硅酸盐工艺学复习资料
硅酸盐热工基础第四章
加
2 煤粉喷流燃烧法（悬浮燃烧法）：原煤经 破碎、风干、粉磨，制得的煤粉随空气喷 至燃烧室燃烧。 3 沸腾燃烧法：介于二者之间，原煤破碎成 8mm以下（多2~3mm），喂入沸腾燃烧室内， 空气由风压较高的的鼓风机从下鼓入，使燃 料在沸腾状态下燃烧。
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
• 燃料颗粒大，氧化层厚； • 燃料挥发分高，氧化层薄；灰分多，氧化层厚
• 如果燃烧层稳定，氧化层的厚度几乎不随鼓风量 变化 • 改变煤层的厚度还可以改变烟气的成分
• 一次空气主要是供给焦炭燃烧的需要，二次空气 则是供给挥发物、CO以及部分被气流扬起的细小 煤粒等燃烧的需要； • 一般取空气过剩系数1.3~1.7
加
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
加热速率对挥发分析出的速率及其成分有很 大的影响； 慢速加热时大部分转化成碳，而快速加热 时则得到很少，甚至无碳。 煤粒终温对挥发分析出的最终产量影响很大： 随着热解温度的提高，挥发分产量可高达70% 以上，即挥发分并不是一个确定不变的常数。
1 构造及主要原理
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
（1）回转炉篦燃烧室（链条炉） 无端链状炉条：缓慢回转。 煤：由煤斗下部经煤闸门带入燃烧室。 灰渣：由尾部排出 空气：风舱中自下 而上穿过炉篦 *** 回转炉篦作用：承托煤层、加煤、除渣。
（2）倾斜推动炉篦燃烧室
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
2 计算步骤
略
固 体 燃 料 燃 烧 过 程 及 设 备
（1）根据对热量的要求，考虑燃烧室效率， 确定燃烧室需要发出的热量或燃煤量B。
(2)根据工艺要求 选择燃烧室形式
硅酸盐复习材料 武汉理工
【第一部分】 水泥工艺学第一章1、水泥的定义水泥是一种水硬性胶凝材料。
加水拌和成塑性浆体后，能胶结钢筋、砂、石等适当材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
2、水泥按其用途和性能分为几种通用水泥、专用水泥、特性水泥。
专用水泥、特性水泥合称为特种水泥。
3、水泥有9项技术指标，他们是？不溶物、烧失量、细度（比表面积）、凝结时间、安定性（沸煮法检验）、氧化镁、三氧化硫、碱（Na2O+0.658K2O)、强度4、什么是废品和不合格品？废品：凡MgO 、 SO3 、初凝时间、安定性中任何一项不符合标准规定时。
不合格品：1.凡细度、终凝时间、不溶物、烧失量中任何一项不符合标准规定。
2.混合材料掺加量超过最大限量。
3.强度低于商品强度等级规定的指标。
4.水泥包装标志中水泥品种、强度等级、厂名、出厂编号不全的。
5、硅酸盐水泥生产过程概述为“两磨一烧”，他们指的是？生料制备的主要工序是生料粉磨，水泥制成及出厂的主要工序是水泥的粉磨，因此，亦可以将水泥的生产过程即生料制备、熟料煅烧、水泥制成及出厂这三个阶段概括为“两磨一烧”。
6、试用框图（文字、箭头和线段）形式表示预分解窑的基本生产工艺流程（这个图很简单，建议用自己做作业的那个）。
7、什么是安定性？影响水泥的安定性有哪些？水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性，简称安定性。
影响水泥安定性的原因有：熟料中游离氧化钙、方镁石过高及水泥中石膏掺加量过多。
8、水泥的生产方式分类？按生料制备方法：湿法、干法；按煅烧熟料窑的结构：立窑、回转窑生产。
第二章1、水泥熟料有哪四种主要氧化物组成？CaO 、SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3总和占熟料总量的95%以上。
2、硅酸盐水泥熟料中有通常由哪些矿物组成？他们的特性如何？矿物组成：硅酸三钙：3CaO ·SiO 2 (C 3S)；硅酸二钙：2CaO·SiO 2 (C 2S)；铝酸三钙： 3C aO·Al 2O 3 (C 3A)；铁铝酸四钙：4CaO· Al 2O 3 ·Fe 2O 3 (C 4AF) 特性（应该不会考）：①硅酸三钙：纯C 3S 只在1250~2065℃内稳定，＜ 1250℃ C 3S →C 2S+CaO 反应慢，常温下呈介稳状态；不纯，形成固溶体，简称A 矿（阿利特）；反光显微镜下呈黑色多角形颗粒。
