硅酸盐水泥的生产工艺及发展进展

硅酸盐水泥的生产工艺与发展进展目录水泥生产原料及配料石灰石原料黏土质原料校正原料硅酸盐水泥生产工艺流程

破碎及预均化生料均化预热分解水泥粉磨

今后的发展趋势

提高早期强度不再主要依靠提高C3S含量水泥无需磨得更细生产高活性贝利特水泥微粉改性与开发高效减水剂水泥生产原料及配料硅酸盐水泥定义：根据《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》规定，凡有硅酸盐水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性凝胶材料，称为硅酸盐水泥。组成材料：硅酸盐水泥熟料：主要由含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿质成分的水硬性凝胶物质。石膏：天然石膏（符合相关规定和要求石膏或混合石膏）；工业副产石膏（以硫酸钙为主要成分的工业副产物，使用前应通过实验证明对水泥性能无害）。活性混合材料：符合国标要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。非活性材料：活性指标低于相关国标要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料；石灰石和沙岩，其中石灰石中的三氧化二铝含量应不大于2.5%。窑灰，助磨剂，其中助磨剂的添加量不大于水泥质量的0.5%，且要符合规定。黏土质原料黏土质原料黏土质原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。

石灰石原料石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。

校正原料当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的含量不足，有的和含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料

