实验四水泥熟料中游离氧化钙的测定
水泥熟料游离氧化钙的控制
水泥熟料游离氧化钙的控制一、控制熟料游离氧化钙的重要性凡从事水泥生产的人，无不熟悉熟料游离氧化钙是关系到水泥质量的重要指标，它表示生料煅烧中氧化钙与氧化硅、氧化铝、氧化铁结合后剩余的程度，它的高低直接影响水泥的安定性及熟料强度。
但它毕竟不是水泥的最终使用性能，只是为达到产品最终使用性能所应具备的必要条件。
1. 在对该指标的控制上，确实存在着一些不够准确的认识，甚至是误区：⑴认为熟料中游离氧化钙含量越低越好，因为它表明煅烧完全，熟料质量最好；⑵只要熟料游离氧化钙高就是中控操作员没有尽到责任，所以考核指标仅与他们挂钩；⑶把压低游离氧化钙含量当作很难掌握的指标，所以将该指标当做考核操作员的最重要质量要求。
2. 对这些误区有必要做如下澄清⑴游离氧化钙含量只是水泥使用的过程指标，不是最终指标。
因为少量残存的游离氧化钙在熟料变为水泥，以至于在使用之前的整个过程中可以消解，所以并不需要出窑后熟料中的游离氧化钙含量很低，而应该付出更多的精力，摸索出最适合本企业有利于熟料强度的相关配料与操作参数，才是企业效益的根本。
⑵对窑外分解窑而言，控制熟料游离钙比立窑及传统回转窑型要容易得多，再不应该成为生产控制的难点。
所以企业不应纵容中控操作员一味追求游离氧化钙合格率及绝对含量，而不顾其它指标；更不应不惜提高热耗，而无止境地压低游离氧化钙的含量。
3. 游离氧化钙产生的原因及分类⑴轻烧游离氧化钙由于来料量不稳或塌料、掉窑皮，或燃料成分变化或火焰形状不好，使部分、乃至局部生料的煅烧温度不足，在1100～1200℃的低温下形成游离氧化钙。
主要存在于黄粉以及包裹着生料粉的夹心熟料中，它们对水泥安定性危害不大，但会使熟料强度降低。
⑵一次游离氧化钙它们是在配料氧化钙成分过高、生料过粗或煅烧不良时，熟料中存在的仍未与SiO2、Al2O3、Fe2O3进行化学反应的CaO。
这些CaO经高温煅烧呈“死烧状态”，结构致密，晶体较大（10～20µm），遇水形成很慢，通常需要三天才反应明显，至水泥硬化之后又发生固相体积膨胀（97.9%），在水泥石的内部形成局部膨胀应力，使其变形或开裂崩溃。
熟料游离氧化钙及其测定
1熟料游离氧化钙1.1控制熟料游离氧化钙的重要性凡从事水泥生产的人，无不熟悉游离氧化钙是关系到水泥质量的重量指标，它表示生料煅烧中氧化钙与氧化硅、氧化铝、氧化铁结合剩余的程度。
它的高低直接影响水泥的安定性及熟料强度。
但它毕竟不是水泥的最终使用性能，只是为达到产品最终使用性能所应具备的必要条件。
(1)在对该指标的控制上，确实存在着一些不够准确的认识，甚至是误区：a)中游离氧化钙含量越低越好，因为它表明煅烧完全，熟料质量最好；b)料游离氧化钙高就是中控操作员没有尽到责任，所以考核指标仅与他们挂钩；c)游离氧化钙含量当作很难掌握的指标，所以将该指标当做考核操作员的最重要质量要求。
(2)对这些误区有必要做如下澄清a)氧化钙含量只是水泥使用的过程指标，不是最终指标。
因为少量残存的游离氧化钙在熟料变为水泥，以至于在使用之前的整个过程可以消解，所以并不需要出窑后熟料中的游离氧化钙含量很低，而应该付出更多的精力，摸索出最适合本企业有利于熟料强度的相关配料与操作参数，才是企业效益的根本。
b)分解窑而言，控制熟料游离氧化钙比立窑及传统回转窑型要容易得多，再不应该成为生产控制的难点。
所以企业不应纵容中控操作员一味追求游离氧化钙合格率及绝对含量，而不顾其它指标；更不应不惜提高热耗，而无止境地压低游离氧化钙的含量。
(3)游离氧化钙产生的原因及分类a)轻烧游离氧化钙：由于来料不稳或塌料、掉窑皮，或燃料成分变化或火焰形状不好，使部分、乃至局部生料的煅烧温度不足，在1100~1200℃的低温下形成游离氧化钙。
主要存在于黄粉以及包裹着生料粉的夹心熟料中，它们对水泥安定性危害不大，但会使熟料强度降低。
b)一次游离氧化钙：它们是在配料氧化钙成分过高、生料过粗或煅烧不良时，熟料中存在的仍未与SiO2、Al2O3、Fe2O3进行化学反应的CaO。
这些CaO经高温煅烧呈“死烧状态”，结构致密，晶体较大(10~20um)，遇水形成很慢，通常需要三天才反应明显，至水泥硬化之后又发生固相体积膨胀(97.9％)，在水泥石的内部形成局部膨胀应力，使其变形或开裂崩溃。
水泥、粉煤灰游离氧化钙的测定-乙二醇法(代用法)
提示：①整个试验过程中，所用水应不低于GB/T 6682 中规定的三级水的要求，目视外观应为无色透明液体， 可用蒸馏或离子交换等方法制取（一般用蒸馏），在 25℃下PH值在-5.0至7.5范围内；
②除另有说明外，标准滴定溶液的有效期为3个 月，如果超过3个月，重新进行标定。
第五部分 试验步骤
第一步 苯甲酸-无水乙醇标准滴定溶液对氧化钙滴定度的标定
（碳酸钙在高温下分解，生成二氧化碳与氧化钙；CaCO3=CO2+CaO）
提示：恒重指经第一次灼烧、冷却、称量后，通过连续对每次15min的灼烧， 然后冷却，称量的方法来检查恒定质量，当连续两次称量之差小于0.0005g时， 即达到恒量。
4.3 试剂的配制
1.苯甲酸-无水乙 醇标准滴定溶液
2.氢氧化钠-无水乙醇溶液
