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1、实验 水泥制备综合实验,College of Chemistry and Materials Science Anhui Normal University 沈业青 材料化学教研室 2007-4-11,实验 水泥制备综合实验,一、水泥工艺基础 二、熟料化学知识 三、模拟实验讲解 四、实验演示 五、结果分析与讨论,一、水泥工艺基础 水泥：指加水拌和成塑性浆体，能胶结砂石等适当材料并能在 空 气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。 工艺：即科学的生产方法，可概述为“两磨一烧”。 目前世界上采用先进工艺每日每条生产线可烧成水泥熟料 约10000吨，制成水泥约15000吨。05年中国水泥产量10.6亿吨，
2、 约占世界水泥产量的48%。,实验 水泥制备综合实验,实验 水泥制备综合实验,水泥工艺生产过程动画 （动画来源海螺集团网站）,实验 水泥制备综合实验,水泥生产企业烧成车间外景,实验 水泥制备综合实验,水泥生产企业烧成车间外景,实验 水泥制备综合实验,水泥生产企业粉磨车间主要设备,实验 水泥制备综合实验,水泥熟料+石膏+混合材 水泥,二、熟料化学知识 1、表征熟料组成的参数率值 在水泥熟料生产控制中，不仅要控制熟料中各种氧化物的含量，还要控制各氧化物之间的比例。用率值表征熟料组成既能控制氧化物的含量还能控制各氧化物之间的比例，同时还能有利于生产操作。石灰饱和系数（KH）、硅率（SM）和铝率（IM
3、）统称为率值。,实验 水泥制备综合实验,实验 水泥制备综合实验,所谓石灰饱和系数即水泥熟料中总的氧化钙含量 减去饱和氧化铝和氧化铁后，所剩下的氧化钙含 量和理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要 的氧化钙含量之比。 简言之，石灰饱和系数表示了二氧化硅被氧化钙 饱和成硅酸三钙的程度或者理解成熟料中硅酸三 钙和硅酸二钙之间的比例关系。,实验 水泥制备综合实验,硅率,铝率,实验 水泥制备综合实验,水泥熟料化学成份、矿物组成和率值之间相互关联， 只要知道其中一组数值就能推算其他数值。配料 计算从率值开始，要学会根据率值计算化学成分。,由率值计算化学成份,实验 水泥制备综合实验,2、熟料煅烧化学 800
4、900 600800 7CA+5CaO C12A7 CaO+Al2O3CA 9001000 CaO+Fe2O3CF 2CaO+Al2O3+SiO2C2AS 2CaO+SiO2C2S 10001100 CF+CaO C2F C2AS C2S+Al2O3,C12A7+9CaO 7 C3A 2CaO+7C2F+C12A7 7 C4AF CaCO3全部分解完毕，f-CaO达到最高值。 11001200 大量形成C3A、C4AF和C2S 12601300 C3A、C4AF开始熔融出现液相C2S和f-CaO 开始在液相中熔解。 在1450 左右，C2S+CaO C3S， 至此，熟料中最优矿相闪亮登场了！,
5、实验 水泥制备综合实验,实验 水泥制备综合实验,三、模拟实验讲解,自行设计熟料组成，率值取值范围 KH:0.700-0.750，n:2.700-3.800，p:1.800-2.800 (旋窑煅烧 KH:0.820-0.960，n:1.700-2.700，p:0.900-1.700),由KH、n和p计算出CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3含量， 计算制备200g熟料需称量的原料量，为降低烧成温度外掺0.5%氟化钙作为矿化剂。,请同时计算矿物含量，实验时要检查，计算错误无法试验。,实验 水泥制备综合实验,精确称量CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaF2,研磨、混料,压制生料饼,入炉煅烧,水泥制备,物理性能检测,化学性能检测,实验 水泥制备综合实验,配料计算需要用到的计算关系,实验 水泥制备综合实验,四、实验演示 对照实验设备在实验现场完成。 五、结果分析与讨论 水泥制备的结果及表征见下一次实验内容。,
