熟料煅烧与组成(谷风研究)
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性能较好。
技术研究
19
◆玻璃体
◇形成 部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为 过冷凝体 ◇主要成分 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、R 2O ◇含量 取决于液相量及冷却条件 ◇性能 不及晶体稳定，水化热较大；可改善熟料性 能与易磨性。
技术研究
20
◆游离氧化钙（f-CaO）
◇定义 是指熟料中没有以化合状态存在而是以
技术研究
11
◇矿物水化特性 凝结时间正常，水化较快，水化反应主要在
28d以内进行，约经一年后水化过程基本结束。 早期强度高，强度的绝对值和增进率较大。其
28d强度可达到一年强度的70%～80%。水化热较高； 抗水性较差。
技术研究
12
◆硅酸二钙
◇ 矿物特性 熟料中硅酸二钙通常固溶有少量氧化物
如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等 形成固溶体，称贝利特 （Belite），简称B矿。 在反光显微镜下呈圆粒 状，常具有黑白交叉双 晶条纹。
固溶有少量的MgO、 SiO2等氧化物，又称才利特 （Celite）或C矿。在反光 镜下其反射能力强，呈亮 白色，并填充在A矿与B 矿之间，也称白色中间相。
技术研究
18
◇水化特性 水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间，
但随后的发展不如硅酸三钙； 早期强度类似于铝酸三钙，而后期还能不断增
长，类似于硅酸二钙； 水化热较铝酸三钙低，抗冲击性能和抗硫酸盐
游离状态存在的氧化钙。 ◇特征
游离氧化钙在偏光显微镜下为无色圆形 颗粒，有明显解理。在反光镜下用蒸溜水浸 蚀后呈彩虹色。
技术研究
21
◇游离氧化钙的种类及其对安定性的影响
种类 欠烧 f-CaO
一次 f-CaO
产生原因
特点
对水泥安定的 影响性
熟料煅烧过程中因欠烧、 漏生，在1100～1200℃低 温下形成
3.熟料的矿物组成及岩相结构
技术研究
10
熟料矿物的特性
◆硅酸三钙（ C3S ） ◇存在形式
纯C3S只在2065℃~1250℃温度范围内稳定，在2065℃以上不一致 熔融为CaO与液相；在1250℃以下分解为C2S和CaO。
纯C3S具有同质多晶现象,熟 料中C3S不纯，总是与少量的其 他氧化物如Al2O3、Fe2O3、 MgO、 R 2O等形成固溶体。在反光显 微镜下为黑色多角形颗粒，又 称阿利特（Alite），简称 A矿。
16
◇水化特性
水化迅速，凝结较快，如不加石膏等缓凝剂， 易使水泥急凝；早期强度较高，但绝对值不高，其强 度3d之内大部分发挥出来，以后几乎不增长，甚至倒 缩；水化热高；干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗 硫酸盐性能差。
技术研究
17
◆铁铝酸四钙
◇矿物特性 铁铝酸四钙代表的是一系列连续的铁相固溶体。通常
结构疏松多 不大,存在于黄粉或欠烧
孔
料中，结构疏松多孔， 遇水反应快，强度下降
因配料不当、生料过粗或 呈“死烧状 大,强度降低，3天后强
煅烧不良，尚未与S、A、F 态”，结构
技术研究
2
水泥生产的“两磨一烧”
原 材 生料磨 料
生料
窑系统
水泥磨
燃料
熟料
水泥
技术研究
出厂 3
一. 硅酸盐水泥熟料的 化学组成和矿物组成
硅酸盐熟料
定义：由主要含CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3的原 料，按适当比例磨成细粉，烧至部分熔融 所得以硅酸钙为主要矿物成份的水硬性胶 凝物质，称为硅酸盐水泥熟料。其中硅酸 钙矿物含量（质量分数）不小于66%，氧 化钙和氧化硅质量比不小于2.0。
九里水泥制工造序系一统厂设备2培0训09年
窑头、中控--培----训--设（备管二理）部
-----熟料煅烧工艺
四川峨胜水泥股份有限公司九里制造一厂化验室
200技9术年研究7月
1
应了解的重点内容
• 熟料概念及化学成分 • 孰料的主要矿物组成 • 熟料烧成中窑筒体带的划分 • 熟料急冷的作用 • 熟料的控制指标
技术研究
8
熟料的组成
含量19～Βιβλιοθήκη Baidu25%
含碱矿物、玻璃体 方镁石 f-ＣaO C4AF
含量
5%
含量 8~20%
含量15～ 33%
