通用硅酸盐水泥的生产-建筑材料与检测

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2-12所示。

水泥生产

图2-12　通用硅酸盐水泥生产工艺示意

2.生产原料

(1)钙质原料(石灰质原料):石灰石、白垩、石灰质凝灰岩等。其主要成分为CaO。

(2)硅铝质原料(黏土质原料):各种黏土、黄土、硅石、煤矸石、粉煤灰等。其主要成分为SiO2、Al2O3。

(3)铁矿粉:黄铁矿烧渣、红铁矿粉、高铁黏土等。其主要成分为Fe2O3。

(4)石膏:缓凝剂,掺入量一般为水泥质量的3%～5%。

(5)混合材料:为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,会在最后环节加入不同数量、不同品种的混合材料,这些混合材料有以下两大类:

1)活性混合材料: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,如粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰。

2)非活性混合材料:与水泥的矿物成分、水化产物不起化学反应或化学反应很微弱,掺入水泥中主要起调节水泥强度等级、提高水泥产量、降低水化热等作用。如磨细的石英砂、石灰石、黏土、慢冷矿渣及各种废渣等。(www.xing528.com)

3.生产方法

生产水泥的方法主要有干法立窑生产和湿法回转窑生产两种,如图2-13和图2-14所示。

回转窑

图2-13　立窑

图2-14　回转窑

4.水泥熟料

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。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。硅酸钙矿物不小于66%,氧化钙和氧化硅的质量比不小于2.0。各矿物成分的特性见表2-9。

表2-9　通用硅酸盐水泥熟料矿物组成及其特性

续表