硅酸盐水泥的生产及工艺过程非常好的课件

1.生产原理：
通用硅酸盐水泥的生产原理可概括为“两磨一烧”，如图3-1所示。
各石矿膏物 ：成缓分凝的剂特，通性掺如入用表量一3硅-2般所为示酸水。泥盐质量水的3泥%-5%的。 生产原理可概括为“两磨一烧”，如 图3-1所示。 石膏：缓凝剂，掺入量一般为水泥质量的3%-5%。
各矿物成分的特性如表3-2所示。 通用硅酸盐水泥的生产原理可概括为“两磨一烧”，如图3-1所示。 ①活性混合材料：这类混合材料掺入水泥中，在常温下能与水泥的水化产物——氢氧化钙或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳 定化合物。 混合材料：在水泥生产中，为了减少水泥熟料的比率，实现节能环保和改善水泥性能的目的，有时会在最后环节加入不同数量、不同 品种的混合材料。 硅铝质原料：各种粘土、黄土、硅石、煤矸石、粉煤灰等。 硅铝质原料：各种粘土、黄土、硅石、煤矸石、粉煤灰等。 技能目标：能复述水泥熟料的特性 情感目标：培养学生的分析能力 熟料的矿物成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙。 各矿物成分的特性如表3-2所示。 ①活性混合材料：这类混合材料掺入水泥中，在常温下能与水泥的水化产物——氢氧化钙或在硫酸钙的作用下生成具有胶凝性质的稳 定化合物。 这些混合材料根据其作用不同，可分为两大类： 还有少量的有害成分，如游离氧化钙（f-CaO）、游离氧化镁（f-MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）与三氧化硫（SO3）等，国 家标准中对有害成分的含量有严格限制。 混合材料：在水泥生产中，为了减少水泥熟料的比率，实现节能环保和改善水泥性能的目的，有时会在最后环节加入不同数量、不同 品种的混合材料。
表3-2 通用硅酸盐水泥熟料矿物组成及其特性
矿物名称 化学式
含量范围 水化速度 水化热
强度 收缩量 耐腐蚀性
硅酸二钙 2CaO·SiO2 （缩写 C2S） 15%-30%

在制备过程中，需注意原材料比例、搅拌时间和温度等因素的控制，以确保 产品质量。
硅酸盐水泥的质量检测方法介绍
常用的质量检测方法包括抗压强度测试、水灰比测试、细度测试和化学成分分析等。
硅酸盐水泥的应用范围及优点
应用范围
硅酸盐水泥广泛用于建筑和工程领域。
优点
硅酸盐水泥具有良好的抗渗性、附着力和耐久性。
硅酸盐水泥制造企业的市场竞 争分析
硅酸盐水泥制造企业面临激烈的市场竞争，需要注水泥及其制备工艺
本课件将介绍硅酸盐水泥的概述、结构与特点，原材料及其性质，制备工艺 介绍，工艺流程，注意事项，质量检测方法，应用范围及优点，与普通水泥 的区别，市场前景与发展趋势，环保性评估以及市场竞争分析。
硅酸盐水泥的概述
硅酸盐水泥是一种常用的建筑材料，具有良好的耐久性和强度。
硅酸盐水泥的结构与特点
将石灰与其他原材料混合均匀。
搅拌与成型
4
将混合物搅拌均匀并成型，形成硅酸盐 水泥。
硅酸盐水泥生产的工艺流程
1
原材料准备
准备所需的原材料，包括石灰石、黏土
破碎与磨碎
2
等。
将原材料破碎并磨碎成粉末。
3
混合与搅拌
将粉末原材料混合并搅拌均匀。
成型与烘干
4
将混合物成型并烘干，得到硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥制备过程中的注意 事项
硅酸盐水泥与普通水泥的区别
硅酸盐水泥与普通水泥相比，具有更高的强度和更低的碳排放。
硅酸盐水泥的市场前景与发展 趋势
随着建筑行业的发展和环保意识的增强，硅酸盐水泥市场前景广阔，并有望 迎来更大的发展。
硅酸盐水泥制备工艺的环保性 评估
硅酸盐水泥制备工艺相对环保，较少产生有害废气和废水，符合绿色环保要 求。

