水泥生料原料选择
水泥生产原料种类
水泥生产原料种类
水泥是目前建筑行业中最重要的建筑材料之一，用于制造混凝土、砂浆、砌块等建筑结构。
水泥的生产原料种类主要包括石灰石、粘土、矾土、铁尾矿、煤矸石等。
石灰石是水泥生产中最重要的原料之一、石灰石是一种含有大量石灰(CaCO3)的沉积岩。
通过石灰石的采集，经过破碎、粉磨等工艺处理，最
终可以得到所需的生料。
粘土是水泥生产中另一个重要的原料。
粘土主要由硅酸盐矿物和氧化
铝矿物组成，是一种可塑性很强的土壤。
粘土经过破碎、筛分、混合等工
艺处理，可以得到所需的生料。
矾土是一种含有铝酸盐矿物的粘土矿石。
矾土通过破碎、洗涤、干燥
等工艺处理，可以得到熟料中的铝氧化物。
铁尾矿是铁矿石的一种尾矿，含有一定的氧化铁。
铁尾矿通过破碎、
筛分、磁选等工艺处理，可以得到所需的生料。
煤矸石是煤的副产品，含有一定的碳。
煤矸石经过破碎、筛分、煮沸
等工艺处理，可以得到所需的生料。
除了以上主要的原料种类外，水泥生产中可能还会使用一些辅助原料，如矽酸盐矿物、硅酸盐矿物、铝酸盐矿物等。
这些辅助原料可以通过调整
配比，改善水泥的物理性能和化学性能。
水泥的生产原料种类多样，不同的原料种类和配比可以制造出具有不
同性能的水泥产品。
对于水泥生产企业来说，选择合适的原料种类和配比
非常重要，可以影响到水泥产品的质量和性能。
同时，合理利用原料资源，实现资源的循环利用也是非常重要的。
生料配料知识
水泥生料配料基本知识2004.9.28首先讲个故事：水泥的发明1.人类在三千多年前就用石灰做建筑材料了。
然而发明水泥的历史却只有两百多年。
2.1756 年，英国海峡群岛上的一座灯塔突然失火烧毁。
政府命令工程师史密顿以最快的速度建好。
3 .两周后，石灰石运到了灯塔所在的小岛上。
史密顿却见石灰石中混有许多杂质，很不满意，但时间紧迫， 只好将就了。
4 .没有想到的是， 用这种混有杂质石灰石烧出来的石灰， 性能却好得出奇， 将石头粘结得从来没有过的结实。
5.史密顿想：这石灰石中肯定有名堂。
于是，他马上检验了这些石灰，发现其中竟含有20%的粘土。
1 配料计算 1.1 配料计算的目的1.1.1 设计水泥厂时，配料计算的目的在于：1.1.1.1 根据原料资源情况，确定矿山的可用程度和经济合理性，为生产水泥提供必要的原料条件，并尽 可能地利用矿山资源；1.1.1.2 根据已确定的原料特性和水泥品种的要求，决定原料种类、配比和选择合适的生产方法；1.1.1.3 根据已确定的原料种类、配比及工艺要求，计算全厂的物料平衡，作为全厂工艺设计及主机选型 的依据。
1.1.2 生产中通过配料计算，可经济合理的使用矿山资源，确定各种原料的数量比例，以得到成分和乎要 求的水泥熟料，并为窑、磨创造良好的操作条件，保证工厂有较好的经济效益。
1.2熟料配料方案的选择• 配料方案是用率值表示的。
KH: n （ SM ）: p （IM ）:•确定熟料率值时，要充分考虑率值间的相互影响、相互制约的关系。
要考虑水泥的品种、原料的品质与生料的易烧性以及燃料的质量1.2.1 KH 值与n 值的选择N 值要与KH 直相适应，一般避免以下的倾向：KH 高，N 值也高；KH 低，N 值也低；KH 低，N 直高 1.2.2 I M 的选择选择P 也应于KH 相适应，一般情况下， KH 高，要相应的降低 P 直。
硅酸盐水泥熟料的化学成分与矿物组成1. 化学成分1.1 硅酸盐水泥熟料的主要化学成分为氧化钙、 二氧化硅、 三氧化二铝 和三氧化二铁四种矿物， 料化学成分总量的近 95% 。
水泥生料的主要成分及比例
水泥生料的主要成分及比例1. 引言水泥是建筑行业中常用的材料之一，它在混凝土制作、砌块、砂浆等方面都有广泛应用。
而水泥的生产过程中，所使用的原料被称为水泥生料。
本文将详细介绍水泥生料的主要成分及比例。
2. 水泥生料的组成水泥生料主要由以下几个基本成分组成：2.1 石灰石（CaCO3）石灰石是水泥生料中最主要的成分之一，它含有大量的钙碳酸盐（CaCO3）。
石灰石是一种常见的沉积岩，通常呈白色或灰色。
在水泥生产过程中，石灰石需要经过煅烧反应才能转化为水泥中所需的活性氧化钙（CaO）。
2.2 黏土（Al2O3·SiO2·nH2O）黏土是另一个重要的水泥生料成分。
