目录w绪论 w第一章 水泥基础知识 w第一节 基本概念 w第二节 硅酸盐水泥的技术指 标 w第二章 硅酸盐水泥熟料的组 成 w第三节 硅酸盐水泥熟料的化 学成分 w第四节 熟料的矿物组成 w第五节 熟料的率值 w第三章 硅酸盐水泥的生产方 法及工艺 w第六节 生产方法分类 w第四章 硅酸盐水泥熟料的主 要原料 w第七节 原料的种类 w第八节 原料的开采和运输w第九节 原料的预均化 w第十节 生料的制备、调整和 均化 w第五章 硅酸盐水泥熟料的制 备 w第十一节 硅酸盐水泥熟料的 煅烧 w第六章 水泥制成和包装 w第十二节 水泥制成工艺 w第十三节 水泥的包装和贮运 w第七章 新型干法旋窑生产的主 要设备 w第十四节 悬浮预热器 w第十五节 分解炉 w第十六节 回转窑 w第十七节 熟料冷却机 w第十八节 其他重要装备及设 备 绪 言w水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大、素有“建筑工业的粮食”之称。生产水泥虽需要较多的能源， 但水泥与砂、石等材料的混泥土是一种低能耗新型建筑材料 。例如，在相同荷载的条件下，混泥土柱的耗能量仅为钢柱 的1/5-1/6,砖柱的1/4。根据预测，在未来的几十年内，水泥 依旧是主要建筑材料。水泥具有较好的可塑性，与砂、石等 胶合后的混和物具有较好的和易性，可浇注成多种形状及尺 寸的构件，以满足设计上的不同要求；水泥的适应性较强， 适用于海上、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种 条件下；水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水 泥复合材料；水泥耐久性较好，维修工作量小，不易生锈、 耐腐朽。目前，水泥已广泛用于建筑、水利、道路、国防等 工程中。近年来，宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有 特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。因此，水泥工 业在整个国民经济中起着十分重要的作用。在目前甚至未来 相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料。w原始水泥可追溯到5000年前，埃及的金字塔、古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆 ，曾被用于砌筑石块和砖块，这种用来做砌筑用 的胶凝材料被称为原始水泥。它为现代水泥的发 明奠定了基础。w1824年，英国泥水工J阿斯普丁发明了一种把 石灰石和粘土混和后加以煅烧来制造水泥的方法 ，并获得了专利权。这种水泥同英国附近波特兰 小城盛产的石材颜色相近，故称为波特兰水泥。 人类最早是利用间歇式土窑（后发展成土立窑） 煅烧水泥熟料。w1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而 出现了单筒冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从 而有效地提高了水泥的产量和质量。w1905年湿法回转窑出现。 w1910年土立窑得到了改进，实现了立窑机械化连续生产。 w1928年德国的立列波博士和波利休斯公司在对立窑、 回转窑综合分析研究后，创造了带回转炉箅子的回转 窑，为了纪念发明者与创造公司，取名为“立波尔窑” 。 w1950年，悬浮预热器由德国发明成功并开始应用，大 幅度降低了熟料生产的热耗，极大地提高了生产规模 。 w20世纪60年代初，日本将德国的悬浮预热器回转窑技 术引进后，于1971年开发了水泥窑外分解技术，从而 揭开了现代水泥工业的新篇章，并且很快在世界范围 内出现了各具特点的预分解窑，形成了新型干法生产 技术。随着原料与均化、生料均化、高功能破碎和粉 磨，环境保护技术和X射线荧光分析等在线检测方法 的配套发展，加上电子计算机和自动化控制仪表等技 术的广泛应用，使新型干法水泥生产的熟料质量明显 提高，能耗明显下降，生产规模不断扩大。 w我国从上世纪70年代初研制新型干法水泥技术装备开始，在国家有关部门的支持和推动下，水泥行业科研创新与技术开发能力不断提高，技术 装备已达到世界先进水平。目前日产2000吨新型 干法水泥生产技术装备已全部国产化，日产4000 吨、5000吨新型干法水泥生产技术装备国产化率 达到90%以上，日产8000吨水泥熟料生产线和日 产10000吨水泥熟料生产线已经投产。日产10000 吨水泥熟料生产线全球只有7条，我国就拥有4条。 新型干法水泥生产工艺正在逐步取代湿法、老式干 法和立窑等生产工艺。 w改革开放以来，在州委、州人民政府正确领导和高 度重视下，我州水泥工业得到了快速发展。特别是 进入“九五”以来，发展更加迅速。