水泥生产基本知识培训.ppt

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1、.,重庆石柱科华水泥公司,水泥生产基本知识培训,.,目录,1原、材料介绍 2熟料化学成份和熟料烧成 3通用硅酸盐水泥 4水泥生产工艺,.,第一段介绍 原、材料介绍,水 泥 生 产 基 础 知 识 培 训,.,典型生料粉的化学组成：,生料粉和熟料的组成,.,在熟料的烧成过程中， CO2 从CaCO3中逸出，结晶水从粘土中逸去。 在熟料中， CaO， SiO2， Al2O3 和 Fe2O3 的含量比在生料中的要高！,生料粉和熟料的组成,.,内容,石灰质原料 硅铝质原料 校正原料,.,石灰质原料,石灰质原料是生产水泥的主要原料，它主要提供CaO；生产1t熟料约需1.5吨生料，其中约1.1t为石灰质原

2、料。石灰质原料分为天然的和工业废渣两大类。目前使用最多的还是自然界赋存量较大的石灰石。,.,石灰质原料,常用的天然石灰质原料有石灰岩、大理岩、泥灰岩、白垩等。我国大部分水泥厂使用石灰岩，也有少量厂家使用大理岩和泥灰岩；河南、陕西、四川等地有储量不多的白垩。 石灰岩是由化学与生物化学沉积而成，最纯级的石灰石为方解石和文石；一般石灰岩含有白云石（CaCO3、MgCO3）、硅质（石英或燧石）和粘土等杂质。方解石属六方晶系，比重为2.7；文石属斜方晶系，比重为2.95；大理岩是粗粒状方解石的变种。,.,石灰质原料,石灰石是石灰岩的一种天然石灰质原料，一般为细粒晶体结构的致密岩石；由于含有各种杂质，颜色

3、常呈灰色、黑色、褐色等，最纯的石灰石为白色。石灰石硬度取决于地质年代，通常地质年代越老，石灰石越硬；石灰石硬度在莫氏标准1.83.0，比重为2.62.8。用小刀可容易地刻出白色痕迹，具有贝壳状断口。 泥灰岩是介于石灰岩和粘土之间的岩石，它主要由石灰质和粘土质物质组成的均匀混合物，在地质上泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的沉积岩。,.,石灰质原料,白垩是由海洋生物（如贝壳、孔虫等）外壳堆积而成的沉积岩，其中主要组成是细粒灰泥岩，有的含有少量生物残骸，一般矿量不大；它的颜色有白、浅黄、浅绿等色；结构疏松，用手指即可将其捏碎，有的呈土状，易于粉磨；其CaCO3含量可达90%。 石灰石的种类、

4、成因类型对水泥制造工艺过程的矿石采掘、破碎、粉磨、煅烧等阶段有直接影响；诸如石灰石矿物形态、结晶度、颗粒尺寸、胶结介质、密实程度、杂质存在类型和矿物形态对生料粉磨物理加工、化学反应活性和烧结性能都有重大影响。,.,石灰质原料,综合利用工业废渣，已经成为水泥工业的一项重大任务。电石渣、糖滤泥、碱渣等都可作为石灰质原料使用。 电石渣是化工厂乙炔发生车间水解电石排出的含水约90%的消石灰浆。1t电石约可产生1.15吨干渣。电石渣由80%以上1050的细颗粒组成。 制糖厂用碳酸法制糖的糖滤泥，制碱厂用氯碱法制碱的碱渣等主要成分都是碳酸钙，均可作石灰质原料来生产硅酸盐水泥。,.,硅铝质原料,硅铝质原料是

5、水泥熟料中酸性氧化物（SiO2、Al2O3）的主要来源。硅铝质原料分为天然粘土和工业废渣两大类。 天然粘土质原料主要有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩、河泥、千枚岩、火山岩等。 工业废渣包括热电厂粉煤灰、增钙渣及煤矿排出的煤矸石、炼铝厂赤泥、钢铁厂熔渣、水渣等。这些物料一般硅酸率较低，需硅质校正料与之配合使用。,.,硅铝质原料,黄土和粘土都是由花岗岩、玄武岩等风化分解后，再经迁移沉积而成，区别只是风化程度不同而已。黄土主要分布在华北、西北地区。黄土中的原生矿物主要是石英，其次是长石、白云母、方解石和石膏；含有的粘土矿物主要是伊利石，其次是蒙脱石和拜来石；碱主要由白云母、长石带入；主要化学成分是S