（1）硅质校正原料含80%以上

（2）铝质校正原料含30%以上

（3）铁质校正原料含50%以上

水泥是几种熟料矿物的混合物，他们的组成决定了水泥的性质。改变熟料矿物成分间的比例时，水泥的性质及发生相应的变化。如：减少水泥中硅酸三钙和铝酸三钙的含量，提高硅酸二钙的含量，可治的水泥水化热较低的大坝水泥，适当提高熟料中硅酸三钙的含量，可以制得高强快硬水泥。在水泥的各种矿质成分中，铝酸三钙的水化速度最快，水化热最大，产生的热量大而集中，且主要在早期放出，其水化反应对水泥的凝结起主导作用；铁铝酸四钙的水化速度也较快，次于铝酸三钙，水化热中等；硅酸三钙的水化速度较快，水化热较大且主要在早期放出，能促进水泥早期凝结硬化，其早期后期强度均较高，同时含量最高；硅酸二钙的水化速度最慢，水化热也最低且主要在后期放出，因此它不影响水泥的凝结，但对水泥后期的凝结硬化其主要作用。石膏掺量水泥粉磨时掺入适量石膏，可调节水泥的凝结硬化速度。若不掺石膏或掺量不足时，水泥会发生凝结现象。这是由于铝酸三钙在溶液中电离出铝离子，它与硅酸钙凝胶的电荷相反，促使胶体凝聚。加入石膏后，石膏与水化铝酸钙作用生成钙矾石，钙矾石难溶于水，沉淀在水泥颗粒表面形成保护膜，降低了溶液中铝离子浓度，并阻碍了铝酸三钙的水化，延缓了水泥的凝结。如果石膏掺量过多，会在后期引起水泥石的膨胀而开裂破坏。因此石膏的掺量过多过少对水泥的凝结都不利。“两磨磨一烧烧”硅酸盐盐水泥泥的生生产工工艺硅酸盐盐水泥泥生产产时首首先将将几种种原料料粉碎碎后，，按配配合比比混合合在磨磨机中中磨细细成具具有有适当当化学学成分分的生生料，，再将将生料料在水水泥窖窖(回回转窖窖或立立窖））中经经过1450摄摄氏度度的高高温煅煅烧至至部分分熔融融，冷冷却后后得到到灰黑黑色圆圆粒状状物为为硅酸酸盐水水泥熟熟料，，熟料料与适适量石石膏共共同磨磨细至至一定定细度度，即即为P.I型硅硅酸盐盐水泥泥。具体过过程破碎及及预匀匀化余匀原原料化化生料匀匀化预热匀匀化水泥粉粉磨破碎及及预均均化破碎水泥生生产过过程中中，大大部分分原料料要进进行破破碎，，如石石灰石石、黏黏土、、铁矿矿石及及煤等等。石石灰石石是生生产水水泥用用量最最大的的原料料，开开采后后的粒粒度较较大，，硬度度较高高，因因此石石灰石石是生生产水水泥用用量最最大的的原料料，开开采后后的粒粒度较较大，，硬度度较高高，因因此石石灰石石的破破碎在在水泥泥厂的的物料料破碎碎中占占有比比较重重要的的地位位。破碎过过程要要比粉粉磨过过程经经济而而方便便，合合理选选用破破碎设设备和和和粉粉磨设设备非非常重重要。。在物物料进进入粉粉磨设设备之之前，，尽可可能将将大块块物料料破碎碎至细细小、、均匀匀的粒粒度，，以减减轻粉粉磨设设备的的负荷荷，提提高黂黂机的的产量量。物物料破破碎后后，可可减少少在运运输和和贮存存过程程中不不同粒粒度物物料的的分离离现象象，有有得于于制得得成分分均匀匀的生生料，，提高高配料料的准准确性性。预均原原料化化预均化化技术术就是是在原原料的的存、、取过过程中中，运运用科科学的的堆取取料技技术，，实现现原料料的初初步均均化，，使原原料堆堆场同同时具具备贮贮存与与均化化的功功能。。水泥生生产过过程中中，每每生产产1吨吨硅酸酸盐水水泥至至少要要粉磨磨3吨吨物料料（包包括各各种原原料、、燃料料、熟熟料、、混合合料、、石膏膏），，据统统计，，干法法水泥泥生产产线粉粉磨作作业需需要消消耗的的动力力约占占全厂厂动力力的60%以上上，其其中生生料粉粉磨占占30%以以上，，煤磨磨占约约3%，水水泥粉粉磨约约占40%。因因此，，合理理选择择粉磨磨设备备和工工艺流流程，，优化化工艺艺参数数，正正确操操作，，控制制作业业制度度，对对保证证产品品质量量、降降低能能耗具具有重重大意意义。。生料均均化新型干干法水水泥生生产过过程中中，稳稳定入入窖生生料成成分是是稳定定熟料料烧成成热工工制度度的前前提，，生料料均化化系统统起着着稳定定入窖窖生料料成分分的最最后一一道把把关作作用。预热分分解把生料料的预预热和和部分分分解解由预预热器器来完完成，，代替替回转转窑部部分功功能，，达到到缩短短回窑窑长度度，同同时使使窑内内以堆堆积状状态进进行气气料换换热过过程，，移到到预热热器内内在悬悬浮状状态下下进行行，使使生料料能够够同窑窑内排排出的的炽热热气体体充分分混合合，增增大了了气料料接触触面积积，传传热速速度快快，热热交换换效率率高，，达到到提高高窑系系统生生产效效率、、降低低熟料料烧成成热耗耗的目目的。。水泥粉粉磨水泥粉粉磨是是水泥泥制造造的最最后工工序，，也是是耗电电最多多的工工序。。其主主要功功能在在于将将水泥泥熟料料（及及胶凝凝剂、、性能能调节节材料料等））粉磨磨至适适宜的的粒度度（以以细度度、比比表面面积等等表示示），，形成成一定定的颗颗粒级级配，，增大大其水水化面面积，，加速速水化化速度度，满满足水水泥浆浆体凝凝结、、硬化化要求求。硅酸盐盐水泥泥的特特点如何改改善硅硅酸盐盐水泥泥耐腐腐蚀差差、耐耐热性性差的的缺点点呢？？凝结硬硬化快快，强强度高高抗冻性性好耐磨性性好碱度高高，抗抗碳化化能力力强水化热热大耐腐蚀蚀差耐热性性差耐腐蚀蚀性差差原因：硅酸酸盐水水泥泥石的的氢氧氧化钙钙及水水化铝铝酸钙钙较多多，结结构上上含较较多的的空隙隙，耐耐软水水及耐耐化学学腐蚀蚀能力力差改善方方法：合理理选择择水泥泥品种种；提提高混混凝土土的密密实度度；在在其表表面做做保护护层。。耐热性性差原因：硅酸酸盐水水泥石石的氢氢氧化化钙及及水化化产物物在250~300.时时会产产生脱脱水，，强度度开始始下降降，当当温度度达到到700~1000时，，水化化产物物分解解，水水泥石石结结构几几乎破破坏。。改善方方法：加入入矿渣渣掺和和料，，因为为矿渣渣及掺掺和料料中的的活性性SIO2和AL2O3与CAO反应应生成成具有有较强强耐热热性的的无水水硅酸酸钙和和无水水铝酸酸钙，，使混混凝土土具有有一定定的耐耐热性性。