不论从生产规模 、工艺技术、产品质量、节约降耗和社会贡献等方 面，都取得了令人瞩目的成绩。w到2005年末，全州共有水泥生产企业25户，其中：旋窑5户、立窑13户、粉磨站7户。全行业拥有熟料生产线24条（其中：新型干法旋窑 7条，机立窑17条），熟料设计生产能力354万 吨，其中：旋窑204万吨，立窑150万吨，各占 58%和42%。水泥设计生产能力550万吨，其中 ：旋窑水泥290万吨、立窑水泥190万吨、粉磨 站水泥70万吨。大小熟料结构比例调整为58： 42，大小水泥结构比例调整为53:47，大小水泥 、熟料结构优于全省和全国，企业的技术结构、 组织结构和所有制结构得到显著提升和优化，行 业的整体实力和竞争力明显增强，水泥支柱产业 的地位不断加强。相信到“十一五”末，我州水泥 产业一定能够迈上更快更高的发展台阶！水泥基础知识w第一节 基本概念 w一、胶凝材料在物理化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并 能胶结其它物料而有一定机械强度的物质，统称为胶凝 材料。它分为无机和有机两大类。无机胶凝材料又按照 硬化条件，又可分为水硬性和非水硬性两种。水硬性胶 凝材料指在拌水后既能在空气中又能在水中硬化的材料 ，如水泥。非水硬性胶凝材料不能在水中硬化，而只能 在空气中硬化，故称为气硬性胶凝材料，如石灰、石膏 等。w二、水泥广义上说，水泥泛指一切能够硬化的无机胶凝材料 ；而狭义的水泥则专指现代水泥，即具有水硬性的胶凝 材料。w三、水泥的品种和分类w对水泥的分类通常有两种方法：一是按用途及性 能分类，二是按其主要水硬性物质名称分类。w1、按水泥用途分为：通用水泥、专用水泥、特 性水泥三大类。w通用水泥：是指适用于大多数工业、民用建筑工 程的硅酸盐系列品种水泥。主要有硅酸盐水泥， 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅 酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水 泥。w专用水泥:是指有专门用途的水泥，如油井水泥 、中热硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。w特性水泥：是指某种性能较突出的一类水泥。如快硬水泥系列、膨胀水泥系列、抗硫酸盐硅酸 盐水泥等。w专用特种水泥包括：快硬高强水泥、膨胀水泥、 自应力水泥、水工水泥、油井水泥、装饰水泥、 砌筑水泥、低碱水泥、道路水泥等种类。w2、按其主要水硬性物质名称分为:硅酸盐水泥系 列、硫铝酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、铁铝 酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他系列六 大类。 四、硅酸盐水泥w（一）通用硅酸盐水泥w1、 硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、0%5% 石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水 硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，分P.I和P.II,即 国外通称的波特兰水泥。w2、普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6% 15%混合材料，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝 材料,称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）,代 号：P.O。w3、矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、粒化 高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 , 称为 矿渣硅酸盐水泥，代号：P.S。w 4、 粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为粉煤灰硅酸盐水泥 ，代号：P.F。 w5、火山灰质硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟 料、火山灰质混合材料和适量石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料。称为火山灰质硅酸 盐水泥，代号：P.P。 