《水泥基本知識(shí)》PPT課件.ppt

水泥基本知識(shí) 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 一 基本概念1 膠凝材料膠凝材料 即膠結(jié)料 粘土 黃泥 石灰 石膏 它是指在物理 化學(xué)作用下 能把漿體變成堅(jiān)固石狀體 并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì) 1 膠凝材料分類(lèi) 膠凝材料分為有機(jī)膠凝材料和無(wú)機(jī)膠凝材料兩大類(lèi) 2 有機(jī)膠凝材料 瀝青和各種樹(shù)脂屬于有機(jī)膠凝材料 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 3 無(wú)機(jī)膠凝材料 又分為水硬性和非水硬性?xún)煞N 4 非水硬性膠凝材料 拌水后只能在空氣中硬化而不能在水中硬化 如石膏 石灰等 5 水硬性膠凝材料 拌水后既能在空氣中硬化又能在水中硬化 水泥是水硬性膠凝材料 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 2 水泥從廣義而言 水泥泛指一切能夠硬化的無(wú)機(jī)膠凝材料 狹義而言的水泥則專(zhuān)指現(xiàn)代水泥 即具有水硬性的膠凝材料 水泥起源于膠凝材料 是在膠凝材料的發(fā)展過(guò)程中逐漸演變和發(fā)明的 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 3 水泥的起源原始水泥可追溯到5000年前 埃及的金字塔 古希臘和古羅馬時(shí)代用石灰摻砂制成的混和沙漿 曾被用于砌筑石塊和磚塊 這種用來(lái)做砌筑用的膠凝材料被稱(chēng)為原始水泥 它為現(xiàn)代水泥的發(fā)明奠定了基礎(chǔ) 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 4 水泥工業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)史1824年 英國(guó)泥水工J 阿斯普丁發(fā)明了一種把石灰石和粘土混和后加以煅燒來(lái)制造水泥的方法 并獲得了專(zhuān)利權(quán) 這種水泥因外觀和當(dāng)時(shí)常用于建筑中的英國(guó)附近波特蘭小城 島上 出產(chǎn)的石材顏色相近 故稱(chēng)為波特蘭水泥 人類(lèi)最早是利用間歇式土窯 后發(fā)展成土立窯 煅燒水泥熟料 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 1877年回轉(zhuǎn)窯燒制水泥熟料獲得了專(zhuān)利權(quán) 繼而出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī) 立式磨及單倉(cāng)鋼球磨等 從而有效地提高了水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量 1896年由德國(guó)人建造了第一臺(tái)回轉(zhuǎn)窯 生產(chǎn)的水泥稱(chēng)做旋窯水泥 以區(qū)別于立窯水泥 1905年濕法回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn) 1910年土立窯得到了改進(jìn) 實(shí)現(xiàn)了立窯機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn) 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 1928年德國(guó)的立列波博士和波利休斯公司在對(duì)立窯 回轉(zhuǎn)窯綜合分析研究后 創(chuàng)造了帶回轉(zhuǎn)爐箅子的回轉(zhuǎn)窯 為了紀(jì)念發(fā)明者與創(chuàng)造公司 取名為 立波爾窯 1950年 懸浮預(yù)熱器由德國(guó)發(fā)明成功并開(kāi)始應(yīng)用 大幅度降低了熟料生產(chǎn)的熱耗 極大地提高了生產(chǎn)規(guī)模 20世紀(jì)60年代初 日本將德國(guó)的懸浮預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯技術(shù)引進(jìn)后 于1971年開(kāi)發(fā)了水泥窯外分解技術(shù) 從而揭開(kāi)了現(xiàn)代水泥工業(yè)的新篇章 并且很快在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了各具特點(diǎn)的預(yù)分解窯 形成了新型干法生產(chǎn)技術(shù) 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 隨著原料預(yù)均化 生料均化 高功能破碎和粉磨 環(huán)境保護(hù)技術(shù)和X射線(xiàn)熒光分析等在線(xiàn)檢測(cè)方法的配套發(fā)展 