硅酸盐工艺技术考试试题(含答案)
一、填空题：（每空1分，共20分）1、硅酸盐水泥熟料中熔剂矿物指C3A和C4AF，硅酸盐矿物约占熟料总量的75%。
2、矿渣硅酸盐水泥国标对凝结时间的规定是初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。
3、常用的活性混合材料有符合相应国家标准粒化高炉矿渣、粉煤灰和火山灰质混合材料。
4、熟料的率值主要有KH、n、P。
5、影响水泥安定性的因素主要有f-CaO、氧化镁、三氧化硫。
6、对原料进行预均化的作用是使原料成分均匀稳定；对生料进行均化的作用是使生料成分均匀稳定。
7、磨制硅酸盐水泥时，入水泥磨的组分材料主要有硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材料。
8、白色硅酸盐水泥主要是限制Fe2O3的含量。
二、选择题：（每题1分，共10分，将正确的序号填入空格内）1、下列水泥中适用于大体积混凝土工程的是（B）。
A 硅酸盐水泥B 低热矿渣水泥C 普通水泥2、国家标准规定矿渣硅酸盐水泥中SO3（D）。
A＜3.5% B≤3.5% C＜4.0% D≤4.0%3、复合硅酸盐水泥的代号是（D）。
A P·SB P·OC P·FD P·C4、快硬高强水泥的标号通常以（A ）强度表示。
A 3天抗压B 28天抗压C 3天抗折D 28天抗折5、某厂石灰石的平均粒径进厂为800mm，进生料磨时为20mm，则破碎比为（A）。
A 40B 30C 20D 506、石灰石预均化设施主要有（B）。
A 空气搅拌库B 预均化堆场C 多库搭配7、磨水泥时加石膏，主要是（A）。
A 调节凝结时间B 使水泥安定性合格C 提高水泥的强度8、矿渣的活性激发剂主要有硫酸盐激发剂和碱性激发剂，其中硫酸盐激发剂主要指（ C）。
A 熟料B 石灰C 石膏9、预分解窑的三次风主要指（C）。
A 输送煤粉的风B 从冷却机直接入窑的风C 入分解炉的风10、预分解窑内分（A）。
A 三个带B 四个带C 五个带三、判断题：（每题1分，共10分，正确的打“√”，错误的打“×”）（√）1、用回转窑生产水泥，对出磨生料的质量控制项目主要有化学成分和细度。
高三化学硅酸盐知识点大全
高三化学硅酸盐知识点大全
H2SiO3===SiO2＋H2O。
(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
(3)硅酸在水中易聚合形成胶体。
硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
2．硅酸盐
(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。
(3)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为
与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
高三化学硅酸盐知识点大全（二）简介
由于其结构上的特点，种类繁多（硅酸盐矿物[2]的基本结构是硅――氧四面体；在这种四面体内，硅原子占据中心，四个氧原子占据四角。
这些四面体，依着四面体，依着不同的配合，形成了各类的硅酸。
西南科技大学硅酸盐工艺学重点复习资料 玻璃,陶瓷,水泥
1．硅酸盐水泥熟料煅烧过程所发生的物理化学变化？答：1、干燥过程，即是指物理水的蒸发2、粘土矿物的脱水过程3、碳酸盐分解过程，包括碳酸钙和碳酸镁的分解4、固相反应，指粘土矿物分解产物、铁质校正原料与碳酸盐分解后的cao发生反应，生成硅酸二钙、铝酸三钙、铁相固溶体等矿物5、液相和熟料的烧成过程，液相在1250-1280℃出现，主要是由铝酸三钙、铁相固溶体等矿物形成，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙6、熟料的快冷阶段2.硅酸盐水泥熟料为什么要冷却？而且要急冷？答：回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率，改善熟料质量与易磨性，便于熟料运输、储存与粉磨。
急冷的目的：减少C3S分解，防止β—C2S向γ—C2S转化，提高熟料质量，防止方镁石晶体长大，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，提高熟料易磨性等。