黏土主要由硅酸盐和铝酸盐组成，其化学式为Al2O3·SiO2·nH2O。
黏土在水泥生产过程中起到增加粘度、促进石灰石与其他成分的反应等作用。
2.3 矾土（Al2O3·3H2O）矾土是一种含有大量水分的铝酸盐，在水泥生料中也扮演着重要角色。
它具有良好的粘性和胶凝性，能够提高水泥的早期强度和硬化速度。
2.4 硅酸盐（SiO2）硅酸盐是水泥生料中的另一个主要成分，它主要来自于黏土和石灰石中的硅元素。
硅酸盐在水泥生产过程中发挥着促进反应、增加强度等作用。
2.5 铁质物质（Fe2O3）铁质物质是水泥生料中常见的成分之一，它主要来自于黏土和其他原料中的铁元素。
适量的铁质物质可以提高水泥的早期强度和颜色稳定性。
3. 水泥生料的比例为了制备出合格的水泥，不同成分在水泥生料中需要按照一定比例进行配比。
下面是一种常见的水泥生料配比：•石灰石：约60-70%•黏土：约15-25%•矾土：约3-5%•硅酸盐：约2-5%•铁质物质：约0.5-6%需要注意的是，这只是一种常见的配比，实际上不同地区和不同类型的水泥生产厂家可能会有所不同。
根据具体需要，可以对配比进行调整以获得所需的水泥性能。
4. 水泥生料的加工过程水泥生料在水泥厂中经历了以下几个主要的加工过程：4.1 破碎和预混原料首先经过破碎机破碎成较小的颗粒，然后与适量的石膏（CaSO4·2H2O）等预混料一起送入预混机进行混合。
水泥生料的配料及计算
五、生料的配料及计算
【例】假设用预分解窑以三种原料配合进行生产，要求 熟料的三个率值为：KH=0.89，SM=2.1，IM=1.3，单 位熟料耗热为3350kJ/kg熟料，计算其配合比。
表1 原料与煤灰的化学成分
名称 石灰石 粘土 铁粉 煤灰 烧矢量 42.66 5.27 0.00 0.00 SiO2 2.42 70.25 34.42 53.52 Al2O3 0.31 14.72 11.53 35.34 Fe2O3 0.19 5.48 48.27 4.46 CaO 53.13 1.41 3.53 4.79 MgO 0.57 0.92 0.09 1.19 其它 0.72 1.95 2.16 0.70 合计 100.00 100.00 100.00 100.00
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五、生料的配料及计算
计算步骤 SiO2 21.74 2.54 19.29 2.95 16.34 16.16 0.18 2.00 -1.82 1.83 0.01 0.10 -0.09 0 -0.09 Al2O3 5.85 1.62 4.23 0.38 3.85 3.39 0.46 0.67 -0.21 0.38 0.17 0.03 0.14 0 0.14 Fe2O3 4.50 0.20 4.30 0.23 4.07 1.26 2.81 2.80 0.01 0.14 0.15 0.14 0.01 0 0.01 CaO 65.41 0.23 65.18 64.82 0.36 0.32 0.04 0.20 -0.16 0.04 -0.12 0.01 -0.13 0.11 -0.02 MgO+其他 2.50 0.09 2.41 1.57 0.84 0.66 0.18 0.13 0.05 0.07 0.12 0.01 0.11 0 0.11
水泥生料的配料及计算
Qnet,ad—煤的热值，kJ/kg；
Aad—煤的空气干燥基灰分含量，%； S—煤灰沉降率，%（因窑型而异）；
P—煤耗， kg/kg熟料。
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五、生料的配料及计算
试凑递减法
◆ 思路：根据熟料化学成分要求，依次加入各种原 料，同时计算加入原料的化学成分。然后进行熟 料成分累加计算，如发现成分不符要求，再进行 试凑，直至符合要求。
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五、生料的配料及计算
试凑递减法
◆ 基准：100kg熟料 ◆ 计算步骤： 1、列出原料、煤灰的化学成分，煤的工业分析资料； 2、计算煤灰的掺入量； 3、选择熟料率值； 4、根据熟料率值计算要求的熟料化学成分； 5、递减试凑求各原料配合比； 6、计算熟料化学成分并校验率值； 7、将干燥原料配合比换算成湿原料配合比。