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微粉改性与开发高效减水剂
• 另外还有一些新的成果和观点也值得一提，如日 本开发出的圆粒水泥，因颗粒圆形度好，大小均 齐，水泥砂浆用水量低，流动性好，强度也高。 但这种水泥目前都是经两次粉磨工艺生产的，在 对混凝土工艺与性能的影响和市场竞争力方面还 有一段路要走。加拿大一学者还提出，今后也可 以用矿化剂降低熟料煅烧温度至1250～1300℃， 以降低能耗和CO2排放量，与此有关的各种试验 还在进行中，尚未达到完全可靠、可以大规模工 业生产和推广的程度。
耐热性差
原因：硅酸盐水泥石的氢氧化钙及水化产物在250~300.时会 产生脱水，强度开始下降，当温度达到700~1000时，水 化产物分解，水泥石 结构几乎破坏。
改善方法：加入矿渣掺和料，因为矿渣及掺和料中的活性 SIO2和AL2O3与CAO反应生成具有较强耐热性的无水硅 酸钙和无水铝酸钙，使混凝土具有一定的耐热性。
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生产高活性贝利特水泥
• 国外自80年代初就有人研究通过离子活化、 提高升温和冷却速度等方法生产高活性贝 利特水泥。这种水泥煅烧温度低，有利节 能和环保，水泥中铝酸盐和铁酸盐矿物含 量都在正常范围内，不影响提高混凝土耐 久性。但由于技术和设备条件所限没有大 规模工业化生产。近几年日本等国生产一 些高C2S含量的水泥，今后有望在提高贝利 特水泥活性方面取得更大进展，成为一种 通用的大宗胶凝材料。
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生料均化
• 新型干法水泥生产过程中，稳定入 窖生料成分是稳定熟料烧成热工制 度的前提，生料均化系统起着稳定 入窖生料成分的最后一道把关作用。
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烧高度增窑浮换时功热把 成窑快大内状热使能器生 热系，了排态过窑，来料 耗统热气出下程内达完的 的生交料的进，以到成预 目产换接炽行移堆缩，热 的效效触热，到积短代和 。率率面气使预状回替部

指标
P.1
P.Ⅱ
初凝 ≥ 45 终凝 ≤ 390
检验方法 与依据
GB/T 1346-2005
• 为何要规定初凝时间“≥”，终凝时间“≤”？？？ 为保证水泥使用时砂浆或混凝土有充分时间进行搅拌、运
输和砌筑，必须要求水泥有一定的初凝时间； 当施工完毕又希望混凝土能较快硬化，较快脱模，因此，
又要求水泥有不太长的终凝时间 。
GB-T 1345-2005 水泥细度检验方法 筛析法
主要技术参数： 1、筛网目孔边长 0.08mm 2、水筛转速 ≈50r/min 3、水筛水压 0.03-0.08MPa 4、水筛内径*高度 φ 125*80mm 5、干筛内径*高度 φ 150*50mm
筛析法测筛余百分数--负压筛析仪
1、硅酸盐水泥化学和物理指标
四、硅酸盐水泥生产技术要求
• 技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保 证水泥质量的重要依据。
水泥质量评价
化学指标
物理指标
化学指标主要是控制水泥中有害物质的化学成分不超过一 定限量，若超过了最大允许限量，即意味着对水泥性能和
质量可能产生有害的或潜在有害的影响。
四、硅酸盐水泥生产技术要求
• 技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保 证水泥质量的重要依据。
标准的类别
一、我国常用标准 按照适用范围，目前我国现行常用的标准有三大类。 1．第一类是国家标准
GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》
国家标 准代号
标准 编号
标准颁 布年代
标准的技术 (产品)名称
上述标准为强制性国家标准，任何技术(产品)不得低于此 标准。
此外，还有推荐性国家标准，以“GB/T”为标准代号，它 表示也可以执行其他标准，为非强制性的。