6、iO2、Al2O3。黄土含细砂较多，硅酸率偏高，一般SM=3.54.0，AM=2.52.8。我国北方地区由于季节性和常年干旱的特点，其风化淋溶作用较浅，含碱量较高，一般K2O+ Na2O=3.54.0%，有的更高。黄土粘粒含量大多在2040%之间。,.,硅铝质原料,粘土在我国分布地区较广，有东北地区的黑土、棕壤土，南方的红壤和黄壤土，华北与西北地区的红土；由于各地自然条件不同，其矿物组成也有差异： 黑土和棕壤土中，粘土矿物主要是水云母和蒙脱石，含有的非粘土矿物主要是细分散的石英，其次是长石、方解石、云母等。SiO2含量较高，一般SM=2.73.1，AM=2.62.9。这类粘土一般碱含量是：黑土

7、K2O+ Na2O=45%，棕壤土在3.5%以下。,.,硅铝质原料,红壤和黄壤土中含有的粘土矿物主要是高岭石，其次是伊利石、三水铝矿等；含有的非粘土矿物主要是石英、长石和赤铁矿等。它们的碱含量较少，硅酸率SM=2.53.3，铝氧率AM=23。 红土中含有的粘土矿物主要是伊利石和高岭石，其次还含有一些长石、石英、方解石、白云母等非粘土矿物。它的SiO2含量较低，Al2O3、Fe2O3含量较高，硅酸率SM=1.42.6，铝氧率AM=25。,.,硅铝质原料,千枚岩类原岩仍为粘土质、粉砂质和一部分中基性火山岩与火山碎屑经低温区域变质作用而形成；因属低温和较强应力的产物，故千枚岩石细密、常有良好的方向构

8、造，发育成千枚状结构，是比板状岩石变质更深的一类岩石。在薄的片理上常见丝绢光泽和微细的小皱纹。尽管原岩几乎全部重结晶，新生矿物甚多，但颗粒仍很细，平均粒径都在0.1以下，故肉眼很难分辨。千枚岩中典型的矿物是绢云母、石英、钠长石、绿泥石等，后两种含量较低，副矿物有磁铁矿、金红石和电气石。千枚岩分布广泛，如辽东地区辽河群，秦岭的宽坪群，南方的板溪群，山西的滹沱群和昆阳群都有赋存。,.,硅铝质原料,页岩是粘土受地壳压力胶结而成的粘土岩石，层理明显，颜色不定，一般为灰色、褐色、黑色或绿色；化学成分与粘土相似；它的主导矿物是石英、长石、云母、方解石以及其它岩石碎屑。泥质页岩硅酸率低，细粒砂质页岩和砂岩与

9、页岩互层的矿床硅酸率较高。,.,校正原料,当钙质原料与硅铝质原料配合不能得到符合要求的生料成分时，要根据所缺少的组分，加入相应的校正原料。,.,校正原料,硅质校正料主要有石英岩、砂岩、粉砂岩、河砂、砂质灰岩等。一般要求硅质校正料的SiO2含量为7090%，或SM4；找矿的主要方向是风化程度较高、结构疏松的硅质粉砂岩、砂岩、河砂等，然而经常遇到的却是硅石、石英砂岩、石英岩状砂岩等硬度较高的物料 铝质校正料主要有铝矾土、粉煤灰、陶土等含铝较高、含铁较少的硅铝质原料。 铁质校正料主要有铁矿石（粉）、硫酸渣、铜矿渣等。,.,在石灰石中主要以白云石(CaCO3 MgCO3)出现 氧化镁与主要的熟料相进行