今后的的发展展趋势势硅酸盐盐水泥泥总的的发展展趋势势自然然是向向高强强度和和多掺掺加混混合材材的方方向发发展提高早早期强强度不不再主主要依依靠提提高C3S含量量烧高C3S含量量的熟熟料势势必增增大能能耗，，因此此有学学者提提出，，熟料料中C3S和C3A在现现有高高含量量的基基础上上可以以适当当降低低，今今后提提高早早期强强度不不必主主要依依靠提提高C3S，可可以通通过其其它措措施达达到目目的。。生产高高活性性贝利利特水水泥国外自自80年代代初就就有人人研究究通过过离子子活化化、提提高升升温和和冷却却速度度等方方法生生产高高活性性贝利利特水水泥。。这种种水泥泥煅烧烧温度度低，，有利利节能能和环环保，，水泥泥中铝铝酸盐盐和铁铁酸盐盐矿物物含量量都在在正常常范围围内，，不影影响提提高混混凝土土耐久久性。。但由由于技技术和和设备备条件件所限限没有有大规规模工工业化化生产产。近近几年年日本本等国国生产产一些些高C2S含量量的水水泥，，今后后有望望在提提高贝贝利特特水泥泥活性性方面面取得得更大大进展展，成成为一一种通通用的的大宗宗胶凝凝材料料。水泥无无需磨磨得更更细现在国国外的的水泥泥已经经够细细了，，再提提高细细度又又会加加大能能耗、、钢耗耗，多多使用用助磨磨剂和和减水水剂，，对混混凝土土耐久久性不不利。。今后后提高高水泥泥早期期强度度不一一定要要走细细磨道道路，，可以以通过过调整整水泥泥颗粒粒分布布达到到最佳佳堆积积密度度，适适当加加入高高效分分散剂剂降低低水胶胶比，，使浆浆体中中水泥泥颗粒粒靠得得更紧紧密，，同样样可以以配制制出高高早期期强度度和高高密实实性的的混凝凝土。。微粉改改性与与开发发高效效减水水剂微粉改改性在在配制制高性性能混混凝土土方面面取得得很大大成功功，在在水泥泥改性性方面面将发发挥作作用，，用少少量高高度磨磨细的的活性性或惰惰性混混合材材不仅仅可以以提高高水泥泥强度度，还还可以以改善善和易易性、、凝结结硬化化特性性、抗抗蚀性性等物物理性性能，，这方方面的的研究究与开开发还还处于于起步步阶段段。微微粉改改性要要与高高效减减水剂剂相配配合。。加入入细粉粉会加加剧结结团，，降低低砂浆浆和易易性，，减水水剂多多加对对混凝凝土耐耐久性性不利利，所所以必必须开开发高高效的的与水水泥相相容性性要求求不严严的外外加剂剂与微微粉改改性相相配合合，这这方面面还大大有潜潜力可可挖，，将能能获得得许多多具有有独特特性能能的水水泥。。微粉改改性与与开发发高效效减水水剂另外还还有一一些新新的成成果和和观点点也值值得一一提，，如日日本开开发出出的圆圆粒水水泥，，因颗颗粒圆圆形度度好，，大小小均齐齐，水水泥砂砂浆用用水量量低，，流动动性好好，强强度也也高。。但这这种水水泥目目前都都是经经两次次粉磨磨工艺艺生产产的，，在对对混凝凝土工工艺与与性能能的影影响和和市场场竞争争力方方面还还有一一段路路要走走。加加拿大大一学学者还还提出出，今今后也也可以以用矿矿化剂剂降低低熟料料煅烧烧温度度至1250～～1300℃，，以降降低能能耗和和CO2排排放量量，与与此有有关的的各种种试验验还在在进行行中，，尚未未达到到完全全可靠靠、可可以大大规模模工业业生产产和推推广的的程度度。谢谢欣欣赏9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。18:43:5618:43:5618:4312/29/20226:43:56PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2218:43:5618:43Dec-2229-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。18:43:5618:43:5618:43Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2218:43:5618:43:56December29,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。29十十二月20226:43:56下午午18:43:5612月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月226:43下下午12月-2218:43December29,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/2918:43:5618:43:5629December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。6:43:57下下午6:43下下午午18:43:5712月月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。18:43:5718:43:5718:4312/29/20226:43:57PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2218:43:5718:43Dec-2229-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。18:43:5718:43:5718:43Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2218:43:5718:43:57December29,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。29十二月月20226:43:57下午18:43:5712月-2215、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。十二月226:43下下午12月-2218:43December29,202216、少少年年十十五五二二十十时时，，步步行行夺夺得得胡胡马马骑骑。。。。2022/12/2918:43:5718:43:5729December202217、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。6:43:57下下