水泥生产工艺流程_水泥生产工艺流程简单概述为

tamoadmin 2024-10-12

1.水泥的成分,和水泥的制造过程 ?

2.水泥的制作工艺

水泥生产工艺流程_水泥生产工艺流程简单概述为

水泥是建筑材料中的重要组成部分,广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。水泥的生产过程包括原料的选取、研磨、混合、烧成和磨细等步骤。下面将详细介绍水泥的制作过程。

原料的选取

水泥的主要原料是石灰石、粘土、铁矿石和煤炭等。这些原料需要经过严格的筛选和分析,以确保其化学成分符合生产要求。在原料的选取过程中,需要注意以下几点:

1.石灰石的质量要优良,含有足够的CaO和MgO。

2.粘土的含水量要适中,过高或过低都会影响生产效果。

3.铁矿石要含有足够的Fe2O3,以保证生产出的水泥具有足够的强度。

4.煤炭要选用高质量的无烟煤,以确保燃烧过程中产生的废气不会对环境造成污染。

原料的研磨和混合

选好原料后,需要将其进行研磨和混合。研磨的目的是将原料磨成细粉,以便于后续的混合和烧成。混合的目的是将各种原料充分混合,以确保生产出的水泥符合要求。原料的研磨和混合过程包括以下几个步骤:

1.石灰石和粘土的研磨:将石灰石和粘土分别研磨成细粉。

2.铁矿石和煤炭的研磨:将铁矿石和煤炭分别研磨成细粉。

3.原料的混合:将石灰石、粘土、铁矿石和煤炭按照一定比例混合。

原料的烧成

混合好的原料需要进行烧成,这是水泥生产过程中最重要的步骤之一。原料的烧成过程中,会产生高温下的化学反应,生成新的化合物,从而形成水泥熟料。原料的烧成过程包括以下几个步骤:

1.原料的预热:将混合好的原料送入预热器中,进行预热处理,以降低烧成过程中的能耗。

2.原料的煅烧:将预热后的原料送入窑炉中,进行煅烧处理。在高温下,原料中的化合物会发生化学反应,生成水泥熟料。

3.熟料的冷却:将煅烧后的熟料送入冷却器中,进行冷却处理,以降低熟料的温度。

水泥的磨细

烧成后的水泥熟料需要进行磨细处理,以便于后续的使用。水泥的磨细过程包括以下几个步骤:

1.熟料的研磨:将熟料研磨成细粉。

2.混合和加入石膏:将研磨好的熟料和适量的石膏混合,以调节水泥的硬化时间和强度。

3.水泥的包装:将混合好的水泥装入袋子或散装车中,以便于运输和使用。

水泥的成分,和水泥的制造过程 ?

水泥制作流程如下:第一步就是把石灰石,水,铁矿石等材料一起破碎,然后初步混热合均匀。

第二步就是控制生产原料的比例,一般来说水泥粉只占40%左右,其他生料占60%左右,根据不同建筑构造的需求进行配比。

第三步就是当生产的所有原料被破碎成粉末之后,就均匀的混合在一起。

第四步就是预热原材料,并分解出需要的一些化学成分,而不需要的成分则丢弃。

第五步就是烧成水泥熟料,把分解出来的原料放入窑中烧,烧到变成变成液态状。

第六步就是烘干并磨成粉末状。就是把液态的水泥先烘干,之后再碾碎成粉末状,最后用包装袋装好。

水泥的制作工艺

水泥的主要成分:主要成分是硅酸盐。水泥的种类较多,其组成有所区别。普通水泥主要成分的名称、化学式:硅酸三钙 、硅酸二钙 、铝酸三钙:3CaO·SiO2,2CaO·SiO2,3CaO·Al2O3