10、结合，结合量达重量的2 在熟料中形成的游离氧化镁（方镁石）超过重量的2 氧化镁的膨胀产生膨胀裂纹 MgO + H2O Mg(OH)2,原料的辅助成分 氧化镁,.,主要出现在原料的粘土和泥灰岩（长石，云母和伊利石）中 煤灰是氧化钾和氧化钠的另一个来源 中欧：氧化钾含量 氧化钠含量 南美： 氧化钠含量 氧化钾含量 碱金属硅的反应： 某些混凝土活性集料如蛋白石，含有对碱金属敏感的成分，会引起膨胀现象 低碱硅酸盐水泥： 钠含量 0.60 %,原材料的辅助成分 碱金属,.,在烧成带挥发的部分碱金属 碱金属循环 通过增加生料中三氧化硫的含量以及排出气体中二氧化硫的含量， 达到降低生料中碱金属的挥发量以及碱

11、金属循环量的目的 通过提高烧成带的温度和延长在烧成带的停留时间，增加碱金属的 挥发量,原料的辅助成分 碱金属,.,原料的辅助成分 内部循环,.,在几乎所有的水泥原料中出现，主要是以氧化物的形式存在（黄铁矿和白铁矿， FeS2) 燃料是硫的另一个来源 通过燃烧和挥发在烧成带形成气态的二氧化硫 气态的二氧化硫与挥发的碱金属及氧结合 生成低挥发性的碱金属硫化物 碱金属硫化物在生料颗粒表面凝结：随熟料排出,原料的辅助成分 硫,.,二氧化硫含量不足：形成高挥发性碱金属碳酸盐或碱金属氯化物 循环过程 过量的二氧化硫：与碳酸钙在预热器中反应 以硫酸钙的形式返回窑内 增加二氧化硫的循环 部分以未分解的硫酸钙形

12、式出现于熟料中 “石灰的浪费” 碱金属硫酸盐可以提高水泥的早期强度 较高的含硫量会导致二氧化硫排放量的增加，堵塞和结圈,原料的辅助成分 硫,.,由原料和燃料带入的氯化物 氯化物促进钢铁的腐蚀 水泥中氯离子含量的极限值为 0.1！ 由于挥发性高，碱金属氯化物在烧成带和预热器之间产生循环 由于结皮的增加，可能引起停窑 通过引出1025的窑气体，中断循环 旁路放风,原料的辅助成分 氯化物,.,原料的辅助成分 循环过程,窑,.,原料的辅助成分 循环的中断,.,中断循环的缺点 打断窑的热系统 单位热耗和电耗与旁路放风量成比例地增加 要求重新喂入因此而产生的窑灰量 利用废气余热变得困难,原料的辅助成分 循

13、环的中断,.,常规原料的氟化物含量：0.030.08% 氟化物的挥发性低 不会形成干扰性的循环 现在在大多数情况下，不再使用将氟化 钙（约1）掺入生料来促进熟料烧成的方法 （与石灰的结合可以通过提高均化效果和将 生料磨得更细来得到）,原料的辅助成分 氟化物,.,本公司原料条件,四组分配料： 石灰石 CaO49.0% MgO2.5% K2O+NaO 0.2% 页岩 SiO260.0% Al2O315.0% K2O+NaO 2.5% 钢渣 Fe2O3 30% 砂岩 SiO280.0% Al2O39.0%,.,烧成燃料煤,煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性

14、矿物。,.,(wf) (wf) 挥发分 （wf） 碳含量（wf） 泥煤 65 % 91 %,煤的特性,BC = 烟煤,.,烧成燃料煤,煤的分类 煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。煤的种类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相同。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。,.,烧成燃料煤,（1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。

15、（2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。,.,烧成燃料煤,（3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。 (4)泥煤：碳化程度最浅，含碳量少，水分多，Mar可高达90%，所以需要

16、露天风干后使用；泥煤的灰分很容易熔化，发热量低，挥发分含量很多，因此极易着火燃烧。 泥煤可燃性好，很容易着火燃烧，反应性强，含硫量低，灰分熔点低，但机械强度较低。因此，泥煤在工业上使用价值不高，更不宜长途运输，一般只作为地方性燃料使用。,.,烘干和粉磨 输送 喂煤 安全措施,细度 颗粒尺寸分布 化学成分 物理性能,煤粉的制备工艺和特性,工艺,特性,.,烧成燃料煤,化学组成 煤中有机质是复杂的高分子有机化合物，主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成，而碳、氢、氧三者总和约占有机质的95以上；煤中的无机质也含有少量的碳、氢、氧、硫等元素。碳是煤中最重要的组分，其含量随煤化程度的加深而增高。泥炭中碳