苯甲酸-无水乙醇标准滴定溶液对氧化钙的滴定度保留三位有效数字
5.2 游离氧化钙的质量分数计算：
w fCaO
TCaO V2 100 m2 1000
TCaO
V2 m2
0.1
式中:
wfCaO ——游离氧化钙的质量分数，% V2——滴定时消耗甲酸-无水乙醇标准滴定溶液的体积， 单位为毫升（mL）
电子天平
滴定管
搅拌子
第四部分 试剂的制备
4.1本试验所用到的试剂及溶液
苯甲酸-无水乙醇标准滴定溶液、 氢氧化钠-无水乙醇溶液、乙二醇 -无水乙醇溶液 苯甲酸、碳酸钙（高温分解成氧 化钙）、氢氧化钠、无水乙醇、 乙二醇、酚酞指示剂
4.2前期准备
①称取一定量的苯甲酸放入干燥器中干燥24h备用； ②取一定量碳酸钙置于铂（或瓷）坩埚中，在（950±25）℃下灼烧至恒重；
CONTENTS
水泥游离氧化钙标准
水泥游离氧化钙标准
水泥是建筑材料中的重要组成部分，而游离氧化钙则是水泥中的一个重要指标。
水泥中的游离氧化钙含量直接影响到水泥的质量和性能，因此对水泥中游离氧化钙的标准有着严格的要求。
首先，水泥中游离氧化钙的标准是指水泥中游离氧化钙的含量应符合国家标准。
国家标准规定了水泥中游离氧化钙的最大允许含量，以保证水泥的质量和稳定性。
通常情况下，水泥中游离氧化钙的含量不得超过一定的百分比，以确保水泥的使用安全和可靠性。
其次，水泥中游离氧化钙的标准还包括了检测方法和标准。
国家标准对水泥中
游离氧化钙的检测方法做出了详细的规定，包括取样、试验方法、仪器设备等方面的要求。
只有按照国家标准规定的方法进行检测，才能保证测试结果的准确性和可靠性。
此外，水泥生产企业也应严格按照国家标准对水泥中游离氧化钙的含量进行监
测和控制。
生产企业应建立健全的质量管理体系，确保生产出的水泥符合国家标准的要求。
对于游离氧化钙超标的水泥，应及时采取措施进行调整和改进，以保证产品质量。
总的来说，水泥中游离氧化钙的标准是保证水泥质量和使用安全的重要依据。
水泥生产企业应严格按照国家标准进行生产和质量控制，确保生产出的水泥符合标准要求。
同时，建筑施工单位在选用水泥时，也应选择符合国家标准的产品，以保证工程质量和安全。
只有共同遵守游离氧化钙标准，才能保障水泥产品的质量和可靠性。
在实际生产和使用过程中，我们应该重视水泥中游离氧化钙的标准，严格按照
国家标准要求进行生产和使用，以确保水泥产品的质量和安全性。
只有这样，才能更好地推动建筑行业的可持续发展，为社会和经济发展做出更大的贡献。
游离氧化钙操作规程
松江水泥编制：日期：审核：日期：批准：日期：2013-09-01发布2013-10-01实施佳木斯市松江水泥有限公司化验室发布序号修订内容日期制订审核批准17.1.3 熟料游离氧化钙的测定——甘油酒精法（代用法）1.试剂：甘油无水乙醇溶液，0.1N苯甲酸无水乙醇标液2.分析步骤准确称取0.5g样，置于250ml干燥锥型瓶中，加入30ml甘油无水乙醇溶液，加入约1g硝酸锶，放入一根搅拌子，装上回流冷凝器，在有石棉网的电炉上加热煮沸10分钟，立即以0.1M苯甲酸无水乙醇溶液滴定至微红色消失。
再装上冷凝器，继续加热煮沸，红色出现10分钟后滴定。
如此反复操作至加热10分钟后不出现微红色为止。
游离氧化钙的百分含量按下式计算：T f-CaO×Vf-CaO＝×100%m×1000式中： TCaO—滴定度V—消耗标液总体积(ml)m—试样质量，g。
3. 注意事项：1.甘油与氢氧化钙会发生反应生成甘油钙，因此受潮或水浸的水泥熟料，测出的游离钙是游离钙与水泥熟料水化生成的氢氧化钙的总和，因此试样和容器一定要保持干燥。
2.因为甘油与氧化钙反应会生成水，水与熟料水化作用生成的氢氧化钙，3.如果煮沸时间太长，则始终会有微红色呈现，这样测定值会偏高，因此，一定要控制煮沸时间和滴定次数。
4.加热温度要控制，以免试样在煮沸时飞溅，只要保持微沸状态即可。
5.在加热开始时，每隔5—10min摇动锥形瓶一次，以防试样粘结瓶底，滴定之前先停止加热，待冷凝完全落下后再取出滴定，以免冷凝液或蒸汽损失。
17.1.4 乙二醇快速测定游离钙分析方法及仪器操作说明1、方法提要用乙二醇—乙醇（2+1）溶液，在温度100-110度下，萃取样品中的游离氧化钙，能在工作2-3分钟萃取完全，不经过滤，以酚酞为指示剂，用苯甲酸无水乙醇标准溶液直接滴定溶液中的乙二醇钙。
2、方法原理游离氧化钙与乙二醇在无水乙醇溶液中，当温度100-110度时，反映生成乙二醇钙，使酚酞指示剂呈红色，然后用苯甲酸无水乙醇标准溶液滴定至红色消失。
实验四 水泥熟料中游离氧化钙的测定
实验2 水泥熟料中游离氧化钙的测定一、目的意义在水泥熟料的煅烧过程中，绝大部分CaO均能与酸性氧化物合成C2S、C3S、C3A、C4AF等矿物，但由于原料成分、生料细度、生料均匀性及煅烧温度等因素的影响，仍有少量的CaO呈游离状态存在。
游离状态的CaO会直接影响水泥的安定性。
因此，测定熟料中游离氧化钙含量以控制水泥的生产，确保水泥的质量要求是十分重要的。
水泥熟料中的游离氧化钙可用化学分析方法、显微分析方法和电导法进行分析。
工厂常用甘油—乙醇法和电导法。
试验目的1．了解甘油—乙醇法测定水泥熟料中游离氧化钙的基本原理；2．测定水泥熟料中游离氧化钙含量。