3、请解释什么是烧结范围？水泥的烧结范围指水泥生料加热至出现烧结所必需的、最少液相量时的温度（开始烧结温度）与开始出现结大块（超过正常液相量）时的温度差值。
生料中的液相量随温度升高而缓慢增加，其烧结范围就宽，生料中的液相量随温度升高增加很快，则烧结范围就窄。
烧结范围不仅仅是液相量的函数,而且和液相的粘度,表面张力以及这些性质随温度变化的规律有关。
4、提高水泥耐久性的途径有哪些？1调整水泥熟料的矿物组成2在硅酸盐水泥中掺混合材3提高混凝土密实度5、某厂的水泥熟料煅烧设备为预分解窑，采用的原料有石灰石、页岩、硅石、铁粉配料，其中页岩的AL2O3含量偏高，需要用硅石和铁粉作校正原料，使用的煤品质有保证，说明影响水泥生料易烧性的因素有哪些？建议该厂在生产中需要注意什么问题？答：1生料的潜在矿物组成：KH、SM高，生料难烧；反之易烧，但可能结圈；SM、IM高，难烧，要求较高的烧成温度。
2原料的性质和颗粒组成：原料中石英和方解石含量多，难烧，易烧性差；结晶质粗粒多，易烧性差。
第一章 硅酸盐材料工艺原理 1.3配合料的制备与加工【6】
1. 3. 1.2 粉磨
物料的粉磨作业是在外力作用下，通过冲击、挤压、 研磨等克服物体变形时的应力与质点之间的内聚力，使块 状物料变成细粉的过程。
1. 粉磨工艺 2. 影响粉磨效率的因素
1. 粉磨工艺
(1)常用的粉磨设备
无分级
影响粉料颗粒级配的因素很多，如：
料浆含水率、料浆粘度、供料压力、喷嘴孔径等。
1. 3. 2 .2 成 型
定义：成型就是将制备好的坯料，用各种不同的方法 制成具有一定形状和尺寸的坯件(生坯)。
成型工序应的要求：
❖ 坯件应符合产品所要求的生坯形状和尺寸。 ❖ 坯体应具行相当的机械强度，以便于后续工序的操体。 ❖ 坯体结构均匀，且有一定的致密度。 ❖ 成型过程适合于多。快、好、省地组织生产。
（2） 结合剂
用来提高可塑泥团的塑性，增强生坯的强度。
➢ 一类结合剂在常温下能将坯料颗粒粘合在一起，使其 具有成型能力，而烧成时，它们会挥发、分解、氧化， 这类称为粘合剂，多数是有机物及其溶液。
➢ 另一类结合剂在常温下可提高坯料的塑性，高温下仍 留在坯体中，这类称为粘结剂，多数为无机物质，如 硅酸盐和硫酸盐等。
（1） 解凝剂(解胶剂或稀释剂)
改善泥浆的流动性，使其在低水分的情况下粘度适当， 便于浇注。解凝剂可以是无机电解质(用于粘土质泥浆)，也 可以是有机盐类或聚合电解质(用于粘土质泥浆或瘠性料浆)。
❖ 无机解凝剂有硅酸钠(水玻璃)、碳酸钙、六偏磷酸钠和 四焦磷酸钠等
❖ 有机盐类的解凝剂有腐殖酸钠、单宁酸钠等 ❖ 聚合电解质有聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素(CMC)等
瓷件抗折强度 （ MPa ）
瓷件介电强度 （kV/mm）
硅酸盐热工基础.
三种湿度参数可换算
三
湿空气的密度、比容及比热
1 湿空气的密度
m S ma mw sV aV wV
s a w
成型后的湿坯体：为得到一定机械强度和降低湿度， 玻璃厂：石英砂、砂岩粉等，需先干燥，再配料
§6.1 概 述
一
干燥
用加热蒸发的方法除去物料中部分物理水的过程
二 物料干燥过程
外扩散：物料表面水分气化向空气中扩散的过程 内扩散：物料内部水分向表面迁移扩散的过程
物料的干燥过程是属于传热和传质相结合的过程。
人体感觉舒适的空气相对湿度为45%~65%
3 湿含量x
1kg绝干空气所含水蒸气的质量，叫空气的湿含量,（kg 水蒸气/kg干空气）
nw M w 湿空气中水气的质量 x 湿空气中绝干空气的质 量 na M a
常温下，湿空气可视为理想气体，则有
18 pw pw x 0.622 29( P pw ) P pw
干燥必要条件为：物料表面水分压大于干燥介质水分压. 压差越大，干燥过程进行越快。所以干燥介质须及时将 汽化的水汽带走，以保持一定的汽化水的推动力
§6.２
湿空气性质
一
干空气与水蒸汽的分压
自然界中空气总含有一定量的水蒸气，研究上称之为： 湿空气。湿空气可看作干空气与水蒸气的混合物 空气中水蒸气的多少，随地域、季节等不同
相对湿度和湿含量的关系
相对湿度：可以说明湿空气偏离饱和空气的程
度，能用于判定该湿空气能否作为干燥介质， φ值
越小，则吸湿能力越大。
湿含量：是湿空气含水量的绝对值，不能用于
分辨湿空气的吸湿能力。
