文档介绍：水泥熟料配方及煅烧工艺探讨
摘要
水泥起源于胶凝材料,是在胶凝材料的发展过程中逐渐演变和发明的。水泥是指具有水硬性的无机胶凝材料。水泥所具有的特殊性能使建筑工程多样化,因此水泥也是国民经济中非常重要的产业。目前,中与世界先进水平有较大差距。生产成本较高,生产效率相对较低,产品质量不够稳定,而且环境污染比较严重。
水泥即加水拌和成塑性浆体,能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料,用水泥制成的砂浆或混凝土,坚固耐久,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
水泥英文名称 cement。cement一词由拉丁文caementum发展而来,是碎石及片石的意思。水泥的历史可追溯到古罗马人在建筑工程中使用的石灰和火山灰的混合物。
,称罗马水泥或天然水泥。,硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥,并取得了专利权。
1756年,:要获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制;用于水下建筑的砌筑砂浆,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。
1796年,,外观呈棕色,很像罗马时代的石灰和火山灰混合物,命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料,不经配料直接烧制而成的,故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性,特别适用于与水接触的工程。
1813年,法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好
1824年,。他用石灰石和粘土为原料,按一定比例配合后,在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料,再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能,在水泥史上具有划时代意义。
1871年,日本开始建造水泥厂。
1877年,英国的克兰普顿发明了回转炉,并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。
1889年,中煤矿附近,设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司,年产水泥4万吨。
1893年,日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。
1907年,法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土,混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝,所以叫做“矾土水泥”。
20世纪初,随着人民生活水平的提高,对建筑工程的要求日益提高,在不断改进波特兰水泥的同时,研制成功一批适用于特殊建筑工程的水泥,如高铝水泥,特种水泥等,水泥品种已发展到100多种。2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准,确定水泥生产以多品种多标号为原则,并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥,后又改称为硅酸盐水泥至今。2007年中国水泥年产量约11亿吨。
、硅酸盐系水泥的组成
硅酸盐系水泥一般由硅酸盐水泥熟料、石膏调凝剂和混合材料三部分组成。
以适当成分的生料煅烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的产物,称为硅酸盐水泥熟料。生料中的主要成分是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3,经高温煅烧后,反应生成硅酸盐水泥熟料中的四种主要矿物:硅酸三钙(3CaOSiO2,简写式C3S)、硅酸二钙(2CaOSiO2,简写式C2S)、铝酸三钙(3CaOAl2O3,简写式C3A)和铁铝酸四钙(4CaOAl2O3Fe2O3,简写式C4AF)。
石膏是硅酸盐系水泥中必不可少的组成材料,主要作用是调节水泥的凝结时间,常采用天然的或合成的二水石膏(CaSO42H2O)。
 混合材料是硅酸盐系水泥生产中经常采用的组成材料,按其性能不同,可分为活性与非活性两大类。常用的混合材料有活性类的粒化高炉矿渣、火山灰质材料及粉煤灰等与非活性类的石灰石、石英砂、粘土、慢冷矿渣等。
常温下能与石灰、石膏或硅酸盐水泥一起,加水拌合后能发生水化反应,生成水硬性的水化产物的混合材料称为活性混合材料。常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料及粉煤灰。
(1)粒化高炉矿渣。粒化高炉矿渣是将炼铁高炉中的熔融炉渣经急速冷却后形成的质地疏松的颗粒材料。由于采用水淬方法进行急冷,故又称水淬高炉矿渣。急冷的目的在于阻止其中的矿物成分结晶,使其在常