生产工艺 硅酸盐水泥生产工艺流程可分为生料制备、熟料煅烧、水泥制成(粉磨)和包装等过程。

1.生料制备 包括从原料破碎开始至成分调配到合乎要求的生料过程。生料制备有干法和湿法两种方法。在干法制备过程中,石灰石等大块硬质原料,按传统工艺是先经过一次破碎至大小在100mm左右的块料,或再经第二次破碎至小于25mm的块料(近年来已发展一次即破碎至小于25mm的块料工艺)。粘土等含水原料则应经烘干再与石灰石、铁矿石等按比例送入磨机内,研磨成细的生料粉木料烘干机,输入搅拌库,在库中用压缩空气搅拌,并调整成分至合格的生料粉。湿法制备生料过程与干法的主要区别,在于粘土是先用水淘洗成泥浆,与石灰石和铁矿石共同研磨至含水分约为35%的生料浆。干法制备生料的主要优点是在煅烧水泥熟料时的热耗比湿法低,每千克熟料的热耗只需要3.6~4.6MJ,而湿法需要 5.2~6.3MJ。但湿法制备的生料成分较易均匀。一些先进干法生产水泥厂,近年来采用原料预均化和生料成分自动控制等措施,以保证生料粉成分的均匀。

木料烘干机

生料的研磨在不同类型的磨机中进行,主要有球磨、管磨、立式磨和烘干与研磨同时进行的中间卸料磨等。为节约研磨过程的电能、提高磨机效率,生产中常采用闭路(圈流)式粉磨,即将出磨机物料先经过一个颗粒分级设备——选粉机,选出细颗粒部分作为产品,粗颗粒部分返回磨机内继续研磨。闭路系统粉磨比开路粉磨(不经过选粉机分级)的产量约可提高15%~25%,并减少了过粉碎现象。缺点是设备投资大、操作和管理较复杂。近年来,又采用一种新型的带选粉机的立式辊轮磨,将破碎、研磨、干燥和分级在同一个装置内完成。目前,最大的立式磨每小时产量可达400t。

2.熟料煅烧 已制备好的生料在不同型式的窑内煅烧成水泥熟料。一般生料粉或生料浆在回转窑内煅烧,中国大多数小型水泥厂均采用立窑煅烧,用立窑煅烧时生料粉中混入需要的煤粉,并加适量水混合制成直径为10~30mm的生料球。立窑煅烧的水泥熟料质量略差,但煅烧温度低,耗煤量较小。木料烘干机为了节约能耗木材粉碎机、提高回转窑的生产能力,自70年代开始发展了窑尾带预热器和分解炉的窑外分解技术。木料烘干机

水泥生料在窑内受热过程中发生一系列物理和化学变化,如游离水的蒸发、粘土脱去结晶水、碳酸钙分解成氧化钙。后者与粘土中的氧化硅和氧化铝及铁矿石间发生固相反应生成化合物,它们的存在形式主要有四种,即硅酸三钙(3CaO·SiO2,简写C3S)、硅酸二钙(2CaO·SiO2,简写C2S),铝酸三钙(3CaO·AI2O3,简写C2A)和铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3,简写C4AF)。还有少量盘式削片机 木片筛分机 木炭炭化炉 木屑机 鼓式削片机 木料输送机 滚筒式木材剥皮机 劈木机木材粉碎机未化合的氧化钙和方镁石 (MgO)。有时还有硫酸盐、钛酸盐等,但数量更少。由于熟料中还含有其他氧化物,上述各化合物并不是以纯的状态存在,往往固溶有其他各种氧化物。故又将它们按照矿物相(即晶相)来命名,如硅酸三钙称阿利特,它在熟料中占50%以上;硅酸二钙称贝利特,约含有25%;铝酸三钙为铝酸盐;铁铝四钙称才利特。从反光显微镜下观察到的水泥熟料结构可见到六方晶体是阿利特,圆粒晶体是贝利特。晶体间的物质系由于物料在1450℃左右温度下有约30%熔融经冷却后形成,称中间相,其中亮的部分是才利特,又称白色中间相(即无定形的非晶相),暗色的是铝酸盐木材粉碎机,又称黑色中间相。水泥熟料化学成分(%)有一定范围要求,氧化钙62~67,氧化硅20~24,氧化铝4~7,氧化铁3~5。