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➢ 2、水泥的凝结和硬化 ➢ 水泥的凝结和硬化是人为划分的，实际上是一个 ➢ 连续、复杂的物理化学变化过程。
初凝状态
终凝状态
硬化阶段
流动态
可塑态
固态
凝结阶段
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➢ 3、影响水泥凝结硬化的主要因素 ➢ 除水泥熟料矿物成分及含量外，还与下列因素 ➢ 有关：
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➢1）细度 ➢细度－－指水泥颗粒的粗细程度。
五级旋风预热器CDC 窑外分解系统
电收尘器
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φ3.3×50m旋转窑
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篦式冷却机 23
水泥粉磨及包装 φ3.8×13m水泥磨
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八嘴回转式微机包装机
水泥皮带输送机 25
水泥库
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石灰石质原料——石灰石、白垩等 粘土质原料——粘土、页岩等
CaO SiO2、Al2O3、Fe2O3
辅助原料（少量）——铁矿石、砂岩
长 的 时 间 隧 道，袅
结束
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➢ 2、混合材料 ➢ 凡在硅酸盐水泥熟料中，掺入一定量的混合材 ➢ 料和适量石膏共同磨细制成的水硬性胶凝材料 ➢ ，称为混合材料水泥。
➢ 节约水泥熟料，提高产量，降低成本，调节 ➢ 标号，改善性能；还可利用工业废料，节约粘 ➢ 土和岩石资源。
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非活性混合材： 用填充作 混合材品种：
活性混合材：填 ，充 增作 强用 作
➢常用活性混合材料有： ➢（1）矿渣 ➢（2）火山灰 ➢（3）粉煤灰。 ➢常用非活性混合材料有：石灰岩、砂岩、活性指 ➢标低于国家标准的活性混合材料。
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4.1.2硅酸盐水泥的生产及矿物组成 生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个过程
。
19
生料粉磨工艺
φ3.5×10m中卸烘干磨（生料粉磨 ）

(5) 液相的形成与熟料的烧结 液相的形成（1250~1280℃）
液相的组成：由氧化铁、氧化铝、氧化 钙、氧化镁和碱及其他组分 最低共熔温度：物料在加热过程中，两种或两种以上组分 开始出现液相的温度称为最低共熔温度。
其大小与组分的性质与数目有关。
液相量：液相量与组分的性质、含量、温度等因素 有关(一般为20~30%) 。液相多形成C3S容 易，但过多，会造成转窑内结圈，立窑内 结炉瘤等。
（1） 使熟料中的C3S和C2S呈介稳态存在，减少C3S分解， 防止β-C2S向γ-C2S转化而降低水硬活性，提高熟 料质量；防止MgO晶体长大，有利于水泥安定性 ；急冷熟料晶粒小，活性高；C3A主要呈玻璃体， 抗硫酸盐性能提高； （2） 改善熟料的易磨性； （3）回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热 效率； （4）便于熟料运输、贮存与粉磨。
破碎：就是依靠外力（主要是机械力），克服固体物料内 聚力，将大块物料变成小块物料的过程。 破碎的方法： a)压碎 b)磨碎 c) 劈碎 d) 折碎 e)冲击破碎
根据破碎后物料粒度的大小，将破碎分为粗碎、
中碎和细碎三种。
入料粒度（mm） 粗碎 中碎 300 ~ 900 100 ~ 350 出料粒度（mm） 100 ~ 350 20 ~ 100
应能充分进行，必须使烧成带有一定的高度，还要 将煤的粒度、鼓风压力和通风情况加以综合考虑。 但是机立窑中料球如果在烧成带停留时间过长，易 产生过烧，引起结大块、炼边、甚至架窑，反而影 响产质量，增加不必要的能耗。 过短，将漏生。
(3) 冷却带 该带物料温度低于1300℃。在该带中，高温 熟料与从窑下鼓入的冷空气进行热交换，空气被 加热后进入烧成带供燃料燃烧之用。
C－S－A－F四元系统，不同温度下，液相的计算公式：