在一定总压和温度下，两者之间的关系为
psw x 0.622 P psw
硅酸盐工艺技术考试试题二(含答案)
硅酸盐工艺技术考试试题二（含答案）一、填空题：（每空1分，共30分）1、矿渣硅酸盐水泥的最大缺点是早期强度低。
2、表示均化设施均化效果的参数是均化效果。
3、矿渣硅酸盐水泥的代号为P·S，磨普通水泥时，若掺非活性混合材料其最大掺量为不超过10%。
4、影响水泥安定性的因素有f-CaO、MgO、SO3。
5、煤的工业分析项目主要有灰分、挥发分、水分、固定碳。
6、熔剂矿物指C3A和C4AF。
决定熟料强度的主要是硅酸盐矿物。
7、硅酸盐水泥熟料四种主要矿物中，28d内，强度最高的是C3S；水化速度最快的是C3A；水化热最大的是C3A。
8、原料预均化的原理是平铺直取，预均化堆场的的形式有矩形、圆形。
9、水泥厂的配料方式主要有库底配料、磨头仓配料两种方式。
10、水泥石由水化产物及残留矿物组成的固体、孔隙、孔隙中填充的水或空气组成。
11、常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料。
12、矿渣的活性激发剂分两类即: 碱性激发剂、硫酸盐激发剂。
二、判断题：（每题1分，共10分）（√） 1、石灰饱和系数表示熟料中二氧化硅被饱和成硅酸三钙的程度.（×） 2、GB 规定矿渣硅酸盐水泥，水泥中 MgO的含量不得超过 5.0%。
（√） 3、矿渣中玻璃体的含量越多，矿渣的活性越好。
（√） 4、一般袋装水泥存放期不宜超过 3 个月。
（×） 5、石膏是缓凝剂，石膏对水泥凝结时间的影响与掺入量成正比。
（×） 6、影响固相反应的主要因素是生料细度及均匀程度，因此，生料磨的越细越好。
（×） 7、影响水泥早期强度的矿物主要是 C2S 的含量。
（×） 8、对出磨生料、入窑生料进行测定的目的一样。
（×） 9、安定性不合格的水泥为不合格品。
（×） 10、强度等级为 32.5 的水泥，其抗压强度最低值为 32.5MPa。
三、选择题：（每题2分，共20分）（A） 1、对出磨水泥及出厂水泥所做的质量检验项目。
高考化学 58个考点精讲 考点22 硅酸盐工业 新型无机非金属材料
考点 22硅酸盐工业新型无机非金属材料1．复习重点水泥工业和玻璃工业的基本原理；新型无机非金属材料的特性及主要用途2．难点聚焦1．硅酸（H2SiO3）酸性很弱（弱于碳酸）溶解度很小，由于SiO2不溶于水，硅酸应用可溶性硅酸盐和其他酸性比硅酸强的酸反应制得。
Na2SiO3＋2HCl == H2SiO3＋2NaCl硅胶多孔疏松，可作干燥剂，催化剂的载体。
四．硅酸盐硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称，分布广，结构复杂化学性质稳定。
一般不溶于水。
（Na2SiO3、K2SiO3除外）最典型的代表是硅酸钠Na2SiO3 ：可溶，其水溶液称作水玻璃和泡花碱，可作肥皂填料、木材防火剂和黏胶剂。
常用硅酸盐产品：玻璃、陶瓷、水泥。
2．硅单质与碳相似，有晶体和无定形两种。
晶体硅结构类似于金刚石，有金属光泽的灰黑色固体，熔点高（1410℃）用：半导体晶体管及芯片、光电池。
五．氯元素：位于第三周期第ⅦA容易得到一个电子形成氯离子Cl－,3．例题精讲[例1]熔融氢氧化钠反应选用的器皿是 [ ]A．陶瓷坩埚B．石英坩埚C．普通玻璃坩埚D．生铁坩埚分析：陶瓷的成分中含有SiO2，石英的成分就是SiO2，玻璃的主要成分中也含有SiO2，而SiO2在高温下可以跟NaOH发生如下反应：SiO2+2NaOH Na2SiO3所以A、B、C的器皿都不能选用，只能内生铁坩埚。
答案：D[例2]下列溶液中可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是 [ ]。
A．硅酸钠溶液B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液分析：玻璃的主要成分之一二氧化硅，它能跟氢氟酸迅速反应，所以，氢氟酸不能盛放在玻璃、陶瓷容器中，只能保存在铅皿或塑料瓶中。
氢氧化钠溶液与二氧化硅在常温下反应十分缓慢，所以可以盛放在玻璃瓶中，但瓶的磨口处的二氧化硅跟氢氧化钠缓慢反应后，生成的硅酸钠是一种矿物胶，使瓶塞与瓶口粘在一起，因此不能用磨口玻璃塞。
硅酸钠溶液可以用玻璃瓶盛放，只是不能用磨口玻璃塞（原因同氢氧化钠溶液）。
硅酸盐工艺学复习资料Word版