加上電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化控制儀表等技術(shù)的廣泛應(yīng)用 使新型干法水泥生產(chǎn)的熟料質(zhì)量明顯提高 能耗明顯下降 生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大 水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)A 水泥裝備大型化B 水泥生產(chǎn)工藝節(jié)能化C 操作管理自動(dòng)化D 環(huán)保措施生態(tài)化 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 5 中國(guó)的水泥工業(yè)概況1889年第一家水泥廠是建于河北唐山的唐山細(xì)棉土廠 后改為啟新洋灰公司 現(xiàn)為啟新水泥廠 1889 1937年先后建設(shè)大連 中國(guó) 上海等水泥廠 是我們水泥工業(yè)發(fā)展的萌芽及早期發(fā)展階段 1937 1949年建設(shè)了哈爾濱 琉璃河等十余個(gè)新廠 但是由于戰(zhàn)亂 水泥工業(yè)發(fā)展處于衰落期 1949年后水泥工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展期 50 60年代改擴(kuò)建了32個(gè)重點(diǎn)大中型濕法和半干法立波爾窯生產(chǎn)企業(yè) 小立窯蓬勃發(fā)展 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 從上世紀(jì)70年代初研制新型干法水泥技術(shù)裝備開(kāi)始 在國(guó)家有關(guān)部門(mén)的支持和推動(dòng)下 1978年后相繼從國(guó)外引進(jìn)2000t 4000t預(yù)分解生產(chǎn)線(xiàn) 不僅改善了水泥工業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu) 而且在工廠設(shè)計(jì) 管理與設(shè)備改造等方面得到了借鑒 迅速提高我國(guó)的新型干法生產(chǎn)水平 機(jī)立窯生產(chǎn)因符合當(dāng)時(shí)的國(guó)情而迅速發(fā)展 產(chǎn)能一度占總產(chǎn)能的80 以上 總產(chǎn)能位居世界前列 進(jìn)入水泥大國(guó)的行列 但不是水泥強(qiáng)國(guó) 原因在于 立窯比重太高 大中型數(shù)量少 高標(biāo)號(hào)水泥產(chǎn)量比例低 裝備及從業(yè)人員技術(shù)水平低等 一 水泥的基本概念及水泥工業(yè)發(fā)展 90年代后水泥工業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 增大大型新型干法窯的比重 限制 淘汰 改造小立窯 提高 加快水泥工業(yè)技術(shù)進(jìn)步 向水泥強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)化 水泥行業(yè)科研創(chuàng)新與技術(shù)開(kāi)發(fā)能力不斷提高 技術(shù)裝備已達(dá)到世界先進(jìn)水平 目前日產(chǎn)2000噸新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)裝備已全部國(guó)產(chǎn)化 日產(chǎn)4000噸 5000噸新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90 以上 日產(chǎn)8000噸水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)和日產(chǎn)10000噸水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)投產(chǎn) 日產(chǎn)10000噸水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)全球只有7條 我國(guó)就擁有4條 新型干法水泥生產(chǎn)工藝已經(jīng)取代濕法 老式干法和立窯等生產(chǎn)工藝 二 水泥的分類(lèi)及命名 1 水泥的種類(lèi) 1 按照水泥的用途及性能分 通用水泥 專(zhuān)用水泥 特性水泥 通用水泥指一般土木建筑工程中采用的水泥 有硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 火山灰硅酸鹽水泥 復(fù)合硅酸鹽水泥 石灰石硅酸鹽水泥等 專(zhuān)用水泥指專(zhuān)門(mén)用途的水泥 如油井水泥 道路水泥等 特性水泥指某種性能比較突出的水泥 如快硬硅酸鹽水泥 自應(yīng)力鋁酸鹽水泥 抗硫酸鹽硅酸鹽水泥 白色硅酸鹽水泥等 二 水泥的分類(lèi)及命名 2 按照水泥的組成分類(lèi) A 硅酸鹽水泥系列 磨制水泥的熟料以硅酸鹽礦物為主要成分 如通用水泥及大部分專(zhuān)用水泥 特性水泥都屬于硅酸鹽水泥 B 