二、试验原理甘油—乙醇法是化学分析方法之一。
这种方法准确、可靠、但需进行沸煮回流，费时较长。
熟料试样与甘油乙醇溶液混合后，熟料中的石灰与甘油化合(MgO不与甘油发生反应)，生成弱碱性的甘油酸钙，并溶于溶液中，酚钛指示剂使溶液呈现红色。
用苯甲酸(弱酸)乙醇溶液滴定生成的甘油酸钙至溶液退色。
由苯甲酸的消耗量可求出石灰含量。
反应式如下：三、实验仪器及设备（一）仪器设备1．测定游离氧化钙的主要装置2．玛瑙研钵、方孔筛、磁铁、干燥器。
3．盘式电炉4．滴定管等。
㈡试剂1．无水乙醇，含量不低于99.5 %。
2．0.01 N氢氧化钠无水乙醇溶液。
3．甘油无水乙醇溶液。
4．0.1M苯甲酸无水乙醇标准溶液四、试剂配制1．氢氧化钠无水乙醇溶液（0.01mol·L-1）的制备将0.2g氢氧化钠溶于500ml无水乙醇中。
2.无水乙醇溶液的配制将220ml甘油放入500ml烧杯中，在有石棉网的电炉上加热，于不断搅拌下分次加入30g硝酸锶，直至溶解。
然后在160～170℃下加热2～3h（甘油在加热后易变成微黄色，但对实验无影响），取下，冷却至60～70℃后将其倒入1L 无水乙醇中，加0.05g酚酞指示剂，混匀，以0.01mol·L-1氢氧化钠无水乙醇溶液中和至微红色。
水泥中氧化钙含量测定的控制要点分析
水泥中氧化钙含量测定的控制要点分析作者：刘琪来源：《科技创新导报》 2014年第17期刘琪（常州正信建设工程检测有限公司江苏常州 213000）摘要：氧化钙是水泥中的重要成分,水泥中氧化钙的含量决定着水泥的强度，同时如果其含量过高时在水泥的生产过程中会生成“游离钙”从而影响水泥的安定性。
因此，要严格控制水泥中氧化钙含量。
准确的测定出水泥中的氧化钙含量不仅能够提高水泥的性能，而且水泥生料的质量得到了保证。
煅烧的熟料在质量和产量上都有很大的提高。
该文对氧化钙测定过程中的各个要点进行分析，对于溶液的pH值、不同的指示剂、掩蔽剂的用量的不同和其他干扰离子对于水泥中氧化钙含量测定的影响进行了准确的分析，并得出结论。
关键词：水泥氧化钙分析中图分类号：TU528.01 文献标识码：Ａ文章编号：1674-098X(2014)06(b)-0078-02水泥中氧化钙含量测定根据水泥化学分析方法的国家标准GB/T176-2008标准进行，溶解试样的方法有氢氧化钠银坩埚法和碳酸钠铂坩埚法，在测定的过程中，对试验条件也要求控制的十分严格，否则就影响结果的准确度。
1 溶液PH与氧化钙含量测定的关系为了分析水泥中氧化钙含量的测定与溶液PH值的关系，采用了在滴定完氢氧化钾溶液后将实验溶液的pH值调节至10、11、12、13、14这5个数值，以探究他们之间的关系，调节不同PH值对水泥中氧化钙含量测定的影响如表格1从表格1中可以看出：当实验溶液的pH值小于13时，水泥中氧化钙含量的测定数据偏低。
分析其原因：可能是水泥实验溶液的pH值低于12.5，水泥中的氧化镁没有完全生成氢氧化镁沉淀，及镁离子的干扰没有完全消除，所以是的氧化钙的含量测定偏高。
而当将实验溶液的pH值调至高于13时，水泥中氧化钙的含量测定趋于平衡。
因此我们在测定水泥中氧化钙含量时候通常将溶液pH值调至大于12.5，呈强碱性，使镁离子离子生成氢氧化镁沉淀而消除。
2 干扰离子与氧化钙含量测定的关系铁、钛、铝、镁和硅离子的干扰。
水泥化学分析
1 适用范围、检测项目、技术标准1.1适用范围本细则适用于测定通用硅酸盐水泥和制备上述水泥的熟料、生料及制定采用本标准的其它水泥和材料。
1.2检测项目（1）烧失量（2）三氧化硫（3）游离氧化钙1.3技术标准（1）GB/T 6682-2008《分析试验室用水和试验方法》（2）GB/T 12573《水泥取样方法》（3）GB/T15000《标准样品工作导则》2 检测仪器及环境条件2.1 仪器设备（1）天平：型号TG328A/200g，量程（0-200）g，精度0.0001g。
（2）瓷坩埚：带盖，容量（20mL～30mL）（3）干燥器：内装变色硅胶（4）干燥箱：可控制温度（105±5）℃、（150±5）℃、（250±5）℃（5）高温炉：可控制温度（700±25）℃、（800±25）℃、（950±25）℃（6）滤纸：快速、中速、慢速三种型号的定量滤纸（7）游离氧化钙测定仪：具有加热、搅拌、计时功能，并配有冷凝管（8）玻璃砂芯漏斗：直径50mm（9）玻璃容量器皿：滴定管、容量瓶、移液管（10）磁力搅拌器：带有塑料的搅拌子，具有调速和加热的功能2.2 试剂（1）酚酞（2）苯甲酸—无水乙醇标准（3）无水乙醇（4）氯化钡溶液（5）蒸馏水（6）乙二醇-乙醇溶液2.3 环境条件（1） 试验室温度应控制在20℃±2℃之间 （2） 电源：380v ；220v3 试样数量、被测参数及允许变化范围按照GB/T 12573方法取样，才用四分法或者缩分器将试样缩分至100g ，经过80um 方孔筛筛析，用磁铁吸取筛余物中金属铁，将筛余物经过研磨后使其全部通过孔径为80um 方孔筛，充分混匀，装入试样瓶中，密封保存，供测定用。
4 检测方法4.1 检验前核对试样和检查所需设备（１） 烧失量的测定：测试前检查天平是否在检定周期内，称量是否正常；干燥器内是否盛变色硅胶，变色硅胶颜色是否为兰色；烘箱是否在检定周期内，温度是否在100℃-105℃中稳定。