水泥一、名词解释1. 水泥：加入适量的水后可成塑型浆体，既能在空气中硬化有能在水中硬化，并能将砂、石等固体材料牢固的凝结在一起的细粉状水硬性凝胶材料。
2. 快凝现象：孰料粉磨后与水混合时很快凝结并放出热量的现象3. 表面张力：是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力4. 石灰饱和系数KH：KH表示水泥熟料中的总CaO含量扣除饱和酸性氧化物（如Al2O3、Fe2O3）所需要的氧化钙后，剩下的与SiO2化合的CaO的含量与理论上SiO2全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
简言之，石灰饱和系数表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
5. 水泥体积安定性：水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性6. 水泥生料：由石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料，称为水泥生料。
7. 假凝现象：水泥用水调和几分钟后发生的一种不正常的固化或过早变硬的现象8. 抗渗性：指材料在水、油等压力作用下抵抗渗透的性质二、简答、综述1．硅酸盐水泥的生产分为哪几个阶段？答：可分为三个阶段：一是生料制备：石灰质原料、粘土原料及少量的校正原料经破碎后按一定比例配合、细磨，并经调配为成份合适、分布均匀的生料。
二是孰料煅烧：将生料在水泥工业窑内煅烧至部分熔融，经冷却后的到以硅酸钙为主要成分的谁料过程。
三是水泥的制成：将孰料、石膏及混合材料共同磨细成水泥的过程2．什么是水泥废品？答:凡MgO、SO3、初凝时间、安定性中的任何一项不符合本标准规定的产品3．什么是凝结时间？凝结时间分为？答：凝结时间是指气体或液体由自由流动状凝固至固态的时间。
凝结时间分为初凝时间、终凝时间。
从水泥加水拌合至水泥浆开始失去塑性的时间，称为初凝时间。
从水泥加水拌合至水泥浆完全失去塑性并开始具有硬度的时间，称为终凝时间。
4．硬化水泥浆体中水的存在形式,按其与固相组分的结合情况,可分为哪几种类型？答：结晶水、吸附水、自由水5．GB-9774-1996 水泥包装袋。
硅酸盐工艺学(玻璃)
O/Si比较大， R2O含量高，半径小的碱金属离子粘度大
——四面体接近岛状结构，碱金属离子起积聚作用
16
O/Si比较小， R2O含量低，半径小的碱金属离子粘度小
——半径小的离子极化作用强，削弱Si-O键 碱土金属氧化物与R2O类似，可降低粘度（高温断键作用）
碱土金属氧化物低温下增加粘度（低温积聚作用）
度越高
存在硼反常和铝反常 基本规律
SiO2>B2O3>(MgO、ZnO、BaO)>Al2O3>Fe2O3>K2O>Na2O>PbO
31
② 玻璃的脆性
概念：负荷超过极限强度，玻璃立即破裂的特性 ——破坏时内部质点不能产生相应流动，松弛速度 慢是脆性的主要原因 影响因素 均匀淬火玻璃低于退火玻璃
V ρ m
m：取决于构成玻璃的原子的质量 v：原子的堆积紧密程度和配位数 （2）密度的主要影响因素 ① 化学组成
RO、R2O，R离子半径↑，密度↑——m增大
R（Li+、Mg2+）离子半径小，填充网络空隙，提高紧密度
——V不变，m增大
22
R（K+、Ba2+、La）离子半径大，进入网络间隙，降低紧密度 ——m增大占主导作用 氧化物配位数变化→网络紧密度变化→玻璃密度变化 网络形成体越紧密，密度增大：[BO3]→[BO4]、V减小
积聚作用或参与网络ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8
无规则网络学说强调玻璃结构的连续性、统计均匀性 及无序性
9
4、玻璃的生产原料
（1）网络形成体 （2）网络改变体 （3）网络中间体
钠钙硅酸盐玻璃：SiO2、Na2O、CaO、MgO、Al2O3
硅酸盐工艺基础知识
一、胶凝材料的定义和分类在物理、化学的作用下，能从浆体变成坚硬的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料。
它可以分为无机和有机两大类。
沥青和各种树脂属有机胶凝材料。
无机胶凝材料按照其硬化条件，又可分为水硬性和非水硬性两类，水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化，又能在水中硬化，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等。