17、含量为5060，褐煤为6070，烟煤为7492，无烟煤为 9098。煤中硫是最有害的化学成分。煤燃烧时，其中硫生成SO2，腐蚀金属设备，污染环境。煤中硫的含量可分为 5 级：高硫煤，大于4；富硫煤，为2.54；中硫煤，为1.52.5；低硫煤，为1.01.5；特低硫煤 ，小于或等于1。煤中硫又可分为有机硫和无机硫两大类。,.,烧成燃料煤,通过工业分析可大致了解煤的性质,又称技术分析,是指煤的水分、挥发分、灰分的测定以及固定碳的计算。 水分可分为外在水分、内在水分以及与煤中矿物质结合的结晶水、化合水。 外在水分为煤炭在开采、运输、储存及洗选过程中，附着在煤颗粒表面和大毛细孔中的水分。 内在水分为吸

18、附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水分，温度超过100时可将煤中内在水分完全蒸发出来 。 灰分是指煤完全燃烧后残留的残渣量。灰分来自煤的矿物质。挥发分是指煤中有机质可挥发的热分解产物。 挥发分随煤化程度增高而降低，可用于初步估测煤种。 固定碳是指煤中有机质经隔绝空气加热分解的残余物,固定碳随变质程度的加深而增高，可作为鉴定煤变质程度的指标。,.,烧成燃料煤,煤中伴生元素 指以有机或无机形态富集于煤层及其围岩中的元素。有些元素在煤中富集程度很高，可以形成工业性矿床，如富锗煤、富铀煤、富钒石煤等，其价值远高于煤本身。 根据煤中伴生元素的性质和用途，可分为有益元素、有害元素和指相元素3类。有益元素主要

19、 有锗、镓、铀、钒等，可被利用。有害元素 主要有硫 、磷、氟、氯、砷、铍、铅、硼、镉、汞、硒、铬等。硫是煤中常见的有害成分，其他有害元素在煤中含量一般不高，但危害极大，如砷是一种有毒元素。煤在燃烧中，硫是造成城镇环境污染的主要物质源。,.,烧成燃料煤,煤的各种发热量名称的含义】 a.煤的弹筒发热量（Qb） 煤的弹筒发热量，是单位质量的煤样在热量计的弹筒内，在过量高压氧（2535个大气压左右）中燃烧后产生的热量（燃烧产物的最终温度规定为25C）。 b.煤的高位发热量（Qgr） 煤的高位发热量，即煤在空气中大气压条件下燃烧后所产生的热量。实际上是由实验室中测得的煤的弹筒发热量减去硫酸和硝酸生成热后

20、得到的热量。,.,烧成燃料煤,由于煤样是在高压氧气的弹筒里燃烧的，因此发生了煤在空气中燃烧时不能进行的热化学反应。如：煤中氮以及充氧气前弹筒内空气中的氮，在空气中燃烧时，一般呈气态氮逸出，而在弹筒中燃烧时却生成N2O5或NO2等氮氧化合物。这些氮氧化合物溶于弹筒税种生成硝酸，这一化学反应是放热反应。另外，煤中可燃硫在空气中燃烧时生成SO2气体逸出，而在弹筒中燃烧时却氧化成SO3，SO3溶于弹筒水中生成硫酸。SO2、SO3,以及H2SO4溶于水生成硫酸水化物都是放热反应。所以，煤的弹筒发热量要高于煤在空气中、工业锅炉中燃烧是实际产生的热量。为此，实际中要把弹筒发热量折算成符合煤在空气中燃烧的发热

21、量。,.,烧成燃料煤,应该指出的是，煤的弹筒发热量是在恒容（弹筒内煤样燃烧室容积不变）条件下测得的，所以又叫恒容弹筒发热量。由恒容弹筒发热量折算出来的高位发热量又称为恒容高位发热量。而煤在空气中大气压下燃烧的条件是恒压的（大气压不变），其高位发热量是恒压高位发热量。恒容高位发热量和恒压高位发热量两者之间是有差别的。一般恒容高位发热量比恒压高位发热量低8.420.9J/g,实际中当要求精度不高时，一般不予校正。,.,燃油的质量- (特轻)- (轻)- (中等)- S (重) 由石蜡，烯烃和芳香族化合物组成 性能- 燃烧热- 粘度- 含硫量- 密度,液体燃料 燃油,.,经济 基本不需处理 加热后可