计算率值得：KH=0.891
SM=2.14
IM=1.26
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五、生料的配料及计算
5）湿物料配比 设定入磨原料水分控制值为： 石灰石0.8%，粘土1.5%，铁粉4%。 湿基湿物料配比及计算过程
名 称 石灰石 粘 土 铁 粉 合 计 湿基用量（份） 湿基配比（%）
Ga
PAad S qAad S 100 料的配料及计算
熟料中煤灰掺入量计算式
PAad S qAad S Ga 100 100Qnet ,ad
式中：Ga—熟料中煤灰掺入量，%； q —单位熟料热耗，kJ/kg熟料；
20.4 100 % 13 .76% 121 .8 20 .4 6.1 6.1 100 % 4.11 % 121 .8 20 .4 6.1
15
干 粘土=
干 铁粉=
五、生料的配料及计算
4）校验熟料化学成分与率值
水泥制作流程
水泥制作流程摘要:稍微了解水泥生产工艺的人，提到水泥的生产都会说到“两磨一烧”，它们即是：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。
就其中的一些工艺要求，本网站作一些收集、整理，提供给大家参考：水泥：凡细磨物料，加适量水后，成塑性浆状，即能在空气硬化，又能在水中硬化的水硬性胶凝材料，并能把沙石等材料牢固地胶结在一起的叫水泥。
水泥的制作过程是很复杂的。
水泥的生产主要分为三个阶段：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。
其中，制造水泥的主要原料是石灰石、粘土、铁粉、萤石、石膏。
（一）生料制备生料制备的主要任务是：将原料经过一系列的加工过程后，制成具有一定细度，化学成分符合要求，并且均匀的生料，使其符合煅烧要求。
首先将石灰石、石膏、萤石经过滚式破碎机，在两对相对旋转的滚轮之间受到挤压而被破碎。
破碎后的物质由喂料机喂入烘干磨内，在烘干仓经过烘干，又经过细磨仓初次粉磨后，由磨出部御出。
出磨物料由提升机和空气输送入两台离心式选粉机中进行分选，产品经斜槽和螺旋泵输送入仓，粗粉则由粗粉提升机和斜槽输送入细磨仓。
经过生料磨磨出的生料，在喂入窑中煅烧以前，必须经过调配和混合，使获得成分符合要求及均一的生料浆（或生料粉）。
生料的准备·石灰石是水泥生产的主要原材料，大多数工厂都位于石灰石采石场附近，以尽量降低运输成本。
·通过爆破或者使用截装机来进行原料 ( 石灰石、页岩、硅土和黄铁矿 ) 的提取。
·原料被送至破碎机，在那里经过破碎或锤击变成碎块。
·压碎的石灰石和其它原料通常覆盖储存，以防受外界环境的影响，同时也可最大程度地减小灰尘。
·在大多数情况下，采石场和水泥厂会需要分离的或单独的电源设备。
生料磨·在生料磨车间，原料被磨得更细，以保证高质量的混合。
·在此阶段使用了立磨和球磨，前者利用滚筒外泄的压力将通过的材料碾碎，后者则依靠钢球对材料进行研磨。
·至今为止，生料磨所消耗电能的大部分并未被用来破碎材料，而是转化成了热能损耗。
水泥厂的生料配料
计量、给料设备 多数计量设备具有计量与给料（喂料）的功能，少
数计量设备只有计量功能，需配合给料（喂料） 设备。
1、 干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准， 简称干基。如不考虑生产损失，有：各种干原料之和=干生料 （白生料） 2、 灼烧基准：生料经灼烧以后去掉烧失量之后，处于灼烧状 态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。如不考虑生产损失 ，例如：灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料 3、 湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基 常用的计量、给料设备：
固定某些组分流量、调整个别原料流量