w6、复合硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、 两种或两种以上规定的混合材料和适量石 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），代号P.C (二)六大类硅酸盐水泥中主要混合材掺量如下： w 1、硅酸盐水泥类，石灰石或粒化高炉矿渣、 适量石膏，掺量为：0-5% w 2、普通硅酸盐水泥类，混合材料掺量为：6- 15% w 3、矿渣硅酸盐水泥类，粒化高炉矿渣掺量为 ：20-70% w 4、粉煤灰硅酸盐水泥类，粉煤灰掺量为：20- 40% w 5、火山灰质硅酸盐水泥类，火山灰质混合材 料掺量为：20-50% w 6、复合硅酸盐水泥类，混合材料掺量为：15- 50%（三）专用和特种硅酸盐水泥 w 1、低热矿渣硅酸盐水泥：以适当成分的硅酸 盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有低水 化热的水硬性胶凝材料。2、快硬硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料加 入适量石膏，磨细制成早强度高的以3天抗压强 度表示标号的水泥。3、 抗硫酸盐硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟 料，加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐蚀性能 良好的水泥。4、白色硅酸盐水泥：由氧化铁含量少的硅 酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的白色水 泥。w 5、道路硅酸盐水泥：由道路硅酸盐水泥熟料 ，0%10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的 水硬性胶凝材料,称为道路硅酸盐水泥，（简称道 路水泥）。6、砌筑水泥：由活性混合材料，加入适量硅 酸盐水泥熟料和石膏，磨细制成主要用于砌筑砂 浆的低标号水泥。w 7、油井水泥：由适当矿物组成的硅酸盐水泥 熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于 一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。8、石膏矿渣水泥：以粒化高炉矿渣为主要 组分材料，加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石 灰磨细制成的水泥。 第二节 硅酸盐水泥的技术指标 w一、制造水泥的组分材料 w 1、硅酸盐水泥熟料：凡适当成分的生 料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成 分的产物称为硅酸盐水泥熟料（简称熟料 ）。 w 2、石膏：包括天然石膏和工业副产石 膏、质量必须符合标准。 w 3、活性混合材：系指具有火山灰性或 潜在水硬性的混合材料。如高炉矿渣、火 山灰和粉煤灰。w制造水泥的组分材料 w 4、非活性混合材：系指活性指标不符合 标准要求的潜在水硬性或火山灰的水泥混 合材料，以及砂岩和石灰石。w 5、窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收 集下的粉尘。w 6、助磨剂：水泥粉磨时允许加入起助 磨作用而不损害水泥性能的助磨剂。其加 入量不得超过水泥质量的1%。 二、硅酸盐水泥的标号 w国家标准中把硅酸盐水泥的标号设置为 325、325R；425、425R；525、525R； 625、625R；725、725R几等。标号是根 据水泥28D抗压强值确定的。三、硅酸盐水泥的技术指标（品质指标 ） w1、化学指标：是保证水泥质量和性能的重要依 据 w （1）氧化镁含量：在水泥熟料中，常含有少 量与其他矿物结合的游离氧化镁，它是高温时形 成的方镁石，它水化为氢氧化镁的速度很慢，常 在水泥硬化以后才开始水化，在水化时产生体积 膨胀，可导致水泥石结构产生裂缝甚至破坏，因 此，它是引起水泥安定性不良的原因之一。 w 因此，国家标准（GB175-1999）规定，水泥 中氧化镁的含量不得超过5%。如果水泥经压蒸 安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放 宽到6%。w（2）三氧化硫含量：水泥中的S03主要是 在生产时为调节凝结时间加入石膏而带来 的，也可能是煅烧熟料时加入石膏矿化剂 而带入熟料的。适量石膏虽能改善水泥性 能（如提高水泥强度、降低收缩性、改善 抗冻耐蚀和抗渗性等），但石膏超过一定 含量后，水泥性能会变差，甚至引起硬化 水泥石膨胀，导致结构破坏。因此水泥中 S03的含量必须加以限制。w现行国家标准规定，水泥中S03的含量不 得超过3.5%。w（3）烧失量：水泥煅烧不佳或受潮后，均 会导致烧失量增加。烧失量测定是以水泥 试样在950-1000下灼烧15-20min，冷至 室温称量。如此反复灼烧直至恒重