品种 强度等级 抗压强度（MPa） 抗折强度（MPa） 3天 28天 3天 28天 硅酸盐水泥 42.517.04

9、2.5 3.5 6.5 42.5R22.042.54.06.5 52.523.052.54.07.0 52.5R27.052.55.07.0 62.528.062.55.08.0 62.5R32.062.55.58.0 普通硅酸盐水泥 32.511.032.52.55.5 32.5R16.032.53.55.5 42.516.042.53.56.5 42.5R21.042.54.06.5 52.522.052.54.07.0 52.5R26.052.55.07.0 5.5.废品与不合格品废品与不合格品 （1）废品废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任 一项不符合标准规定时，均为废品。

10、 （2）不合格品不合格品 凡细度、终凝时间、不溶物、烧失量中的任一项 不符合标准规定，或混合材料掺加量超过最大限量、 强度低于商品强度等级的指标时，该水泥称为不合格 品。水泥包装标志中的水泥品种、强度等级、生产者 名称、出厂编号不全的，也属于不合格品。 二、世界各国水泥标准对比 国别水泥类别 通用硅酸盐水泥类掺混合材硅酸盐水泥 类 中低热、抗硫类硅酸 盐水泥 中国GB175GB175、GB1344、 B12958 GB200、GB748 欧洲EN197 美国ASTMC150ASTMC595ASTMC150 日本JISR5210JISR5211 JISR5212 JISR5213 JISR552

11、10 表1 各国水泥标准 三、硅酸盐水泥的生产工艺 1. 生产过程生产过程 硅酸盐水泥的生产过程通常可分为三个阶 段： 生料制备 熟料煅烧 水泥制成及出 厂 两磨一烧 生料制备生料制备 熟料煅烧熟料煅烧 水泥粉磨水泥粉磨 2. 生产方法的分类及其特点 （一）按生料制备方法分： 立窑生产 回转窑生产 普通立窑 机械化立窑 干法回转窑 湿法回转窑 半干法回转窑 湿法 干法 n（二）按煅烧熟料窑的结构分： 湿湿 法法 新型干法新型干法 回转窑回转窑 立窑立窑 (1)湿法 生料浆水分占32%40%左右。生料浆脱水烘 干后破碎，入窑煅烧，称之为半湿法。 (2)干法 生料粉调配均匀并加入适量水，制成料球喂

12、入 立窑或立波尔窑内煅烧称为半干法，料球含水 12%15%。 湿法回转窑生产工艺流程与特点湿法回转窑生产工艺流程与特点 A.熟料质量较好且均匀 B.粉尘飞扬少 c.熟料单位热耗高 现代立窑水泥生产的基本特征现代立窑水泥生产的基本特征 现代立窑水泥应有的八项指标是： .企业规模：年产水泥30万吨以上。 .技术装备:自动化控制及计算机管理。 .产品质量:42.5等级水泥 。 . 均匀稳定：水泥质量均匀性不大于1.1R 。 .环境保护：达到国家标准 。 .能耗指标：热耗3762 kj/kg以下，综合电耗80 （kw.h）/t以下。 .全员实物劳动生产率：1000 t/(人.年)以上。 .企业管理：通过ISO 9001质量管理体系认证。 新型干法水泥生产