非水硬性胶凝材料只能在空气中硬化而不能在水中硬化，故又称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏、耐酸胶结料第二章硅酸盐水泥国家标准及其生产第一节硅酸盐水泥的国家标准硅酸盐水泥是以硅酸钙为主要成分的熟料所制得的水泥的总称。
如掺入一定数量的混合材料，则硅酸盐水泥名称前冠以混合材料名称：如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。
根据国家标准 GB175-92 ，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的定义、标号、品质指标以及验收规则如下：一、定义（一）硅酸盆水泥凡是由硅酸盐水泥熟料 ,0^-5 ％石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥．硅酸盐水泥分为两种类型：不掺棍合材料的称为 I 型硅酸盐水泥，代号 P · I ；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为 I 型硅酸盐水泥，代号 P · I 。
（二）普通硅酸盆水泥凡是由硅酸盐水泥熟料 ,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掺活性混合材料时，最大掺入量不得超过 15 ％，其中允许用不超过水泥质量 5 ％的窑灰或不超过水泥质量 10 ％的非活性混合材料来代替。
掺非活性混合材料时最大掺量不超过水泥质量 10 ％。
（三）组分材料1. 硅酸盐水泥熟料凡以适当成分的生料，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）2. 石膏天然石膏必须符合国家标准 GB5483 的规定。
普通硅酸盐工艺学
并具有优异特性的陶瓷。
特种陶瓷与传统陶瓷的主要区别：
1. 原料 2. 成分 3. 制备工艺 4. 性能
绪 论
类别 传统 陶瓷
原料 粘土等天然原 料
成分 由粘土决 定，波动大
制备工艺 以窑炉为主
性能
纯度高原 合成原料如：氧 真空烧结、 热 有特殊的性质 特种 料，成分由 化物、碳化物、 压、 气氛烧结 和功能，如高 人工配比 陶瓷 硅化物、硼化物 等新工艺 强度、导电等 决定
第一章 原 料
2. 工艺角度：
可塑性的粘土类：高岭土，山东焦宝石
三大类： 熔剂性原料长石类如：长石、滑石等
瘠性原料石英类如：石英、熟料等
原料的分类
二、原料对产品质量、性能的影响
原料质量：内因，是根本的原因。 生产过程：外因，是变化的条件。
量高且质量好，为明清瓷业的发展奠定了基础。元代，我国瓷器大批
量行销海外。明清是我国制瓷业的鼎盛时期，造瓷技术有了很大的进 步，胎釉细腻，色泽鲜明移植珐琅彩和创造粉彩是当时杰出的成就。
原料是制备无机非金属材料制品的基础， 原料的质量直接影响着最终产品的性能。本章 主要介绍天然矿物原料。
第一章 原 料
这种新兴的容器——陶器，于是它们就大量出现，成为新石器时代
的重要特征，在人类生活史上开辟了新的纪元。
人类制造陶器始于新石器时代，约有八九千年的历史。它是人类进
制陶技术有捏塑法、贴敷法和泥条盘筑法等。后
来又发明了轮制成形的制陶技术，借助称为陶车
的简单机械对陶胚进行修整，制造出造型优美的
陶胚。
中国古代的陶器，以彩陶最为著名。这些彩陶或 是以造型优美见长，或是以纹饰丰富引人喜爱， 或者是造型和纹饰都很优美。
化工工艺学 第9章 硅酸盐工业
第9章 硅酸盐工业教学目标学习硅酸盐工业中的水泥、玻璃的性能和生产工艺以及所产生的三废治理与利用，了解无机非金属材料的性能、制备原理和应用，掌握工艺流程中的共性和特点。
教学要求能力目标知识要点权重自测分数了解硅酸盐产品发展及分类硅酸盐产品发展和分类15%了解水泥的分类和掌握水泥的水泥生产的工艺技术40%生产方法了解玻璃的性能结构，掌握玻玻璃生产的工艺技术30%璃的制造工艺了解硅酸盐工业中三废的治理三废的治理和利用方法15%和利用引例关系到国计民生的硅酸盐工业产品，如水泥、陶瓷和玻璃，都涉及不可再生的矿产资源、能源、高温材料以及在生产过程中带来的粉尘、废水和噪声问题。
