胶凝材料分类.doc

《胶凝材料分类.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《胶凝材料分类.doc（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、胶凝材料分类 有机：沥青，树脂等 无机a 水硬性：拌水后在空气中或水中硬化。如：各种水泥、化学溶胶凝胶 b 非水硬性：又称气硬性，只在空气中硬化，不在水中硬化。如：石灰、石膏、耐酸胶结料水泥分类 通用水泥：Portland等各种硅酸盐水泥 专用水泥：油井、砌筑水泥、大坝水泥等 特性水泥：快硬、抗硫酸、膨胀、自应力水泥等。硅酸盐水泥分类：1、硅酸盐水泥：熟料（0-5%）石灰石或炉渣石膏即波特兰水泥：P为不掺混合料型P为掺混合料5%型2普通硅酸盐水泥：熟料6%-15%混合料石膏代号PO.水泥成分 1.熟料2石膏：作用：缓凝3活性混合料4非活性混合料5窑灰，回转窑粉尘。6、助磨剂：1%废品： MgO

2、、SO3、初凝时间、安定性之一不合格为废品不合格品：细度、终凝、不溶物、烧矢量之一不合格或掺入物超标为不合格品熟料主要化学组成普通水泥CaO 6267% ；SiO2 2024%；Al2O3 47%；Fe2O3 2.515%.白水泥：Fe2O30.5%：SiO2 2427%.少量：MgO，SO3，K2O，Na2O，CaO，TiO2，P2O5.水泥矿物组成主要有：一、硅酸三钙 二、硅酸二钙 三、铝酸三钙（中间相） 四、铁铝酸四钙（中间相）五、玻璃体（中间相）六、游离氧化钙和方镁石 一、硅酸三钙3 CaO SiO2 (C3S) 含量50-60%；它有三种晶系七种变形C3S：水化较快，粒径为40-50

3、m，28d水化70%.在四种水泥矿物中强度最高。二、硅酸二钙2 CaO SiO2 (C2S)含量20%左右；是硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一，型不稳定，熟料中一般不存在，型只有在高温快冷的水泥中，T0.64时：SM=（C3S1.325C2S）/(1.43C3A2.406C4AF)SM过高，熟料煅烧困难，C3S不易形成；若CaO过高则熟料易粉化；SM过低，则液相过多，熟料易结块。IM= Al2O3/Fe2O3 一般：IM=0.91. 7或IM=1.15C3A/C4AF1.64 (A/F0.64时)IM过高液相黏度大，凝结快；IM过小则烧结范围窄，易结块。 KH=（CaO-1.65 Al2O3-0.

4、35 Fe2O3）/2.8 SiO2 当IM0.64时它表示熟料中SiO2被饱和成C3S的程度。在实际熟料中有的C2S形成，所以会有游离CaO。KH=（CaO-1.1 Al2O3-0.7 Fe2O3）/2.8 SiO2 当IM0.64时一般：KH=0.820.94或：KH=（C3S0.8838C2S）/( C3S1.3256C2S) 一般：KH=0.6671.0KH越大，则C3S越高，熟料质量越好。但KH值过高，则煅烧困难。 计算误差 1固溶体的影响2冷却条件的影响；3碱和其它微组分的影响熟料矿物组成的选择1品种和标号根据水泥标号的要求，选择各个率值。KH、SM、IM要综合考虑。2原料品质 石

5、灰石要纯，黏土中的碎屑矿物要少，不满足率值时需要掺入校正原料。3燃料的品质 根据不同的窑型对燃料的灰份、挥发分、热值进行选择。4生料的细度和均匀性 越细越匀，KH可稍高。5窑型与规格回转窑对KH的要求可稍低，而立窑对原料的细度、均匀性都要求较高。原料一，石灰质原料：1，石灰石：CaCO3提供CaO其含量应48%。2、白云石：CaCO3MgCO3 MgO 应5%（熟料）；生料3%。3、燧石：SiO2NH2O SiO2 应4%（原料）。4、另：各种矿渣。5、泥灰岩：相应减少粘土含量。二，粘土质原料：层状硅酸盐：提供SiO2 和Al2O3。高岭石、蒙脱石、伊利石（长石、石英碎屑）。长石由于含碱其含量