游离氧化钙测定方法
一、水泥游离氧化钙游离氧化钙是衡量水泥质量及熟料锻烧热工制度的主要指标，氧化钙快速测定仪是采用乙二醇萃取苯甲酸直接滴定法，在特定的条件下，只需3分钟，快速准确测定出游离氧化钙含量。
可应用于水泥厂的生产控制、建材、科研单位、大专院校的教学楼等。
二、水泥游离氧化钙技术参数：1、电源电压：220V 50Hz2、消耗功率：≤700W3、测量范围：0—10.00%FcaO4、分度精度：0。
01% FcaO5、电极常数:1±0.26、控制精度：±0.5℃7、恒温槽温度：C±2℃C-为设定温度值8、温度设定范围：30-100℃9、环境温度：10—40℃10、环境湿度：〈85％RH 不凝露11、无振动及强磁场12、外型尺寸：460×300×260mm （长×宽×高）13、技术咨询：156******** QQ284804213三、水泥游离氧化钙快速测定仪工作原理：利用乙二醇与水泥熟料中的游离氧化钙反应后，溶液的电导率与游离钙含量成一定的比例关系，通过电导率的测量间接反应出水泥熟料中游离氧化钙含量。
本仪器需通过标定才能达到精确测量的目的。
有机溶液乙二醇在高温下与水泥熟料中的游离氧化钙反应:（CH2OH）2+CaO→（CH2O）2Ca+H2O上式反应成的乙二醇钙按下式在乙二醇中离解:（CH2O）2Ca→（CH2O）22-Ca+Ca2+乙二醇离子和钙离子在溶液中导电，导电程度与游离氧化钙含量存在一定的关系。
通过对溶液导电率的测量可间接测量出水泥熟料中的游离氧化钙的含量。
在水泥游离氧化钙快速测定仪使用中,电极的清洁度对测量结果的准确具有较大的影响。
因此,在仪器的使用过程中应保持电导电极的清洁.仪器的工作原理：ca-5型水泥游离氧化钙快速测定仪的基本工作原理为，以单片微型计算机芯片为中心控制芯片，采用大规模集成电路.经严谨的科学设计,完成对恒温槽的恒温控制。
实验四 水泥熟料中游离氧化钙的测定
实验2 水泥熟料中游离氧化钙的测定一、目的意义在水泥熟料的煅烧过程中，绝大部分CaO均能与酸性氧化物合成C2S、C3S、C3A、C4AF等矿物，但由于原料成分、生料细度、生料均匀性及煅烧温度等因素的影响，仍有少量的CaO呈游离状态存在。
游离状态的CaO会直接影响水泥的安定性。
因此，测定熟料中游离氧化钙含量以控制水泥的生产，确保水泥的质量要求是十分重要的。
水泥熟料中的游离氧化钙可用化学分析方法、显微分析方法和电导法进行分析。
工厂常用甘油—乙醇法和电导法。
试验目的1．了解甘油—乙醇法测定水泥熟料中游离氧化钙的基本原理；2．测定水泥熟料中游离氧化钙含量。
二、试验原理甘油—乙醇法是化学分析方法之一。
这种方法准确、可靠、但需进行沸煮回流，费时较长。
熟料试样与甘油乙醇溶液混合后，熟料中的石灰与甘油化合(MgO不与甘油发生反应)，生成弱碱性的甘油酸钙，并溶于溶液中，酚钛指示剂使溶液呈现红色。
用苯甲酸(弱酸)乙醇溶液滴定生成的甘油酸钙至溶液退色。
由苯甲酸的消耗量可求出石灰含量。
反应式如下：三、实验仪器及设备（一）仪器设备1．测定游离氧化钙的主要装置2．玛瑙研钵、方孔筛、磁铁、干燥器。
3．盘式电炉4．滴定管等。
㈡试剂1．无水乙醇，含量不低于99.5 %。
2．0.01 N氢氧化钠无水乙醇溶液。
3．甘油无水乙醇溶液。
4．0.1M苯甲酸无水乙醇标准溶液四、试剂配制1．氢氧化钠无水乙醇溶液（0.01mol·L-1）的制备将0.2g氢氧化钠溶于500ml无水乙醇中。
2.无水乙醇溶液的配制将220ml甘油放入500ml烧杯中，在有石棉网的电炉上加热，于不断搅拌下分次加入30g硝酸锶，直至溶解。
然后在160～170℃下加热2～3h（甘油在加热后易变成微黄色，但对实验无影响），取下，冷却至60～70℃后将其倒入1L 无水乙醇中，加0.05g酚酞指示剂，混匀，以0.01mol·L-1氢氧化钠无水乙醇溶液中和至微红色。
水泥熟料游离钙
水泥熟料游离钙水泥熟料游离钙是指水泥中未与硅酸盐反应生成水泥矿物的部分。
在水泥生产过程中，熟料是通过将石灰石和粘土等原料在高温下煅烧而得到的。
熟料中的游离钙对水泥的性能有着重要的影响。
水泥熟料中的游离钙含量是衡量水泥质量的一个重要指标。
游离钙的含量过高会导致水泥熟料的热量放出量增加、硬化速度加快，从而影响水泥的使用性能。
因此，在水泥生产中控制水泥熟料中游离钙的含量是非常关键的。
水泥熟料中的游离钙主要来自于石灰石中的钙氧化物。
在高温下，石灰石中的钙氧化物会发生煅烧反应，生成氧化钙（CaO）。
而在水泥熟料的冷却过程中，氧化钙会与水发生反应生成氢氧化钙（Ca(OH)2），即熟料中的游离钙。
水泥熟料中游离钙的含量对水泥的性能有着重要的影响。
一方面，游离钙的含量越高，水泥的强度和硬化速度就越高。
这是因为游离钙在水泥浆中可以与水发生反应生成水化产物，从而促进水泥的硬化过程。
另一方面，游离钙的含量过高也会导致水泥的热量放出量增加，从而影响水泥的使用性能。
为了控制水泥熟料中游离钙的含量，水泥生产中采取了一系列的措施。
首先，通过选择合适的原料组成和煅烧温度，可以控制熟料中游离钙的含量。