鋁酸鹽水泥系列 磨制水泥的熟料礦物以鋁酸鈣為主 主要包括鋁酸鹽膨脹水泥 鋁酸鹽自應(yīng)力水泥和鋁酸鹽耐火水泥等 C 氟鋁酸鹽水泥系列 水泥礦物以氟鋁酸鹽為主 如快凝快硬氟鋁酸鹽水泥 型砂水泥 錨固水泥等 D 硫鋁酸鹽水泥系列 如快硬硫鋁酸鹽水泥 高強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥等 E 鐵鋁酸鹽水泥系列 如膨脹鐵鋁酸鹽水泥 自應(yīng)力鐵鋁酸鹽水泥等 二 水泥的分類(lèi)及命名 2 水泥的命名水泥命名時(shí)按照不同類(lèi)別分別以水泥的主要水硬性礦物 混合材 用途和主要特性來(lái)命名 當(dāng)名稱(chēng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)允許有簡(jiǎn)稱(chēng) 通用水泥以水泥的主要水硬性礦物冠以混合材名稱(chēng)或其他適當(dāng)名稱(chēng)來(lái)命名 專(zhuān)用水泥按照其專(zhuān)門(mén)用途命名 特性水泥以水泥的主要特性命名等 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 硅酸鹽水泥的定義與代號(hào) 1 凡由硅酸鹽水泥熟料 的石灰石或?；郀t礦渣 適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料 稱(chēng)為硅酸鹽水泥 國(guó)外通稱(chēng)波特蘭水泥 2 硅酸鹽水泥分兩種類(lèi)型 不摻加混合材的稱(chēng)為 型硅酸鹽水泥 用代號(hào)P 表示 在硅酸鹽水泥粉磨時(shí)摻入不超過(guò)水泥質(zhì)量的 的石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的成為 型硅酸鹽水泥 用代號(hào)P 表示 其中 P 是 Portland 的英文字首 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 硅酸鹽水泥的組分材料 1 硅酸鹽水泥熟料 凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融 所得以硅酸鈣為主要成分的燒結(jié)物 稱(chēng)為硅酸鹽水泥熟料 簡(jiǎn)稱(chēng)熟料 熟料是各種硅酸鹽水泥的主要組分材料 其質(zhì)量的好壞直接影響到水泥產(chǎn)品的性能與質(zhì)量?jī)?yōu)劣 屬于半成品 2 混合材料 是指在粉磨水泥時(shí)與熟料 石膏一起加入磨內(nèi)用以改善水泥性能 調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào) 提高水泥產(chǎn)量的礦物質(zhì)材料 如?；郀t礦渣 石灰石等 3 石膏 是用作調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間的組分 可用天然石膏也可以用工業(yè)副產(chǎn)石膏 如氟石膏 脫硫石膏 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 3 硅酸鹽水泥技術(shù)要求技術(shù)要求即品質(zhì)指標(biāo) 是衡量水泥品質(zhì)及保證水泥質(zhì)量的重要依據(jù) 水泥質(zhì)量可以通過(guò)化學(xué)指標(biāo)和物理指標(biāo)加以控制和評(píng)定 化學(xué)指標(biāo)主要控制水泥中有害物質(zhì)的化學(xué)成分不超過(guò)一定限量 水泥物理指標(biāo)主要是保證水泥具有一定的物理力學(xué)性能 滿(mǎn)足水泥使用要求 保證工程質(zhì)量 通過(guò)水泥強(qiáng)度等級(jí)劃分水泥產(chǎn)品質(zhì)量 硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)主要有不溶物 燒失量 細(xì)度 凝結(jié)時(shí)間 安定性 氧化鎂 三氧化硫 堿及強(qiáng)度指標(biāo)9項(xiàng) 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 1 不溶物與燒失量不溶物是指水泥經(jīng)酸和堿處理 不能被溶解的殘留物 主要成分是結(jié)晶SiO2 其次是R2O3 它屬于水泥中非活性組分之一 燒失量是指水泥在925 25 高溫下燃燒失去的百分?jǐn)?shù) 2 細(xì)度 即水泥的粗細(xì)程度 通常用比表面積或篩余數(shù)表示 3 凝結(jié)時(shí)間 是水泥從和水開(kāi)始到失去流動(dòng)性所需要的時(shí)間 分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間兩種 初凝時(shí)間是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開(kāi)始失去塑性的時(shí)間 終凝時(shí)間是指水泥加水拌和到標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去塑性的時(shí)間 