22、泵 在120时发生雾化,重油（S型）,.,由短链的碳氢化合物组成（C1-C6） 主要在俄罗斯使用 不需处理 极其依赖供货商,天然气,.,废油 废溶剂 焦油和焦油产品 酸性树脂 油泥,液体二次燃料,.,燃料的特性 燃烧过程,碳: C + O2 CO2 + 409 kJ C + 1/2 O2 CO + 120 kJO2 70% ! 因缺氧量超过70而造成能量损失！ 氢: 游离氢或有机体 H2 + 1/2 O2 H2O 硫:源自无机物（FeS）或有机物 S + O2 SO2 or 或 S + 11/2 O2 SO3 氮: 源自空气或有机体 N2 + x O2 NO and和 NO2 (NOx),.,

23、燃烧热，高值及低值 灰分 挥发分 含硫量 氢含量 氯含量,燃料的特性 参数,.,特殊能量单位 德国: (丝煤单位) 1 SKE = 燃烧1公斤干丝煤产生的热量 1 SKE = 7000 kcal = 29300 kJ = 8.141 kWh 英国： 英热单位 BTU 1 BTU = 将1磅水的温度升高1华氏度 1 BTU = 0.252 cal = 1.05435 J = 0.293 Wh 不同能源的对比 1 kg 丝煤 = 1.9 kg 褐煤或木材 0.7- 0.8 kg 燃油 0.8 cbm 天然气 0.37 mg 铀235,特殊能量单位及各种能源的对比,.,本公司燃料条件,烟煤： Aad

24、 28.0% 灰分 Vad 18.0% 挥发分 Qnet.ad 25000KJ/Kg 发热量 St.ad 1.00% 全硫,.,第二段 介绍熟料化学成份和熟料的生成,水 泥 生 产 基 础 知 识 培 训,.,内 容,一般参数 原料化学 数学参数和熟料的相 石灰饱和系数 鲍格计算 由生料粉至熟料 热耗 窑皮,.,影响熟料和水泥质量的参数,窑 温度曲线图 加热 最终烧成 冷却,原料 化学成分 矿物组成 粉磨细度 均化,燃料 成分 灰分含量 空气燃料比 火焰形状,.,生料粉的分析,.,氧化物的来源,74 %,24 %,.,两种典型的粘土矿物,高岭石 Al2O3 * 2 SiO2 * 2 H2O A

25、l2Si2O5(OH)4 39.5% Al2O3SM = 1.16 46.5%SiO2 14.0%H2O Al2O3 * 4 SiO2 * (H2O)n * H2O 蒙脱石 28.3 % Al2O3SM = 2.36 66.7%SiO2 5.0%H2O,.,不同的石灰石和粘土的分析,.,由石灰石至粘土,石灰石96-100%CaCO3 泥灰石灰石90-96%CaCO3 钙质泥灰岩75-90%CaCO3 泥灰岩40-75%CaCO3 泥质泥灰岩10-40%CaCO3 泥灰质粘土4-10%CaCO3 粘土0-4%CaCO3,.,熟料生产的各率值,饱和系数,硅率,铝率,饱和比,净饱和系数,.,石灰饱和

26、系数LSF 标准石灰量LST,LSF=100生料粉中石灰的含量很完美。可以完全满足所有的“石灰消费者” LSF100生料粉中石灰的含量太高。一部分氧化钙在熟料中以游离石灰的形式存在，这种游离石灰是不能通过技术途径除掉的 LSF100可结合的石灰量太低，硅酸三钙的含量降低,.,熟料的相,100.2,0,0.64,铁铝酸四钙,21.0% Al,2,O,3,ferrite“ ”铁酸盐“,32.8% Fe,2,O,3,.,C3S = 4.071*(CaO - CaOfree) 7.6*SiO2 6.718*Al2O3 1.43*Fe2O3 C2S = 8.6*SiO2 + 5.068*Al2O3 +