硅酸盐水泥硬化后具有较高的强 度、良好的耐久性和耐磨性，同 时具有较低的干缩性和较好的抗 冻性。
硅酸盐水泥的种类
按照细度分类
分为普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水 泥。
按照用途分类
分为通用水泥、专用水泥和特性水泥 。
硅酸盐水泥的应用
建筑工程
用于混凝土浇筑、砂浆配制等， 是建筑行业中最常用的建筑材料
之一。
产品质量控制
产品质量检测
定期对生产出的硅酸盐水泥进行质量检测，包括强度、凝结时间、安定性等方面的检测 。
产品储存与运输
加强产品的储存和运输管理，防止产品受潮、结块，确保产品质量稳定。
05
硅酸盐水泥的生产设备
破碎设备
破碎设备是硅酸盐水泥生产中的重要设备之一，主要用于将原料破碎成小块，以便于后续的加工处理 。
石灰石的质量对水泥的品质和产量都有重要影响，因此对石灰石的品质要求较高 ，需要满足一定的纯度、粒度和化学成分。
黏土质原料
黏土质原料是硅酸盐水泥生产的另一重要原料，主要提供硅 和铝等元素。黏土质原料经过高温煅烧后形成硅酸三钙、铝 酸三钙等矿物成分，也是水泥熟料的主要组成部分。
黏土质原料的质量对水泥的品质和产量也有重要影响，需要 满足一定的纯度、粒度和化学成分要求。
道路工程
用于道路基层和面层的浇筑、修补 等，具有较好的耐久性和稳定性。
水利工程
用于水库、堤坝等水利设施的浇筑 和加固，具有较强的抗渗性和耐久 性。
02
硅酸盐水泥的生产原料
石灰石
石灰石是硅酸盐水泥的主要原料之一，其主要成分是碳酸钙（CaCO3）。石灰石 经过高温煅烧后分解成氧化钙（CaO）和二氧化碳（CO2），是水泥熟料的主要 矿物成分。
常用的破碎设备包括颚式破碎机、锤式破碎机和反击式破碎机等，这些设备通过施加外力将大块原料 破碎成小块，以便于后续的加工处理。

四、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥
凡是由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合 材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为复合硅 酸盐水泥（简称复合水泥）。水泥中混合材料总掺加量按 质量百分比应大于15%，不超过 50%。允许用不超过8% 的窑灰代替部分混合材料；掺矿渣时混合材料掺量不得与 矿渣硅酸盐水泥重复。
3、凝结时间 CaO， f-MgO 过烧，结构致密，熟化
慢，硬化后，才熟化，体积膨胀开裂。
体积安定性 （2）石膏过量，硬化后，仍有
5、强度
CaSO4存在，则CA、水化铝酸钙与之 反应，形成钙矾石，膨胀开裂。
水化热
测定方法：沸煮法、雷氏法。 规定: f-MgO≯ 5% SO3≯3.5%
细度
GB规定：用水泥胶砂强度测定。
一、硅酸盐水泥的概念 二、硅酸盐水泥的生产工艺及矿物组成 三、硅酸盐水泥的凝结硬化 四、硅酸盐水泥的技术性质 五、硅酸盐水泥石的腐蚀与防治
凡由硅酸盐水泥熟料、0 5 %石灰或粒化 高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 ，称为硅酸盐水泥（波特兰水泥）
硅酸盐水泥分两种类型，不掺加混合材料 的称型硅酸盐水泥，其代号为P。在硅酸盐水 泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量 5% 石灰石或 粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥，其 代号为P。
MgCl2 + Ca(OH)2 = CaCl2 + Mg(OH)2
（二）硅酸盐水泥石腐蚀的原因
1、水泥石内含有易引起腐蚀的成分 2、水泥石本身不密实 3、外界有腐蚀的介质存在
（三）硅酸盐水泥石腐蚀的防止
1、根据环境，合理选择水泥品种。 2、提高水泥石的密实度。 3、加做保护层，加不透水的沥青层。 4、对具有特殊要求的抗侵蚀混凝土，采

