水泥熟料的矿物组成

一、熟料矿物组成

C3S——硅酸三钙（含量:50～60%)（强度高）

C2S——硅酸二钙(含量:15～32%)（强度较高）

C3A——铝酸三钙(含量：3～11%)（凝结快）

C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%)（耐磨耐蚀）

二、主要化学成分:

CaO62～67%、SiO～24%、

Al2O34～7%、Fe2O32.5～6%。

水泥的原料、燃料与配料/

一、水泥生产原料

1.石灰质原料:(石灰石、大理石等）占生料70～75%

2.粘土质原料:(硅铝质原料、粘土、砂岩等)占生料10～20%

3.校正原料:(铁质、铝质原料、外加剂等)占生料5～10%

二、水泥生产燃料

1.固体燃料

(1)烟煤：挥发分≥14%

(2)无烟煤：挥发分≤10%

(3)低质煤：热值≤×4.18kJ/kg

2.液体和气体燃料

重油、渣油、天然气、煤气等。（不能用于立窑）

三、工业固体废弃物（工业废渣）

1.用途

（1）作为水泥原料与其它原料配制成生料，入窑煅烧成水泥熟料；

（2）作为混合材料与水泥熟料一起粉磨，制成水泥；

（3）经过低温处理和物理、化学激发，制成绿色、高性能胶凝材料。

2.常见工业废渣

粉煤灰、煤矸石、赤泥、矿渣、钢渣、电石渣、炉渣、碱渣、城市垃圾等。

四、硅酸盐熟料率值

1.率值：水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系，是水泥生产中的重要控制指标之一。

2.常用率值:

(1)石灰饱和比(KH):表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。

(2)硅酸率(n)：表示SiO2与Al2O3及Fe2O3之和的比值。

(3)铝氧率(p)：表示Al2O3与Fe2O3的比值。

3.新型干法水泥生产工艺的熟料率值控制范围：

饱和比KH:0.88～0.91、硅酸率n:2.4～2.7、铝氧率p:1.4～1.8

五、窑配料工艺

1.生料种类

(1)白生料:生料中不加煤;(回转窑用)

(2)半黑生料:生料中加部分煤；(少量立窑用)

(3)全黑生料:全部燃煤与原料共同粉磨成生料。(立窑企业普遍使用)

2.窑配料要求

(1)高饱和比高铝方案:KH0.92～0.96,n2.0～2.2,p1.6～1.9；

(2)高硅低铁方案：KH0.90～O.94,n2.2～2.4,p1.3～1.5；

(3)高饱和比高硅方案：KH0.94～0.98,n1.6～1.8,p1.3～1.5。

熟料烧成

一、生料在煅烧过程中的物理化学变化

1.干燥、脱水、预热：℃～℃

2.碳酸盐分解：℃～℃

CaCO3→CaO+CO2↑

3.固相反应：℃～℃

生成2CaO·SiO2（C2S）、3CaO·Al2O3（C3A）、4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）

4.熟料烧成：℃～℃～℃

生成3CaO·SiO2（C3S）；

5.熟料冷却：℃～0℃～℃

二、回转窑内的煅烧工艺带

.新型干法回转窑

(1)预热带（多级预热器）分解带（分解炉）——窑外进行；

(2)放热反应带(物料温度0～℃)——窑内进行；

(3)烧成带(物料温度～～℃)——窑内进行；

(4)冷却带(物料温度～℃)——窑内和窑外进行；

水泥制成

一、水泥主要组分及其作用

(1)熟料:各品种和强度等级的熟料是决定生产水泥品种、性能和质量的主要组分。

(2)石膏:掺入少量(3～5%)的石膏可以调节水泥的凝结时间,给施工使用提供方便；对矿渣水泥来说,石膏还激发强度的作用。

(3)混合材:在水泥中掺加混合材料不仅可以调节水泥标号与品种，增加水泥产量，降低生产成本，而且在一定程度上改善水泥的某些性能，满足建筑工程中对水泥的特殊技术要求。此外，还可以综合利用大量工业废渣，具有环保和节能的重要意义。

二、水泥粉磨分类

就粉磨而言，根据产品的粒度大小和比表面积高低，粉磨加工可分为普通粉磨、高细粉磨、超细粉磨。其产品也可以称其为：普通粉、高细粉和超细粉；

在普通粉磨的产品中，高细粉约占50～60%，超细粉不足10%；而在高细粉中，超细粉约占30～40%。

三、粉磨平衡

一般来说，物料在粉磨过程中，粉磨时间越长，出磨产品粒度越细、单位产品的电耗越高。但是，随着粉磨时间的延长，物料比表面积逐渐增大，其比表面能也增大，因而，微细颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强。经过一段时间后，磨内会处于一个“粉磨?团聚”的动态平衡过程，达到所谓的“粉磨极限”。在这种状态下，即使再延长粉磨时间，也难以将产品粉磨得更细，有时甚至使产品的表观粒度变粗。同时，磨机产量明显减少、粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。最好的解决办法是：添加助磨剂。

四、水泥颗粒组成对水泥强度的影响

不同粒径范围的水泥颗粒具有不同的强度等级，最佳粒径(3～30μm)颗粒含量越多，强度等级越高。为此，许多水泥企业对不同品种的水泥中3～30μm粒径范围的颗粒含量都提出了具体要求，如：

普通硅酸盐水泥50～60%；

高强快硬水泥60～70%；

超高强快硬水泥≥70%。