其次，在水泥熟料的冷却过程中，可以通过适当的冷却速度和冷却方式来控制游离钙的含量。
此外，还可以通过添加适量的矿渣或矿粉等掺合料来调节水泥熟料中游离钙的含量。
水泥熟料中的游离钙对水泥的性能有着重要的影响。
合理控制水泥熟料中游离钙的含量，可以提高水泥的强度和硬化速度，从而改善水泥的使用性能。
在水泥生产过程中，通过选择合适的原料组成、煅烧温度以及添加适量的掺合料等措施，可以有效控制水泥熟料中游离钙的含量，从而获得优质的水泥产品。
材料工艺综合试验课程教学大纲
《材料工艺综合实验》课程教学大纲一、基本信息课程编码：01A42301课程类别：集中实践课程学分： 1.0计划周时：1周课程属性：综合实验适用专业：材料科学与工程参考资料：常钧、黄世峰、刘世权，《无机非金属材料工艺实验》，化学工业出版，2007年。
二、课程的性质与作用《材料工艺综合实验》是材料科学与工程专业的专业实践环节，该课程包含水泥、玻璃、陶瓷和混凝土实验四部分，主要介绍了原材料种类、制备工艺和性能检测。
通过理论讲解、案例演示和现场实践操作，让学生掌握原材料种类、性能及其对水泥、玻璃、陶瓷和混凝土性能的影响，并培养学生动手能力，按照操作规范独立完成实验操作，并对产品进行检测和对设计要求进行反馈。
熟悉安全生产、环境保护相关知识与政策法规。
三、教学目标1、掌握水泥、玻璃、陶瓷和混凝土的原材料与制备工艺；2、了解水泥、玻璃、陶瓷和混凝土的性能检测方法与实验原理；3、提高学生综合分析问题的能力，锻炼学生科学的思维方法，培养独立工作的能力和团队合作精神。
课程目标与相关毕业要求指标点的对应关系:四、教学内容及要求第一章建议周时：：1周第一节：水泥熟料中游离氧化钙的测定[教学目的与要求] 掌握游离氧化钙对水泥熟料性能的影响；熟悉游离氧化钙产生的原因及解决办法；掌握游离氧化钙测定的原理。
[教学方式] 课堂讲授和分组实验。
[场所及条件要求] 材料楼水泥实验室。
[作业要求] 实验报告。
[注意事项]用甘油无水乙醇法所测得的氧化钙是游离氧化钙和氢氧化钙的总量；试样必须充分磨细至全部通过0.08mm方孔筛；被测样品不得受潮、结块或混有其他杂质。
第二节：水泥细度检验——筛析法[教学目的与要求] 掌握水泥细度对水泥性能的影响；了解水泥细度测定的目的和意义；熟悉水泥细度测定的方法。
[教学方式] 课堂讲授和分组实验。
[场所及条件要求] 材料楼水泥实验室。
[作业要求] 实验报告。
[注意事项]被测样品不得受潮、结块或混有其他杂质；每次筛析完应用毛刷清理筛网。
影响水泥熟料中游离氧化钙含量的因素及解决措施
西安建筑科技大学继续教育学院毕业设计（论文）影响水泥熟料中游离氧化钙含量的因素及解决措施毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：摘要水泥熟料中f-CaO含量是水泥生产过程中一个重要的质量控制指标。
一般地认为：原燃料性质、配料方案、生料的均化、生料及煤粉细度、操作中火焰状况和窑内热工制度等是影响熟料中f-CaO含量高低的重要因素。
通过分析原因，采取相应的措施，一般均能够在生产中取得成效。
关键词：熟料，f-CaO，波动AbstractThe f-CaO of the cement is an important quality control index in the cement production line. in a general way, original fuel property; compound material project; crude material homogenized; crude material and coal powder thin degree; the flame’s situation in the operating; the pyrology system inside the kiln; and so on. these are an important element to influence the content of the f-CaO in the cement .via to analyzing the reasons , adopting some relevant measures ,there will commonly obtain some effect in the production without exception.KEY WORDS:clinker,f-CaO，motion目录第一章绪论 (1)§1.1游离氧化钙的产生 (1)§1.1.1一次f-CaO (1)§1.1.2二次f-CaO (1)§1.1.3轻烧f-CaO (1)§1.2控制熟料f-CaO指标的实际意义 (2)§1.2.1熟料f-CaO含量过高的危害 (2)§1.2.2熟料f-CaO含量过低的弊端 (2)§1.3几种影响水泥熟料中f-CaO含量的因素 (3)§1.3.1生料配料方案 (3)§1.3.2料层的影响 (3)§1.3.3缩短过渡带 (3)§1.3.4 延长烧成带长度 (4)§1.3.5冷却条件 (4)§1.3.6生烧----f-CaO (4)§1.3.7窖炉用煤的影响 (4)§1.3.8高碱含量对熟料煅烧和质量的影响 (4)§1.4出现高游离钙时所采取的相关措施 (4)§1.4.1偶然出现不合格f-CaO (4)§1.4.2反复出现不合格游离氧化钙的对策 (6)第二章所在工作单位豫鹤同力水泥有限公司高f-CaO原因分析 (8)§2.1 2008年出窑熟料现状调查 (5)§2.2因果分析图 (9)§2.3末端因素验证 (9)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第一章绪论§1.1游离氧化钙的产生f-CaO因配料、煅烧冷却条件不同，其形态各有不同。