27、1.079*Fe2O3 3.071*(CaO - CaOfree) C3A = 2.65*Al2O3 + 1.692*Fe2O3 C4AF = 3.043*Fe2O3,液相 =3*Al2O3 + 2.25*Fe2O3 + MgO + K2O + Na2O + SO3(1450) 液相 =1.13C3A+1.35C4AF+MgO+Na2OSO3 (1450) Na2O碱当量 = Na2O+0.658*K2O,液相和碱当量,计算可能存在的相（鲍格公式）,.,由生料粉至熟料,*,sonstige Oxide,.,煤灰的影响,熟料1,煤灰,熟料2,熟料3,煤灰,硫,SiO,2,20,06,47,90,

28、20,34,20,24,Al,2,O,3,6,17,32,30,6,43,6,4,Fe,2,O,3,3,09,4,50,3,10,3,08,CaO,64,81,10,60,64,27,63,95,MgO,3,09,2,00,3,08,3,06,K,2,O,1,54,0,60,1,53,1,52,Na,2,O,0,31,n.b.,0,31,0,3,SO,3,0,31,1,50,0,32,0,86,CaO free f-CaO,1,00,-,0,99,0,99,Total 总计,99,38,99,40,99,38,99,40,LSF,99,0,6,1,96,56,96,56,LSF (net),9

29、7,5,95,1,95,1,Na,2,O碱当量,1,32,1,32,1,30,S/A+F,2,17,1,30,2,13,2,14,A/F,2,00,7,18,2,07,2,08,硫化作用,18,1,18,9,51,1,液相,30,7,31,5,31,9,C,3,S,61,4,55,4,55,1,C,2,S,11,2,16,5,16,5,C,3,A,21,6,22,3,22,2,C,4,AF,9,4,9,4,9,4,.,部分碱金属盐的熔点和沸点,碱卤化物 熔点 C 沸点 C 氯化物KCl, NaCl77080114111440 氟化物KF, NaF857990app.15001704 碳酸盐 K

30、2CO3, Na2CO3891850- 硫酸盐 K2SO4, Na2SO41096884-,.,生料的煅烧过程,温度范围 反应 产物 200 600 C 粘土矿物脱水 600 800 C CaCO3 碳酸钙与粘土矿物反应 CS + CA + CO2 700 900 C CaCO3 碳酸钙分解 CaO + CO2 800 900 C CS CaO CS与CaO反应 C2S 1000 1300 C CA 2 CaO CA与2CaO反应C3A 1000 1300 C CA Fe2O3 3 CaO CA与Fe2O3和3CaO反应 C4AF 1250 C C2S CaO C2S与CaO反应 C3S,.,

31、由生料至熟料产生的相变,C4AF,CO2,CaO,C3S,C2S,Liq. 液相,C3A,C12A7,Fe2O3,Clay minerals 粘土矿物,T-quartz T石英,H-quartz H石英,H2O,熟料,生料,.,理论的和实际的热耗,理论热耗kcal/kg kJ/kg clinker 熟料 原料的加热 20 C 240 C-170-712 粘土的脱水at 420 C-40-167 加热至900 C-195-816 CaCO3 CaO + CO2at 900 C-475-1989 加热至1400 C-125-523 加热至熔融-25-105 总量 1-1030-4312 理论热回收

32、 脱水粘土结晶放热+10+42 熟料相形成放热+100+419 熟料的冷却1400 C 20 C+360+1507 CO2 冷却- 20 C+120+502 蒸汽的凝结+20+84 总量 2+610+2554 所需的净热 总量 1总量 2 -420-1758,.,理论的和实际的热耗,与实际的差异（热损） kcal/kg kJ/kg clinker 熟料 废气 -150-628 冷却空气-80-335 出冷却机熟料-25-105 回转窑 - 40 -167 辐射和对流 预热器 - 25-105 其它-25-105 总量 3-370-1549 实际所需的热 总量 1-1030-4312 总量 2+