为了推进硅酸盐行业的节能减排工作，国家及行业相关部门发布了一系列政策，从节能减排的目标、途径等多个方面进行了规定，以明确建材行业节能减排的工作重点。
“十一五”末，水泥行业的目标是，新型干法水泥每吨熟料热耗下降到110kg标准煤，采用余热发电生产线达40%，水泥单位产品综合能耗下降25%；工业废渣(含粉煤灰、高炉矿渣等)年利用量0.25Gt以上，石灰石资源利用率由60%提高到80%。
目前，我国平板玻璃全行业能源消耗折合标准煤9.60M t/a，玻璃熔窑油耗较国外平均水平高20%，熔窑热效率较国外水平低5%～10%。
新出台的《平板玻璃行业准入条件》提高了进入门槛，规定新建或改建生产线熔窑规模应在500t/d以上(超薄线除外)，且新建或改建的生产线单位产品能耗应低于16.5kg标准煤，每千克玻璃液的熔窑热耗低于6500kJ。
在学习本章内容的过程中，结合水泥、玻璃工业生产工艺过程的特点，思考硅酸盐工业要实现可持续发展，需要在哪些方面采取有效的措施？化工工艺学·330··330·9.1 概述以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业，如制造水泥、玻璃、陶瓷等产品的工业都属硅酸盐工业。
硅酸盐工业的主要特点是以含硅的物质、碳酸盐等为原料，在高温下经过复杂的物理、化学变化，生成某种硅酸盐物质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水泥
一、名词解释
1. 水泥：加入适量的水后可成塑型浆体，既能在空气中硬化有能在水中硬化，并能将砂、石等固体材料牢固的凝结在一起的细粉状水硬性凝胶材料。
2. 快凝现象：孰料粉磨后与水混合时很快凝结并放出热量的现象
3. 表面张力：是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力
4. 石灰饱和系数KH：KH表示水泥熟料中的总CaO含量扣除饱和酸性氧化物（如Al2O3、Fe2O3）所需要的氧化钙后，剩下的与SiO2化合的CaO的含量与理论上SiO2全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。
简言之，石灰饱和系数表示熟料中二氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度。
5. 水泥体积安定性：水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性
6. 水泥生料：由石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料，称为水泥生料。
7. 假凝现象：水泥用水调和几分钟后发生的一种不正常的固化或过早变硬的现象
8. 抗渗性：指材料在水、油等压力作用下抵抗渗透的性质
二、简答、综述
1．硅酸盐水泥的生产分为哪几个阶段？
答：可分为三个阶段：一是生料制备：石灰质原料、粘土原料及少量的校正原料经破碎后按一定比例配合、细磨，并经调配为成份合适、分布均匀的生料。
二是孰料煅烧：将生料在水泥工业窑内煅烧至部分熔融，经冷却后的到以硅酸钙为主要成分的谁料过程。
三是水泥的制成：将孰料、石膏及混合材料共同磨细成水泥的过程
2．什么是水泥废品？
答:凡MgO、SO3、初凝时间、安定性中的任何一项不符合本标准规定的产品
3．什么是凝结时间？凝结时间分为？
答：凝结时间是指气体或液体由自由流动状凝固至固态的时间。
凝结时间分为初凝时间、终凝时间。
从水泥加水拌合至水泥浆开始失去塑性的时间，称为初凝时间。
从水泥加水拌合至水泥浆完全失去塑性并开始具有硬度的时间，称为终凝时间。
4．硬化水泥浆体中水的存在形式,按其与固相组分的结合情况,可分为哪几种类型？
答：结晶水、吸附水、自由水
5．GB-9774-1996 水泥包装袋。
其中GB、9774、1996分别代表什么含义？
答：GB：国家标号9774：标准编号1996：标准颁布时间
6. 石膏的缓凝机理。
答：石膏在Ca(OH)2饱和溶液中与C3A作用生成细颗粒的钙矾石覆盖于C3A颗粒表面形成一层薄膜，阻止水分子及离子的扩散，从而延缓水泥颗粒特别是C3A的继续水化。
随着扩散作用的缓慢进行，在C3A表面又形成钙矾石，由于固相体积增加，产生结晶压力达到一定数值，使钙矾石膜局部胀裂，
而使水化继续进行。
接着又生成钙矾石，直至溶液中的离子消耗完为止。
因此，石膏缓凝作用是在水泥颗粒表面形成钙矾石保护膜，阻止水分子等移动的结果。