水泥熟料中游离氧化钙对水泥质量的影响
水泥熟料中游离氧化钙对水泥质量的影响发布时间：2023-06-30T03:02:39.110Z 来源：《新型城镇化》2023年13期作者：张小燕[导读] GB/T176—2017《水泥化学分析方法》中，测定游离氧化钙的方法有三种：甘油法、乙二醇法和乙二醇萃取-EDTA滴定法，均为代用法。
其中乙二醇萃取-EDTA滴定法是YB/T 4328—2012《钢渣中游离氧化钙含量测定方法》和DL/T 498—1992《粉煤灰游离氧化钙测定方法》中规定的测定游离氧化钙的方法。
新疆圣雄水泥有限公司新疆吐鲁番 838100摘要：根据《水泥化学分析方法》和《测量不确定度评定与表示》，对水泥中游离氧化钙测量在实验中的不确定度进行评定。
以乙二醇-乙醇法为例，在实验中会产生A类不确定度和B类不确定度，根据其不同的产生原因，建立数学模型，进行计算得出扩展不确定度为0.044%，从分量到计算合成，反映了测定结果的科学性和实验结果的真实性，有利于实验的质量控制。
关键词：水泥；游离氧化钙；不确定度；游离氧化钙是水泥熟料中的有害成分。
在熟料煅烧后，虽然大部分Ca O能够与酸性物质氧化结合，但由于成分不同，煅烧温度不同等因素，还会有部分的Ca O以游离的形式存在。
大量游离Ca O的存在会影响水泥的安定性，还会导致强度降低、开裂等现象发生。
故应及时了解水泥中游离氧化钙的含量并且根据含量调整生产工艺以达到产品要求。
由于熟料中的游离氧化钙含量直接影响水泥品质，对其测量的准确性也是影响水泥品质的重要因素。
1 方法简介GB/T176—2017《水泥化学分析方法》中，测定游离氧化钙的方法有三种：甘油法、乙二醇法和乙二醇萃取-EDTA滴定法，均为代用法。
其中乙二醇萃取-EDTA滴定法是YB/T 4328—2012《钢渣中游离氧化钙含量测定方法》和DL/T 498—1992《粉煤灰游离氧化钙测定方法》中规定的测定游离氧化钙的方法。
2 方法比较2.1 甘油酒精法和乙二醇法甘油酒精法和乙二醇法相同点是：均为非水滴定，试样和所用容器要保持干燥、无水，均采用酚酞作指示剂，以苯甲酸-无水乙醇标准滴定溶液滴定。
水泥生产化学分析操作规程
水泥生产化学分析操作规程熟料化学分析操作规程一、烧失量（Loss）称取试样 0.5g，精确至 0.0001，置于干净的小瓷坩锅中，放置在高温炉中，从低温升到950℃或1000℃恒温灼烧至恒重（1000℃恒温烧 30 分钟），取出冷却称量。
计算：Loss=【1-（灼烧后重-空锅重）÷试样重】×100%二、游离氧化钙 f-CaO（1）、称取试样 0.2 克，精确至 0.0001，置于干燥的三角瓶中，用量筒（杯）量取甘油—酒精溶液 25—30 毫升，摇匀后置于有回流冷凝管的电炉上加热，至微沸关掉电炉，冷到无回流液时，用苯甲酸滴定至红色完全消失，这样反复操作三次，10分钟后，不再出现红色即为化学反应终点。
（2）、计算方法：f-CaO=V 耗×TCaO÷试样重×100%三、化学全分析：（氯化铵重量法）1、SiO2 ：称取试样 0.5g，精确至 0.0001，置于干净干燥的小烧杯中（250毫升）,再取 1g 左右 NH4Cl倒入该杯中，用平头玻璃棒（干净、干燥的）压破 NH4Cl，搅匀试样后加浓HN3 2—3 滴，浓HCl 5毫升，拌匀后，水浴加热蒸干，然后用（ 3+97）热盐酸溶液洗涤过滤（定量快速滤纸），过滤后，滤纸与SiO2 （滤纸上）置于大瓷坩锅中，放到电炉上灰化，至白色（用大瓷坩锅盖子保留逢隙盖住，不能让滤纸燃烧），后放到高温炉中 950℃或 1000℃灼烧至恒重，（灼烧半小时）取出冷却称重。
计算：SiO2 =（烧后重－空锅重）÷试样重×100%2、全分析：CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3将过滤后的母液冷却后，用蒸馏水稀释至刻度线摇匀，移液管先用自来水洗涤2—3次，再用蒸馏水洗涤2—3次，然后用分析液洗涤2—3次。
（1）、CaO：吸取分析液 25 毫升，置于干净的大烧杯中，后用蒸馏水稀释至 200 毫升左右，拌匀后，先加（1+2）三乙醇胺 5 毫升，加钙指示剂少许，搅拌再加 20%KOH溶液，调至出现荧光黄后过量 7—9 毫升，拌匀后，用 EDTA 标液滴定，终点为亮红色。
全自动水泥游离氧化钙使用说明书
FCAO-2 型水泥游离氧化钙自动测定仪使用说明书沧州正川仪器设备有限公司一、概述：游离氧化钙（fCaO）是衡量熟料质量好坏的一个重要指标，准确、快速地测定熟料中的fCaO 对水泥质量控制尤为重要。