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 4 安定性 是指水泥硬化后體積變化的均勻性 安定性是水泥質(zhì)量指標(biāo)中最重要的指標(biāo)之一 它直接反映水泥質(zhì)量的好壞 引起水泥安定性不良因素有 熟料中游離氧化鈣 方鎂石過(guò)高或水泥中石膏摻入量過(guò)多 5 游離氧化鈣 水泥中如果游離氧化鈣過(guò)高 將造成水泥混凝土體積膨脹而使結(jié)構(gòu)破壞 因此 按照水泥質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn) f CaO 1 5 體積膨脹系數(shù) 6 氧化鎂 水泥中氧化鎂過(guò)高時(shí) 由于其緩慢的水化和體積膨脹效應(yīng)也可使水泥硬化結(jié)構(gòu)破壞 按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定P O水泥中MgO含量 5 0 P C水泥中MgO含量 6 0 體積膨脹系數(shù) 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 7 三氧化硫 水泥中的三氧化硫主要是生產(chǎn)水泥時(shí)為了調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間加石膏而帶入的 三氧化硫過(guò)高使水泥強(qiáng)度下降 溫脹率上升 硬化后水泥的體積膨脹 甚至結(jié)構(gòu)破壞 因此規(guī)定水泥中三氧化硫含量不得超過(guò)3 5 體積膨脹系數(shù) 8 堿 水泥混凝土中的堿骨料反應(yīng)與混凝土中拌和物的總堿量 骨料的活性程度及混凝土的使用環(huán)境有關(guān) 為了防止堿骨料反應(yīng) 不同的混凝土配比和不同的使用環(huán)境對(duì)水泥堿含量的要求也不會(huì)一樣 因此標(biāo)準(zhǔn)中將堿定為任選要求 以鈉堿當(dāng)量計(jì)的堿含量應(yīng)不大于0 60 三 硅酸鹽水泥生產(chǎn)基本技術(shù)要求 4 廢品與不合格品 1 廢品 凡氧化鎂 三氧化硫 初凝時(shí)間 安定性中的任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定時(shí) 均為廢品 2 不合格品 凡細(xì)度 終凝時(shí)間 不溶物和燒失量中任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或者混合材摻入量超過(guò)最大限量和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號(hào)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)稱(chēng)為不合格品 八 水泥粉磨 儲(chǔ)存及發(fā)運(yùn) 1 水泥粉磨 硅酸鹽水泥熟料加適量石膏 有時(shí)加適量混合材料或外加劑共同磨細(xì)為水泥 2 優(yōu)化水泥配比方案時(shí)要考慮的事項(xiàng) 1 水泥品種 2 水泥強(qiáng)度 3 水泥組成材料的理化性能 種類(lèi) 質(zhì)量和成本 4 水泥的品質(zhì)指標(biāo)控制要求 八 水泥粉磨 儲(chǔ)存及發(fā)運(yùn) 水泥粉磨的工藝過(guò)程 以閉路粉磨系統(tǒng)為例 物料的流動(dòng) 按生產(chǎn)要求配比的水泥組成物料 經(jīng)配料設(shè)備配合后 由喂料設(shè)備喂入磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉磨 符合生產(chǎn)控制要求得物料出磨后 由輸送設(shè)備送入分級(jí)設(shè)備 分選出來(lái)的未達(dá)到產(chǎn)品細(xì)度要求的物料回送到磨頭與入磨物料混合入磨再次被粉磨 分選出來(lái)的達(dá)到產(chǎn)品細(xì)度要求的水泥產(chǎn)品由輸送設(shè)備送入水泥庫(kù)存儲(chǔ) 氣流的流動(dòng) 氣流隨同物料一同入磨由磨尾排出 進(jìn)入收塵系統(tǒng) 經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣 八 水泥粉磨 儲(chǔ)存及發(fā)運(yùn) 水泥儲(chǔ)存 水泥出磨后要送入水泥庫(kù)中進(jìn)行儲(chǔ)存和均化 以保證生產(chǎn)平衡 改善水泥質(zhì)量 調(diào)劑水泥品種等 水泥包裝與散運(yùn) 略 水泥質(zhì)檢與發(fā)運(yùn) 出廠水泥必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢測(cè) 包裝水泥按照包裝編號(hào)或者散裝水泥按庫(kù)號(hào)抽樣 進(jìn)行水泥的例行項(xiàng)目檢驗(yàn) 真實(shí)反映水泥質(zhì)量 為用戶(hù)提供要求的出廠水泥質(zhì)檢單