33、610+2554 总量 3-370-1549 实际热耗-790- 3307,.,窑皮的成分,烧结物 C2S硅酸二钙 贝利特 C3S硅酸三钙阿利特 C3A铝酸三钙铝酸盐 C12A7七铝酸十二钙 C4AF铁铝酸四钙铁酸盐 C2S硅铝酸二钙钙铝黄长石 未烧结物 CaO 氧化钙游离石灰 Ca(OH)2氢氧化钙氢氧钙石 CaSO4硫酸钙硬石膏 2 C2S * CaCO3灰硅钙石 2 C2S * CaSO4 灰硅钙石硫酸盐 K2SO4硫酸钾 Na2SO4硫酸钠 (K,Na)2SO4 * 2 CaSO4 碱性硫酸钙 KCl氯化钾 天然氯化钾 K2O * Al2O3 * SiO2硅铝酸钾硅酸钙,.,第三段 介

34、 绍 通用硅酸盐水泥国家标准GB175-20072007-11-09发布 2008-06-01实施,水 泥 生 产 基 础 知 识 培 训,.,GB1752007,本标准自实施之日起代替GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、GB1344-1999矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、GB12958-1999复合硅酸盐水泥三个标准。,.,GB1752007,定义与分类 通用硅酸盐水泥 以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 分类 本标准规定的通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水

35、泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。,.,水泥品种、代号、组分,.,GB1752007,材料组成 硅酸盐水泥熟料 由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。 石膏 天然石膏：应符合GB/T 5483中规定的G类或M类二级（含）以上的石膏或混合石膏。 工业副产石膏：以硫酸钙为主要成分的工业副产物。采用前应经过试验证明对水泥性能无害。 活性混合材料 符合GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847标准要求的粒化高炉矿渣、粒

36、化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。 非活性混合材料 活性指标分别低于GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料；石灰石和砂岩，其中石灰石中的三氧化二铝含量应不大于2.5%。 窑灰 符合JC/T742的规定。 助磨剂 水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量应不大于水泥质量的0.5%，助磨剂应符合JC/T667的规定。,.,水泥强度,强度等级 硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。 普通硅酸盐水泥的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52

37、.5R四个等级。 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。,.,水泥强度,.,水泥强度,.,水泥化学指标,.,技术要求,碱含量（选择性指标） 水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。 物理指标 凝结时间 硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于

38、600min。 安定性 沸煮法合格。 细度（选择性指标） 硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80m方孔筛筛余不大于10%或45m方孔筛筛余不大于30%。,.,试验方法,组分 由生产者按GB/T12960或选择准确度更高的方法进行。在正常生产情况下，生产者应至少每月对水泥组分进行校核，年平均值应符合本标准第5.1条的规定，单次检验值应不超过本标准规定最大限量的2%。 为保证组分测定结果的准确性，生产者应采用适当的生产程序和适宜的方法对所选方法的可靠性进行验证，并将经验证的方法形成文件。

39、 不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫和碱含量 按GB/T176进行试验。 压蒸安定性 按GB/T750进行试验。 氯离子 按JC/T420进行试验。 标准稠度用水量、凝结时间和安定性 按GB/T 1346进行试验。 强度 按GB/T17671进行试验。但火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥和掺火山灰质混合材料的普通硅酸盐水泥在进行胶砂强度检验时，其用水量按0.50水灰比和胶砂流动度不小于180mm来确定。当流动度小于180mm时，须以0.01的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于180mm。 胶砂流动度试验按GB/T2419进行，其中胶砂制备按GB/T17671进行。

40、比表面积 按GB/T8074进行试验。 80m和45m筛余 按GB/T1345进行试验。,.,检验规则,编号及取样 水泥出厂前按同品种、同强度等级编号和取样。袋装水泥和散装水泥应分别进行编号和取样。每一编号为一取样单位。水泥出厂编号按年生产能力规定为： 200104t以上，不超过4000t为一编号； 120104t200104t，不超过2400t为一编号； 60104t120104t，不超过1000t为一编号； 30104t60104t，不超过600t为一编号； 10104t30104t，不超过400t为一编号； 10104t以下，不超过200t为一编号。 取样方法按GB12573进行。可连续