熟料的制备
原料：石灰石、粘土、铁矿石等 煅烧：在高温下煅烧原料，形成熟料 冷却：冷却熟料，使其达到适宜的粒度 储存：将熟料储存在适当的环境中，以保持其性能
水泥的粉磨与包装
包装：将水泥粉装入包装袋 或包装桶中，进行密封包装
粉磨：将熟料、石膏、混合 材等原料混合，通过球磨机 进行粉磨，得到水泥粉
储存：将包装好的水泥储存 在干燥、通风的仓库中，避
强度等级与抗压性能
强度等级：分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等 抗压性能：抗压强度高，可达到30MPa以上 耐久性：具有良好的耐久性，不易受环境影响 施工性能：易于施工，可塑性好，易于成型和养护
抗折强度与耐磨性
抗折强度：通用硅酸盐水泥的抗折强度较高，能够承受较大的弯曲应力 耐磨性：通用硅酸盐水泥的耐磨性较好，能够抵抗磨损和磨蚀 耐久性：通用硅酸盐水泥的耐久性较好，能够长期保持其性能 稳定性：通用硅酸盐水泥的稳定性较好，能够抵抗环境变化和化学腐蚀
单击添加标题
通用硅酸盐水泥 的生产工艺
通用硅酸盐水泥 的应用领域
通用硅酸盐水泥 的定义
通用硅酸盐水泥 的性能特点
通用硅酸盐水泥 的市场前景与发 展趋势
通用硅酸盐水泥的含义
通用硅酸盐水泥是一种常见的建筑材料，主要由硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材料组成。
通用硅酸盐水泥的强度高，耐久性好，广泛应用于各种建筑工程中。
免受潮
运输：将包装好的水泥运输 到施工现场，进行使用
生产过程中的质量控制
原料选择： 选择优质石 灰石、粘土、 铁矿石等原 料
配料比例： 严格控制石 灰石、粘土、 铁矿石等原 料的配比
温度控制： 控制煅烧温 度，保证熟 料质量

(5)窑灰 符合JC/T742的规定。 (6) 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。 2.1.4 强度等级 (1) 硅酸盐水泥：42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、 62.5R六个等级。 (2) 普通硅酸盐水泥：42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。 (3) 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：32.5、32.5R、42.5、 42.5R、52.5、52.5R六个等级。
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 泥
粉煤灰硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
P· O
P· S· A P· S· B P· P P· F P· C
-
≤5.0
-
≤4.0
≤6.0b ≤0.06c
≤3.5
≤6.0b
•a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。 •b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。 •c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。
思考题
思考题： 1、通常，硅酸盐水泥熟料的初凝时间往往只有几 分钟，为什么？加入石膏进行调节，石膏的掺量 怎样进行控制？ 2、在水泥凝结硬化过程中，或多或少会发生一些 体积变化。问：引起安定性不良的原因有哪些？
2.2
硅酸盐水泥的生产方法及流程
2.2.1 硅酸盐水泥的生产方法
硅酸盐水泥生产过程：生料制备、熟料粉磨和水 泥的制成，简称为“两磨一烧”。
2.1.5 技术要求 (1)化学指标 应符合表2规定。
表2 通用硅酸盐水泥的化学指标
品种 代号 P· I P· Ⅱ 不溶物 （质量 分数） ≤0.75 ≤1.50 烧失量 （质量分 数） ≤3.0 ≤3.5 ≤3.5 三氧化硫 （质量分 数） 氧化镁 （质量分 数） ≤5.0a 氯离子 （质量 分数）