6、不易过高。一般4%. 石英过多不易破碎。三，校正原料：1、铁校正原料：硫酸（磁铁矿）工业矿渣，提供Fe2O32、硅校正原料：多种砂岩。3、铝校正原料：煤矸石、粉煤灰等。粉碎方法 压碎、拆碎、冲击破碎、劈碎、磨碎。生料均化：1、多库搭配；2、机械倒库；3、压缩空气搅拌库； 粉磨系统 1、开路 2、闭路 生料粉磨方法 1、湿法 干法粉磨提高效率措施包括：一、入磨物料粒度 粒度与产品质量成正比，越细越好。二、物料的易磨性 与产品质量成正比，C3S与易磨系数成正比；C2S与易磨系数成反比。三、入磨物料温度 一般为50，出磨水泥温度为110-120。温度过高会出现粘板、结块现象，效果差。 四。入磨物料水

7、分一般小于1，水分越大效果越差。五、磨内通风 与易磨系数成正比。六、助磨剂 煤、焦碳、三乙醇胺、醋酸钠、乙二醇及其它活性物等可助磨。 七设备及流程、一级闭路；2、二级闭路。当生料中含有石英或碱质时，需加矿化剂。 包括：矿化剂种类 矿化剂作用 一、矿化剂种类 1、氟化物：CaF2、NaF、Na2SiF6、CaSiF6、MgSiF6等。2、硫酸盐：石膏、重晶石（BaSO4）等。3、氯化物：CaCl2、NaCl等。4、磷灰石、磷酸二氢钙。5、工业废渣：铜矿渣、汰矿渣等。1、萤石：萤石是一种使用最广泛，效果最好的矿化剂。作用： 加速SiO2、CaCO3和钾长石分解。 降低液相生成温度。 加速C3S形成

8、。 2、硫酸盐：CaSO4CaOSO3 BaSO4BaOSO3作用： SO3能降低液相粘度，增加液相量。 利于C3S形成，因可形成2C2SCaSO4等中间过度化含物。3、萤石石膏复合矿化：效果更好，但有时会出现不正常凝结现象。4、氯化物：与氟化物相似，但效果稍差。5、磷灰石：与石膏相似，但太多会导致C3S分解。微量氧化物影响一、碱：K2ONa2O 来源于原料。 优点：能降低最低共熔温度，起助熔作用。缺点：易形成K石膏水泥快凝、结块、起霜。局部膨胀裂开。同时，碱的出现会导致fCaO增多 通常（K2ONa2O）1%二、MgO 来源于白云石。 优点：助熔、降低粘度、增加液相、改善水泥色泽。 缺点：方

9、镁石过多会影响水泥的安定性。 熟料MgO5%三、P2O5来源于磷灰石矿化剂。含量极少。0.10.3%时，P2O5可与C2S固熔，但太高会导致C3S分解，可加入适量萤石以减小P2O5的不良影响。四、TiO2 来源于粘土。粘土中，一般含量0.3%，它可对C2S起稳定作用，但太高会影响水泥强度，熟料中一般应1%回转窑1干燥带：物料温度20150，气体温度200400。2预热带：物料温度150750，气体温度4001000。3碳酸盐分解带：物料温度 7501000，气体温度10001400。4放热反应带：物料温度10001300，气体温度14001600。5烧成带：物料直接受火焰加热，温度130014

