水泥的制作工艺

水泥是怎么制作出来的?

制造水泥的主要原料是石灰石(80%~90%,为质量分数,以下同)、粘土(10%~15%)和铁矿粉(1%~2%)。为了控制凝结速率),还要在熟料中加入3%以下的石膏。

(1)水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程
混合生料进入回转窑的上端,受热到100℃时,主要是水分蒸发,这一段叫干燥带。干燥的生料继续在窑中前进,在与更热的气体相遇时,被加热到600℃左右,这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。此时,由于粘土可塑性减低,块料粉碎成粉料,这一带叫做“预热带”。
温度升高到900℃,石灰石发生分解,生成的CaO和粘土组成里的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应,这一段叫“分解带”。当温度升高到1100℃以上,CaO和酸性氧化物的反应大为加快,反应主要是:

3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3(铝酸三钙)(1200℃时)
这一段叫做“煅烧带”或称“放热反应带”。
温度到达1400℃左右,窑内物料开始烧结,部分开始熔融。这时硅酸二钙仍保持为固态,它熔于熔融液里,与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙(3CaO·SiO2)。硅酸三钙以微小的结晶析出,即成熟料。这一段称为“烧结带”。
经过烧结带后,熟料开始冷却而出窑,这一段叫做“冷却带”。
(2)熟料中加入石膏,为什么可以延缓水泥硬化速率?
首先来分析一下水泥的硬化过程:
水泥配上适当分量的水后,调和成浆,经过相当时间,凝固成块,最后成为坚硬如石的物体,这一过程叫做水泥的硬化。硬化时发生下列反应
3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca(OH)2(水解)
2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O(水化)
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O(水化)
第一个反应生成的Ca(OH)2由于开始时量少而溶解,随着量的增多,变成饱和溶液而后析出胶体Ca(OH)2,引起水合硅酸钙和水合铝酸钙凝成凝胶状胶体,这时水泥具有可塑性。胶状物经过一段时间,渐渐变结实,水泥就失去可塑性而凝结了。由于以上反应随着时间增加从水泥表面向内部慢慢进行,使凝胶更多且更结实。同时在形成胶体时,氢氧化钙凝胶和水合铝酸钙开始结晶,随着时间的增加,结晶的量增多,形成的晶体和无定形水合硅酸钙相结合,使之机械强度不断增大而硬化。
在水泥组成中,和水作用的速率最大的是铝酸三钙和硅酸三钙,因此它们的含量对水泥的凝结硬化速率起着主要作用。当加入石膏时,硫酸钙和铝酸三钙作用,而生成难溶的铝硫酸钙。由于这种化合物的生成,减小了铝酸三钙的作用,使胶凝速率变慢,因而延迟水泥的凝结时间和硬化速率。
(3)水泥的标号
水泥的标号是水泥强度大小的标志,测定水泥标号的抗压强度,系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检验得到28d的抗压强度为310kg/cm2,则水泥的标号定为300号。抗压强度在300~400kg/cm2者均算为300号。普通水泥有:200、250、300、400、500、600六种标号。200号~300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房,以及一些重要路面和制造预制构件。按国家规定的强度检验法测得水泥抗压强度数值如下表:

参考资料:http://www.bswz.com/Article/Print.asp?ArticleID=1246

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第1个回答  2019-04-15
水泥窑目前主要有两大类,一类是窑筒体卧置(略带斜度),并能作回转运动的称为回转窑(也称旋窑);另一类窑筒体是立置不转动的称为立窑。
水泥回转窑的类型即特点:
水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑,按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产,与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。由于窑内窑尾热交换装置不同,又可分为不同类型的窑。回转窑的分类大致如下:
1、
湿法回转窑的类型:
用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法生产是将生料制成含水为32%~40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆,所以各原料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料质量高,这是湿法生产的主要优点。
2、
干法回转窑的类型:
干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉,水分一般小于1%,因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高,所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉,其流动性比泥浆差。所以原料混合不好,成分不均匀。
水泥立窑的类型即特点
我国目前使用的立窑有两种类型:普通立窑和机械立窑。
普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料,人工卸料;机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的,它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。
根据建材技术政策要求,小型水泥厂应用机械化立窑,逐步取代普通立窑。
水泥生产中的质量控制及标准
水泥生产质量管理主要有二个方面:一方面是控制主机设备—窑、磨在指标控制范围内的正常运转;另一方面是管理好各种库,原料、煤、生料、熟料、水泥各库内物料的数量与质量,掌握进库与出库,保证生产的正常运转。确定质量控制点和控制指标是一项非常重要的工作,一定要从本厂工艺流程和设备的具体情况出发,制定合理的、可行的方案,才能更好地指导生产。
(转)
第3个回答  2020-02-23
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