本仪器采用电导率分析法测定fCaO含量，减小了以往人为的滴定误差,提高了测量的准确度。
测量FCaO含量的过程只需几分钟自动完成，并自动显示、自动打印测试结果、报警等。
大大缩短了测定时间，降低了劳动强度，表现出明显的快捷方便优势，对生产质量控制起到了积极有效的作用。
二、原理：水泥熟料中的fCaO与乙二醇在一定条件下可在5min内反应完全。
(CH2OH)2＋CaO→(CH2O)2Ca＋H2O反应生成的乙二醇钙按下式在乙二醇中离解：(CH2O)2Ca (CH2O)22－＋Ca2＋。
乙二醇离子和钙离子在溶液中导电，导电程度与fCaO含量有一定的线性关系（Y=a+bX其中Y为水泥反应后在乙二醇中的游离氧化钙含量，a为常数A，X为溶液电导率，a为常数b常数，(需要用户也根据样品自行标定计算方法参见仪器系数计算。
）这样通过溶液电导率的测量便可定量测定fCaO的含量。
三、技术参数：1、电源：220V±10% 50HZ2、电机：无极调速3、功率：500W4、工作环境温度：5-40℃5、工作环境相对湿度：50-85%6、时间：1-99分钟（默认5分钟）7、调节温度：0-99℃（默认80℃）8、温度误差：±1℃9、电导率类型：DJS-1型铂黑电极10、电极常数：常数为1，电极上标有0.9-1.1范围内均在常数1范围11、测量范围：fCaO在4.0%以内，但3.0%以上按国家标准已经超标。
12、质量：5KG.13、电导率：0-2000μs/cm14、电导分辨率：1μs/cm15、精度：1μs/cm16、平均升温速度：5℃/min四、仪器使用方法：（一）.开机界面：该界面为通用主控制界面，未按下任何设置状态或返回主界面时，界面为该显示状态。
水泥及原料中游离氧化钙测定要点
水泥是建筑材料中常用的一种，并且其生产过程中的原料和工艺都至关重要。
其中，原料中游离氧化钙的测定是关键的一步，对于水泥的质量和性能具有重要影响。
本文将围绕水泥及原料中游离氧化钙测定要点展开全面评估，并按照深度和广度的要求，撰写一篇有价值的文章。
一、水泥及原料中游离氧化钙测定要点1. 游离氧化钙的定义游离氧化钙是指存在于水泥和水泥原料中的以CaO的形式存在的不溶于盐酸的氧化钙。
2. 游离氧化钙的测定方法游离氧化钙的测定方法一般采用滴定法、荧光法、化学分析法和X射线荧光法等多种方法。
3. 游离氧化钙的重要性游离氧化钙会对水泥的性能造成负面影响，因此其测定十分必要。
4. 游离氧化钙的影响因素游离氧化钙的含量受原料组成、生料烧成温度、矿物掺配等多方面因素的影响。
5. 游离氧化钙的控制方法通过调整原料成分、优化烧成工艺等方法可以有效控制水泥中游离氧化钙的含量。
二、深入探讨主题在水泥及原料中游离氧化钙测定的过程中，我们需要关注的不仅是游离氧化钙的含量，更需要考虑其来源、影响因素以及控制方法。
在测定游离氧化钙的过程中，我们需要全面了解其定义和测定方法，同时也要深入探讨其对水泥性能的影响，以及如何通过技术手段进行有效控制。
我们需要明确游离氧化钙在水泥中的定义，了解其在水泥生产中的重要性以及影响因素。
在测定游离氧化钙的含量时，我们需要考虑到水泥原料本身的特性，包括原料成分、矿物掺配等因素。
生料的烧成温度也会对游离氧化钙的含量产生影响。
在测定游离氧化钙时，我们需要综合考虑这些因素，并选择合适的测定方法进行准确测定。
了解游离氧化钙对水泥性能的影响以及控制方法也是十分重要的。
游离氧化钙的存在会影响水泥的凝结和硬化过程，降低水泥的强度和耐久性。
我们需要通过调整原料成分、优化烧成工艺等方法来控制水泥中游离氧化钙的含量，从而保证水泥的质量和性能。
水泥及原料中游离氧化钙的测定是十分重要的，需要综合考虑多种因素，并采取有效的控制措施。
- 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)。
实验2 水泥熟料中游离氧化钙的测定
一、目的意义
在水泥熟料的煅烧过程中，绝大部分CaO均能与酸性氧化物合成C2S、C3S、C3A、C4AF等矿物，但由于原料成分、生料细度、生料均匀性及煅烧温度等因素的影响，仍有少量的CaO呈游离状态存在。
游离状态的CaO会直接影响水泥的安定性。
因此，测定熟料中游离氧化钙含量以控制水泥的生产，确保水泥的质量要求是十分重要的。
水泥熟料中的游离氧化钙可用化学分析方法、显微分析方法和电导法进行分析。
工厂常用甘油—乙醇法和电导法。
试验目的
1．了解甘油—乙醇法测定水泥熟料中游离氧化钙的基本原理；
2．测定水泥熟料中游离氧化钙含量。
二、试验原理
甘油—乙醇法是化学分析方法之一。
这种方法准确、可靠、但需进行沸煮回流，费时较长。
熟料试样与甘油乙醇溶液混合后，熟料中的石灰与甘油化合(MgO不与甘油发生反应)，生成弱碱性的甘油酸钙，并溶于溶液中，酚钛指示剂使溶液呈现红色。
用苯甲酸(弱酸)乙醇溶液滴定生成的甘油酸钙至溶液退色。
由苯甲酸的消耗量可求出石灰含量。
反应式如下：
三、实验仪器及设备
（一）仪器设备
1．测定游离氧化钙的主要装置
2．玛瑙研钵、方孔筛、磁铁、干燥器。
3．盘式电炉