10、501300。6冷却带：液相凝固后进入冷却机继续冷却。四、窑内的热工特点不同类型、不同规模的回转窑内在不同阶段产生的热效应不同，但总体上为：1烧成带内：C2SC3S 热效应0。2分解带内：大量吸热3固相反应：放热4降低热耗：变湿法为干法，减少废气。5提高传热能力：提高气流温度，控制废气。6发热能力与传热能力协调。可采用预热、分解窑。 悬浮预热窑和预分解窑的作用是将大量吸热的干燥及碳酸盐分解反应过程从窑内传热速率较低的区域移到单独的悬浮预热窑和预分解窑中进行。在悬浮预热窑和预分解窑中生料颗粒分散呈悬浮或沸腾状态，以最小的温度差在燃料无焰燃烧的同时，进行高速传热过程，使生料迅速完成干燥和分解过程，

11、从而大大减少了回转窑的热负荷，使窑的产量成倍增加，同时延长了耐火衬的寿命，提高了窑的运转周期。同时，窑内进行的固相反应和烧结反应也比较彻底，产品的质量也得以提高。余热重复利用也降低了成本。 悬浮预热器工作原理将生料粉与从回转窑尾排出的烟气混合，并使悬浮在热气中进行热交换。这样可大大提高传热面积和传热系数。窑外预热分解回转窑的特点：1温度变化速度快，熟料易磨性好；2回转窑的长径比大，烧成带长，产品质量高；3操作稳定，产量大。 从“工艺”和“热工”两方面对冷却机的要求：1尽可能多的回收熟料的热量。2缩短冷却时间，提高熟料质量。3耗空气量尽量少，以提高二次空气温度。4结构简单，操作方便。 常见冷却机

12、的种类有：1筒式冷却机：（1）单筒式优点：热效率高；缺点：冷却速度慢、占地面积大、没有废气处理、成本高，已逐渐被篦冷取代。（2）多筒式优点：占地小，简便；缺点：筒体短，散热慢。（3）立筒式2篦式冷却机：优点：冷却速度快、有废气处理；缺点：需要冷却风量较多。（1）推动式（2）震动式（3）回转式四、立窑内的带 为：1预热（烧）带：温度201000，占全窑的5%10%。2烧成带：温度10001300，占全窑的10%。3冷却带：小于1300，占全窑的75%85%。五、立窑内的燃料燃烧和通风 通风：通风不良是立窑的缺陷六、立窑的燃烧方法1普通燃烧法（白生料法）：生料粉磨与煤粒混合成球； 2全黑生料法：将

13、煤与生料混合球磨后成球； 3差热煅烧法：在窑的边部和中部加入不同的煤量。七、生料成球熟料矿物水化的原因 1矿物结构不稳定，水化后形成稳定的化合物。而造成结构不稳定的原因有：熟料冷却快；C3S、C2S有固溶体；矿物中含有微量元素。2Ca2+配位不规则，致使结晶矿物内有“空洞”，即非最紧密堆积。1C3S的水化 C3S在水泥熟料中占50%60%，是熟料中最主要的矿物。因此，它的水化过程几乎决定了水泥的水化过程。硅酸三钙水化后形成水化硅酸钙-凝胶。水化硅酸钙的特点：组成不定，与Ca(OH)2的浓度有关。1.C3S的水化过程，分为五个阶段 初始水解期：15分钟，PH值上升超过12，强碱性，急剧放热； 诱导期：即静止期，反应速度很慢，24小时，保持塑性； 加速期：达最大放热速率，到达顶峰，48小时； 衰减期：1224小时CH和C-S-H结晶包裹在C3S表层，阻止进一步水化； 稳定期：速率很低，基本稳定，微结构逐渐密实。 2C2S的水化。与C3S相似，只是速度慢，CH生成量少，C-S-H颗粒稍大。 3C3A的水化与水反应迅速，放热快，水化产物组成和结构受液相CaO浓度与温度的影响很大。为减缓水泥凝结速度可掺入少量石膏（缓凝剂），一般石膏：C3A=3：1。若CaSO42H2O在C3A完全水化前耗尽，则钙钒石与C3A作用转化为单硫型水化硫铝酸钙。4C4AF的水化。水化较慢，放热较小。掺石