7. 碳酸盐的分解过程及特点。
答：五个过程：二个传热过程——热气流向颗粒表面传热，热量以传导方式由表面向分解面的传热过程。
一个化学反应过程——分解面上的CaCO3分解并放出CO2
二个传质过程——分解放出CO2气体穿过分解层向表面扩散和表面CO2向大气中扩散
特点：1、可逆反应2、强烈吸热反应3、反应起始温度低，约在600C时就有CaCO3进行反应，但速度非常缓慢
8. 硅酸三钙的水化过程及每个水化阶段的特点。
答：1、初始水解期加水后立即发生急剧反应迅速放热。
2、诱导期水解反应很慢，保持硅酸盐水泥在几小时内保持塑型。
3、加速期反应重新加快，反应速率随时间而增加，出现第二个放热峰，在峰顶最大反应速率，相应为最大放热速率。
4、衰减期反应速率随时间下降。
5、稳定期反应速率低、基本稳定阶段，水化完全受扩散速率控制
9、叙述水泥熟料四种矿物的水化性质？
答：（1）C3S水化较快，水化热高，抗水性较差。
早期强度高，后期强度也高，在四种主要矿物中
C3S强度最高。
（2）C2S水化较慢，凝结硬化慢，水化热低，抗水性好。
早期强度低，后期强度高。
（3）C3A水化最快，水化热最高，抗水性差。
早期强度高，三天的强度大部分就发挥出来，三天的强度后的强度不在增长，甚至倒缩。
（4）C4AF水化介于C3S和C3A，早期强度类似于C3A，后期不如C3S，水化热较C3A低。
玻璃
一、名词解释
1. 玻璃：结构上表现为长程无序，短程有序，性能上具有玻璃特性的非晶态固体
2. 玻璃的化学稳定性：玻璃制品在使用过程中对水、酸、碱、盐、气体及各种化学试剂和药液的侵蚀的抵抗能力称为玻璃的化学稳定性。
3. 网络形成体：能单独生成玻璃，如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2、As2O5等，在玻璃中形成特有
的网络体系
4. 玻璃的热历史：指玻璃从高温也太冷却，通过转变温度区域和退火温度的经历，玻璃的物理、化学性能很大程度上取决于它的热历史。
5. 玻璃的料性：指玻璃液随着温度降低而硬化（粘度增加）的速度。
料性短则硬化快，长则硬化慢。
二、简答、综述
1．玻璃态物质具有哪些通性？
答：（1）各相同性。
玻璃的物理性质，如热膨胀系数，导热系数，导电性，折射率等在各个方向都是一致的。
表明物质内部质点的随机分布和宏观的均匀状态。
（2）介稳性。
熔体冷却成玻璃体时并没有处于能量最低的状态，仍然有自发转变为晶体的倾向，因而，从热力学的观点看，处于介稳状态。
但常温下玻璃的粘度非常大，自发转变为晶体的速度非常慢，所以，从动力学的观点看，它又是非常稳定的。
（3）固态和熔融态间转化的渐变性和可逆性。
玻璃态物质由熔体转变为固体是在一定温度区间（转化温度范围）进行的，性质变化过程是连续的和可逆的，它与结晶态物质不同，没有固定的熔点。
（4）性质随成分变化的连续性和渐变性。
在玻璃形成范围内，玻璃的性质随成分发生连续的逐渐的变化。
2. 一般玻璃中的主要成分有哪些？
答：Na2O·CaO·6SiO2
3．目前较为流行的玻璃结构学说是？
答：1.晶子学说2. 无规则网络学说
4. 水对玻璃的侵蚀过程。
P124
答：水对玻璃的侵蚀开始于水中的H+和玻璃中的Na+离子进行交换，通过反应间接破坏硅氧骨架，并且水分子也可以直接破坏硅氧骨架，从而造成对玻璃的侵蚀，但是产物硅酸凝胶会减低侵蚀的速度5. 玻璃结构的两大主要学说的论点及学说的重点是什么？玻璃结构的特点是什么?
答：玻璃结构的两大主要学说为晶子学说和无规则网络学说. 晶子学说论点是玻璃是由无数晶子所组成,这些晶子不同于微晶,是带有点阵变形的有序排列区域,分散在无定形介质中,且从晶子到无定型区的过度是逐步完成的,两者间并无明显界限. 晶子学说为X-射线结构分析数据所证实,玻璃的
X-射线衍射图,一般发生宽的衍射峰,与相应晶体的强烈尖锐的衍射峰有明显的不同,但二者所处的位
置是基本相同的.把晶体磨成细粉,颗粒度小于0.1微米时,其X-射线衍射图也发生一种宽广的衍射峰,与玻璃类似,且颗粒度越小,射峰的峰值宽度越大.学说重点强调了玻璃结构的近程有序性,不均匀性和不连续性. 无规则网络学说论点是像石英晶体一样,熔融石英玻璃的基本结构单元也是硅氧四面体,玻璃被看作是由硅氧四面体为结构单元的三度空间网络所组成的,但其排序是无序的,缺乏对称性和周期性的重复,故不同于晶态石英结构.论据:瓦伦等人的X-射线衍射结果先后皆支持了这一学说. 无规。