C3A C2S
含量37～ 60%
C3S
矿物组成
四种主要氧化物不是以单独的氧化物存在，而是以两种或 两种以上氧化物反应生成技的术研多究 种矿物集合体，其结晶9 细 小，通常30~60μm 。
右，凝结硬化慢； 早期强度低，但28d后强度仍能较快增长，
一年后其强度可赶超阿利特； 水化热小；抗水性好。
技术研究
15
◆铝酸三钙
◇矿物特性 C3A可固溶有少量SiO2、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固
溶体，在反光镜下， 其反光能力弱，呈暗灰色， 并填充在A矿与B矿中间， 又称黑色中间相。
技术研究
技术研究
4
1.熟料的化学组成
◆主要化学成分与含量 (1)主要氧化物：CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 其总和通常占熟料总量的95%以上。 (2)其它氧化物：如MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等，其总量通常占熟料的5%以下。
技术研究
5
◆主要化学成分要求
实际生产中，硅酸盐水泥中个主要 氧化物含量的波动范围一般为：
技术研究
13
◇多晶转变 纯C2S在1450℃以下有同质多晶现象。 其中：γ-C2S的密度为2.97g/cm3，β-C2S的密 度 为 3.28g/cm3 ， 故 发 生 β→γ 转 变 时 ， 伴 随 着体积膨胀10%，结果是熟料崩溃，生产中称 之为粉化。而γ-C2S几乎无水硬性。
技术研究
14
◇水化特性 水化反应比C3S慢得多，28d只水化20%左
铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简写成C3A）
铁铝酸四钙（4 成C4AF）
CaO·Al2O3·Fe2O3 ， 简 写
技术研究
7
(2)次要矿物 游离氧化钙（f-CaO） 方镁石（结晶 MgO） 玻璃体 硅酸三钙和硅酸二钙合称硅酸盐矿物，约占75%左右。 铝酸三钙和铁铝酸四钙合称熔剂矿物，约占22%左右。 硅酸盐矿物和熔剂矿物总和约占95%左右。
CaO
62%～67%
SiO2 Al2O3 Fe2O3
15%～20% 4%～7% 2.5%～6%
技术研究
6
2. 熟料的矿物组成
硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、 结晶细小的人造石。通常为30～60μm。
(1)主要矿物
硅酸三钙（3CaO·SiO2，简写成C3S）
硅酸二钙（2CaO·SiO2，简写成C2S）
技术研究
19
◆玻璃体
◇形成 部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为 过冷凝体 ◇主要成分 Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、R 2O ◇含量 取决于液相量及冷却条件 ◇性能 不及晶体稳定，水化热较大；可改善熟料性 能与易磨性。
技术研究
20
◆游离氧化钙（f-CaO）
◇定义 是指熟料中没有以化合状态存在而是以
技术研究
11
◇矿物水化特性 凝结时间正常，水化较快，水化反应主要在
28d以内进行，约经一年后水化过程基本结束。 早期强度高，强度的绝对值和增进率较大。其
28d强度可达到一年强度的70%～80%。水化热较高； 抗水性较差。
技术研究
12
◆硅酸二钙
◇ 矿物特性 熟料中硅酸二钙通常固溶有少量氧化物
如Al2O3、Fe2O3、MgO、R 2O等 形成固溶体，称贝利特 （Belite），简称B矿。 在反光显微镜下呈圆粒 状，常具有黑白交叉双 晶条纹。
固溶有少量的MgO、 SiO2等氧化物，又称才利特 （Celite）或C矿。在反光 镜下其反射能力强，呈亮 白色，并填充在A矿与B 矿之间，也称白色中间相。
技术研究
18
◇水化特性 水化速度在早期介于铝酸三钙与硅酸三钙之间，
但随后的发展不如硅酸三钙； 早期强度类似于铝酸三钙，而后期还能不断增
长，类似于硅酸二钙； 水化热较铝酸三钙低，抗冲击性能和抗硫酸盐
游离状态存在的氧化钙。 ◇特征
游离氧化钙在偏光显微镜下为无色圆形 颗粒，有明显解理。在反光镜下用蒸溜水浸 蚀后呈彩虹色。
技术研究
21
◇游离氧化钙的种类及其对安定性的影响
种类 欠烧 f-CaO
一次 f-CaO
产生原因
特点
对水泥安定的 影响性
熟料煅烧过程中因欠烧、 漏生，在1100～1200℃低 温下形成