41、取，亦可从20个以上不同部位取等量样品，总量至少12kg。当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。 水泥出厂 经确认水泥各项技术指标及包装质量符合要求时方可出厂。,.,检验规则,检验报告 检验报告内容应包括出厂检验项目、细度、混合材料品种和掺加量、石膏和助磨剂的品种及掺加量、属旋窑或立窑生产及合同约定的其他技术要求。当用户需要时，生产者应在水泥发出之日起7d内寄发除28d强度以外的各项检验结果，32d内补报28d强度的检验结果。 交货与验收 交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据，也可以生产者同编号水泥的检验报告为依据。采取何种方法验

42、收由买卖双方商定，并在合同或协议中注明。卖方有告知买方验收方法的责任。当无书面合同或协议，或未在合同、协议中注明验收方法的，卖方应在发货票上注明“以本厂同编号水泥的检验报告为验收依据”字样。,.,检验报告,检验报告内容应包括出厂检验项目、细度、混合材料品种和掺加量、石膏和助磨剂的品种及掺加量、属旋窑或立窑生产及合同约定的其他技术要求。当用户需要时，生产者应在水泥发出之日起7d内寄发除28d强度以外的各项检验结果，32d内补报28d强度的检验结果。,.,交货与验收,交货时水泥的质量验收可抽取实物试样以其检验结果为依据，也可以生产者同编号水泥的检验报告为依据。采取何种方法验收由买卖双方商定，并在合

43、同或协议中注明。卖方有告知买方验收方法的责任。当无书面合同或协议，或未在合同、协议中注明验收方法的，卖方应在发货票上注明“以本厂同编号水泥的检验报告为验收依据”字样。,.,交货与验收,以抽取实物试样的检验结果为验收依据时，买卖双方应在发货前或交货地共同取样和签封。取样方法按GB12573进行，取样数量为20kg，缩分为二等份。一份由卖方保存40d，一份由买方按本标准规定的项目和方法进行检验。 在40d以内，买方检验认为产品质量不符合本标准要求，而卖方又有异议时，则双方应将卖方保存的另一份试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。水泥安定性仲裁检验时，应在取样之日起10d以

44、内完成。,.,交货与验收,以生产者同编号水泥的检验报告为验收依据时，在发货前或交货时买方在同编号水泥中取样，双方共同签封后由卖方保存90d，或认可卖方自行取样、签封并保存90d的同编号水泥的封存样。 在90d内，买方对水泥质量有疑问时，则买卖双方应将共同认可的试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。,.,包 装,水泥可以散装或袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg，且应不少于标志质量的99%；随机抽取20袋总质量（含包装袋）应不少于1000kg。其它包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量要求，应符合上述规定。水泥包装袋应符合GB9774的规定。,.,标 志,水泥包装袋上

45、应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色；火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。 散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。,.,第四段介绍 水泥生产工艺,水 泥 生 产 基 础 知 识 培 训,.,内容,水泥工业生产设备 破碎机 磨机 水泥窑 冷却机 预热器和分解炉 水泥干法生产线工艺流程 生料制备工艺流程 熟料制备工艺流程 水泥制备工艺流程,.,水泥生产设备 破碎

46、机,粘土破碎,.,水泥生产设备 球磨机,Cement production equipment,Cement production equipment,.,水泥生产设备 辊式磨,.,水泥生产设备 辊压机,.,水泥生产设备 立窑,.,水泥生产设备 回转窑,.,水泥生产设备 冷却机,.,水泥生产设备 预热器和分解炉,.,新型干法生产线工艺流程,.,生料制备工艺流程,石灰石,粘土,页岩,铁矿石,锤式破碎机,圆形预均化堆场,铁矿石配料库,页岩配料库,粘土配料库,石灰石配料库,立磨,生料均化库,冲击式破碎机,冲击式破碎机,冲击式破碎机,矩形预均化堆场,.,熟料制备工艺流程,生料均化库,预热器,分解炉,回转窑,篦冷机,熟料库,煤粉仓,煤立磨,原煤仓,矩形预均化堆场,冲击式破碎机,无烟煤,.,水泥制备工艺流程,熟料库,熟料配料库,辊压机,水泥磨,水泥库,Gypsum stockpile 石膏堆场,Crusher 破碎机,Gypsum silo 石膏配料库,矿渣堆场,矿渣烘干机,矿渣配料库,混合材配料库,混合材,破碎机,粉煤灰库,.,谢 谢 观 看 !,