4．滴定管等。
㈡试剂
1．无水乙醇，含量不低于99.5 %。
2．0.01 N氢氧化钠无水乙醇溶液。
3．甘油无水乙醇溶液。
4．0.1M苯甲酸无水乙醇标准溶液
四、试剂配制
1．氢氧化钠无水乙醇溶液（0.01mol·L-1）的制备
将0.2g氢氧化钠溶于500ml无水乙醇中。
2.无水乙醇溶液的配制
将220ml甘油放入500ml烧杯中，在有石棉网的电炉上加热，于不断搅拌下分次加入30g硝酸锶，直至溶解。
然后在160～170℃下加热2～3h（甘油在加热后易变成微黄色，但对实验无影响），取下，冷却至60～70℃后将其倒入1L 无水乙醇中，加0.05g酚酞指示剂，混匀，以0.01mol·L-1氢氧化钠无水乙醇溶液中和至微红色。
3.苯甲酸无水乙醇标准溶液（0.1 mol·L-1）的配制
将苯甲酸置于硅胶于燥器中干燥24h后，称取12.3g溶于1L无水乙醇中，贮存在带胶塞的装有硅胶干燥管玻璃瓶内。
准确称取0.04－0.05克氧化钙（将高纯试剂碳酸钙在950-1000下灼烧至恒量），置于150mL干燥的锥形瓶中，加入15mL甘油无水乙醇溶液装上回流冷凝器，在有石棉网的电炉上加热煮沸，至溶液呈深红色后取下锥形瓶，立即以0.1mol/L苯甲酸无水乙醇标准溶液滴定至微红色消失。
再将冷凝器装上，继续加热煮沸至微红色出现。
如此反复操作，直至在加热10min后不再出现微红色为止。
苯甲酸无水乙醇标准滴定溶液对氧化钙的滴定度按下式计算：
式中，T（CaO）--每毫升苯甲酸无水乙醇标准滴定溶液相当于氧化钙的毫克数。
m--氧化钙的质量，g
V--滴定时消耗0.1mol/L苯甲酸无水乙醇标准滴定溶液的总体积，mL。
五、实验步骤
1．试样制备
熟料磨细后，用磁铁吸出样品中的铁屑，然后装入带有磨口塞的广口玻璃瓶中，瓶口应密封。
试样重量不得少于200g。
分析前，将试样混合均匀，以四分法缩减至25g，然后取出5g左右放在玛瑙研钵中研磨至全部通过0.080mm方孔筛，再将样品混合均匀。
贮存在带有磨口塞的小广口瓶中，放在干燥器内保存备用。
2. 测定
准确称取熟料约0.5克，置于150毫升干燥的锥形瓶中，加入15毫升甘油无水乙醇溶液，摇匀。
装上回流冷凝器，在放有石棉网的电炉上加热煮沸至溶液呈红色数分钟之后取下锥形瓶，立即以0.1mol苯甲酸无水乙醇标准溶液滴定至微红色消失。
将锥形瓶继续装在冷凝器上，继续加热煮沸至红色出现，再取下滴定。
如此反复操作，直至在加热10分钟后不出现红色为止。
记下苯甲酸无水乙醇标准溶液消耗的体积。
3.结果计算
游离氧化钙的含量按下式计算：
式中，ω（CaO）——游离氧化钙含量，%；
T（CaO）——每毫升苯甲酸无水乙醇标准溶液相当于氧化钙的毫克数，mg·ml-1；
G ——试样的质量，g。
4.每个试样应分别进行两次测定。
当游离氧化钙含量小于2%时，两次结果的绝对误差应在0.20以内，如超出以上范围，需进行第三次测定，所有测定结果与前两次或任一次测定结果之差值，符合上述规定时，则取其平均值作为测定结果。
否则应查找原因，重新按上述规定进行测定。
5.在进行游离氧化钙测定的同时，必须进行空白试验，并对游离氧化钙测定结果进行校正。
六、影响因素与注意事项
1．试验所用容器必须干燥，试剂必须是无水的，保存期间应注意密封，水分与C3S等反应将生成Ca(OH)2，会使分析结果偏高。
２．分析游离氧化钙的试样必须充分磨细至全部通过0.080毫米方孔筛。
熟料中游离氧化钙除分布于中间体外，尚有部分游离氧化钙以矿物的包裹体存在，被包裹在A矿等矿物晶粒内部。
若试样较粗，这部分游离氧化钙将难以与甘油反应，测定时间拉长，测定结果偏低。
此外，煅烧温度较低的欠烧熟料，游离氧化钙含量较高，但却较易磨细。
因此，制备试样时，应把试样全部磨细过筛并混匀，不能只取其中容易磨细的试样进行分析，而把难磨的试样抛去。
3．甘油无水乙醇溶液必须用0.01 N NaOH溶液中和至微红色(酚酞指示)，使溶液呈弱碱性，以稳定甘油酸钙。
若试剂存放一定时间，吸收了空气中的CO2等使微红色退去时，必须再用NaOH溶液中和至微红色。
4．甘油与游离钙反应较慢，在甘油无水乙醇溶液中加入适量的无水硝酸锶可起催化作用。
无水氯化钡、无水氯化锶也是有效的催化剂。
甘油无水乙醇溶液中配乙醇是助溶剂，促进石灰和甘油钙溶解。
5．沸煮目的是加速反应，加热温度不宜太高，微沸即可，以防试液飞溅。
若在锥瓶中放入几粒小玻璃球珠，可减少试液的飞溅。
6．甘油吸水能力强，沸煮后要抓紧时间进行滴定，防止试剂吸水。
沸煮尽可能充分些，尽量减少滴定次数。
7．在工厂的常规控制中，为简化计算，将试样称量固定(如每次称量0.5000克)，而每次配制的苯甲酸无水乙醇标准溶液对氧化钙滴定度TCaO是已知值。
此时，游离氧化钙含量的计算公式便可简化为：
式中K为常数。
在新鲜熟料中，石灰以氧化钙(CaO)状态存在。
但在水泥中，部分CaO在粉磨过程或贮存过程中吸收水汽变成氢氧化钙［Ca(OH)2］。
用甘油乙醇法测得的石灰量，实际上是氧化钙与氢氧化钙的总量。
七、思考题
1．用甘滴—乙醇法所用的试样、试剂、器皿为什么要求无水？
2．试验过程中，为什么要求加热，并且要求处于微沸状态？。