3.熟料的矿物组成及岩相结构
技术研究
10
熟料矿物的特性
◆硅酸三钙（ C3S ） ◇存在形式
纯C3S只在2065℃~1250℃温度范围内稳定，在2065℃以上不一致 熔融为CaO与液相；在1250℃以下分解为C2S和CaO。
纯C3S具有同质多晶现象,熟 料中C3S不纯，总是与少量的其 他氧化物如Al2O3、Fe2O3、 MgO、 R 2O等形成固溶体。在反光显 微镜下为黑色多角形颗粒，又 称阿利特（Alite），简称 A矿。
16
◇水化特性
水化迅速，凝结较快，如不加石膏等缓凝剂， 易使水泥急凝；早期强度较高，但绝对值不高，其强 度3d之内大部分发挥出来，以后几乎不增长，甚至倒 缩；水化热高；干缩变形大，脆性大，耐磨性差，抗 硫酸盐性能差。
技术研究
17
◆铁铝酸四钙
◇矿物特性 铁铝酸四钙代表的是一系列连续的铁相固溶体。通常
结构疏松多 不大,存在于黄粉或欠烧
孔
料中，结构疏松多孔， 遇水反应快，强度下降
因配料不当、生料过粗或 呈“死烧状 大,强度降低，3天后强
煅烧不良，尚未与S、A、F 态”，结构
技术研究
2
水泥生产的“两磨一烧”
原 材 生料磨 料
生料
窑系统
水泥磨
燃料
熟料
水泥
技术研究
出厂 3
一. 硅酸盐水泥熟料的 化学组成和矿物组成
硅酸盐熟料
定义：由主要含CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3的原 料，按适当比例磨成细粉，烧至部分熔融 所得以硅酸钙为主要矿物成份的水硬性胶 凝物质，称为硅酸盐水泥熟料。其中硅酸 钙矿物含量（质量分数）不小于66%，氧 化钙和氧化硅质量比不小于2.0。
九里水泥制工造序系一统厂设备2培0训09年
窑头、中控--培----训--设（备管二理）部
-----熟料煅烧工艺
四川峨胜水泥股份有限公司九里制造一厂化验室
200技9术年研究7月
1
应了解的重点内容
• 熟料概念及化学成分 • 孰料的主要矿物组成 • 熟料烧成中窑筒体带的划分 • 熟料急冷的作用 • 熟料的控制指标
技术研究
8
熟料的组成
含量19～Βιβλιοθήκη Baidu25%
含碱矿物、玻璃体 方镁石 f-ＣaO C4AF
含量
5%
含量 8~20%
含量15～ 33%
C3A C2S
含量37～ 60%
C3S
矿物组成
四种主要氧化物不是以单独的氧化物存在，而是以两种或 两种以上氧化物反应生成技的术研多究 种矿物集合体，其结晶9 细 小，通常30~60μm 。
右，凝结硬化慢； 早期强度低，但28d后强度仍能较快增长，
一年后其强度可赶超阿利特； 水化热小；抗水性好。
技术研究
15
◆铝酸三钙
◇矿物特性 C3A可固溶有少量SiO2、Fe2O3、MgO、R 2O等形成固
溶体，在反光镜下， 其反光能力弱，呈暗灰色， 并填充在A矿与B矿中间， 又称黑色中间相。
技术研究
技术研究
4
1.熟料的化学组成
◆主要化学成分与含量 (1)主要氧化物：CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 其总和通常占熟料总量的95%以上。 (2)其它氧化物：如MgO SO3 Na2O K2O TiO2 P2O5等，其总量通常占熟料的5%以下。
技术研究
5
◆主要化学成分要求
实际生产中，硅酸盐水泥中个主要 氧化物含量的波动范围一般为：
技术研究
13
◇多晶转变 纯C2S在1450℃以下有同质多晶现象。 其中：γ-C2S的密度为2.97g/cm3，β-C2S的密 度 为 3.28g/cm3 ， 故 发 生 β→γ 转 变 时 ， 伴 随 着体积膨胀10%，结果是熟料崩溃，生产中称 之为粉化。而γ-C2S几乎无水硬性。
技术研究
14
◇水化特性 水化反应比C3S慢得多，28d只水化20%左
铝酸三钙（3CaO·Al2O3，简写成C3A）
铁铝酸四钙（4 成C4AF）
CaO·Al2O3·Fe2O3 ， 简 写
技术研究
7
(2)次要矿物 游离氧化钙（f-CaO） 方镁石（结晶 MgO） 玻璃体 硅酸三钙和硅酸二钙合称硅酸盐矿物，约占75%左右。 铝酸三钙和铁铝酸四钙合称熔剂矿物，约占22%左右。 硅酸盐矿物和熔剂矿物总和约占95%左右。
CaO
62%～67%
SiO2 Al2O3 Fe2O3
15%～20% 4%～7% 2.5%～6%
技术研究
6
2. 熟料的矿物组成
硅酸盐水泥熟料是一种多矿物组成的、 结晶细小的人造石。通常为30～60μm。
(1)主要矿物
硅酸三钙（3CaO·SiO2，简写成C3S）
硅酸二钙（2CaO·SiO2，简写成C2S）