3.水泥制成和包装 从窑内出来的水泥熟料经冷却后加入适量石膏(控制水泥中SO3≤3.5%),在磨机内研细,制成硅酸盐水泥。水泥研磨的细度对水泥质量影响较大,提高细度,可提高水泥的强度,但相应的电耗也增大。细度一般控制在0.08mm方孔筛上的筛余量不大于10%,或者比表面积在3000cm2/g左右。水泥研磨过程中的粉尘较大,因此在设备进出口、输送过程及包装处均应安装收尘设备,如沉降室、旋风收尘器、袋收尘器等。一些先进的工厂中均装有电除尘器。在中国还利用含K2O高的粘土或钾长石代替粘土原料,在煅烧过程中使氧化物挥发至尘埃中,收集含K2O较高的粉尘,可以作钾肥使用。水泥粉常用纸袋包装,但近年来已大量改用散装船、散装车输送,提高了装运效率,降低了成本。

制造水泥的主要原料是石灰石(80%~90%,为质量分数,以下同)、粘土(10%~15%)和铁矿粉(1%~2%)。为了控制凝结速率),还要在熟料中加入3%以下的石膏。

(1)水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程

混合生料进入回转窑的上端,受热到100℃时,主要是水分蒸发,这一段叫干燥带。干燥的生料继续在窑中前进,在与更热的气体相遇时,被加热到600℃左右,这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。此时,由于粘土可塑性减低,块料粉碎成粉料,这一带叫做“预热带”。

温度升高到900℃,石灰石发生分解,生成的CaO和粘土组成里的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应,这一段叫“分解带”。当温度升高到1100℃以上,CaO和酸性氧化物的反应大为加快,反应主要是:

3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3(铝酸三钙)(1200℃时)

这一段叫做“煅烧带”或称“放热反应带”。

温度到达1400℃左右,窑内物料开始烧结,部分开始熔融。这时硅酸二钙仍保持为固态,它熔于熔融液里,与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙(3CaO·SiO2)。硅酸三钙以微小的结晶析出,即成熟料。这一段称为“烧结带”。

经过烧结带后,熟料开始冷却而出窑,这一段叫做“冷却带”。

(2)熟料中加入石膏,为什么可以延缓水泥硬化速率?

首先来分析一下水泥的硬化过程:

水泥配上适当分量的水后,调和成浆,经过相当时间,凝固成块,最后成为坚硬如石的物体,这一过程叫做水泥的硬化。硬化时发生下列反应

3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca(OH)2(水解)

2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O(水化)

3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O(水化)

第一个反应生成的Ca(OH)2由于开始时量少而溶解,随着量的增多,变成饱和溶液而后析出胶体Ca(OH)2,引起水合硅酸钙和水合铝酸钙凝成凝胶状胶体,这时水泥具有可塑性。胶状物经过一段时间,渐渐变结实,水泥就失去可塑性而凝结了。由于以上反应随着时间增加从水泥表面向内部慢慢进行,使凝胶更多且更结实。同时在形成胶体时,氢氧化钙凝胶和水合铝酸钙开始结晶,随着时间的增加,结晶的量增多,形成的晶体和无定形水合硅酸钙相结合,使之机械强度不断增大而硬化。

在水泥组成中,和水作用的速率最大的是铝酸三钙和硅酸三钙,因此它们的含量对水泥的凝结硬化速率起着主要作用。当加入石膏时,硫酸钙和铝酸三钙作用,而生成难溶的铝硫酸钙。由于这种化合物的生成,减小了铝酸三钙的作用,使胶凝速率变慢,因而延迟水泥的凝结时间和硬化速率。

(3)水泥的标号

水泥的标号是水泥强度大小的标志,测定水泥标号的抗压强度,系指水泥砂浆硬结28d后的强度。例如检验得到28d的抗压强度为310kg/cm2,则水泥的标号定为300号。抗压强度在300~400kg/cm2者均算为300号。普通水泥有:200、250、300、400、500、600六种标号。200号~300号的可用于一些房屋建筑。400号以上的可用于建筑较大的桥梁或厂房,以及一些重要路面和制造预制构件。按国家规定的强度检验法测得水泥抗压强度数值如下表:

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