特点：只检测生料中CaO Fe2O3的含量，间接控制 生料的三率值。据检测结果调整原料配比，但原 料种类较多，固定其中一些成分，单独调整某些 成分。具体方法很多，视实际情况定。
谢谢观看
2020/3/5
配料的调整
大调整：当原、燃料成分变化时，应重新进行系 统配料。
小调整：日常生产中，一旦配料计算之后，小范 围内的成分波动进行小调整。具体方法有：
配料工艺及配料方式自动化
采用成分配料控制系统自动调整原料配比，利用率 值配料控制系统自动调整：只是计算机内设定目 标变成生料的率值。
系统框图如下
特点
基准间的转换：
（1）干基转灼烧基： A/(100-l)*100
式中：A——干基物料成分（%） L——干基物料烧 失量（%）
（2）干基转湿基： 100*干基成分/（100-w）
式中：w——物料含水量（%）
2020/3/5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
影响配料准确性的因素
工艺设备不能满足要求 物料成分、水分、粒度波动过大 数据反馈与调整不及时
水泥厂的生料配料
水泥厂的生料配料一水泥生产原料种类及大致用量1 主要原料：1钙质原料：以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥孰料中CaO的主要来源。
一顿孰料需1.4-1.5吨石灰质干原料，在生料中月占80%左右。
2硅铝质原料：含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥孰料中SiO2,AI2O3,Fe2O3的主要来源。
一吨熟料约需0-3~0.4吨粘土质原料，在生料中占11~17%。
2 生料定义：由石灰质原料、粘土质原料、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。
3 生料分类：生料粉和生料浆两种。
（1）料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
二配料的原则（率值）及对熟料质量的影响1、配料定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。
2、配料的目的：根据原料资源情况，进行合理的配料，从而尽可能地充分利用矿山资源确定个原料的配比。
计算全厂的物料平衡，作为全厂工艺设计主机选型的依据。
确定原料消耗比例改善物料易磨性和生料的易烧性，为窑磨创造良好的操作条件，达到优质，高产，低消耗的生产目的。
3 配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。
并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。
4 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。
1 硅酸盐水泥原料的选择
黄土
• 黄土以黄褐色为主。密度2.6～2.7g/cm3， 含水量随地区降雨量而异，华北、西北地 区的黄土水分一般在10%左右。黄土中粗粒 砂级(0.05mm)，颗粒一般占20%～25%，粘 粒级(<0.005mm)一般占胶结而成的粘土岩。一般形 成于海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。
• 页岩的主要成分是SiO2、Al2O3，还有少量的 Fe2O3、R2O等，化学成分类似于粘土，可作 为粘土使用，但其硅酸率较低，一般为2.1～ 2.8，通常配料时需要掺加硅质校正原料。若 采用细粒砂质页岩或砂岩、页岩互相重叠间层 的矿床，可以不再另掺硅质校正原料，但应注 意生料中粗砂粒含量和硅酸率的均匀性。页岩 的主要矿物是石英、长石、云母、方解石以及 其他岩石碎屑。
泥灰岩
• 泥灰岩颜色决定于粘土物质，从青灰色、黄土色到 灰黑色，颜色多样。质软易采掘和粉碎，常呈夹层 状或厚层状。其硬度低于石灰岩，粘土矿物含量愈 高，硬度愈低。耐压强度小于100MPa，含水率随粘 土含量和气候而变化。
• 有些地方产的泥灰岩其成分接近制造水泥的原料， 其氧化钙含量在43.5%～45%，可直接用来烧制水泥 熟料，这种泥灰岩称天然水泥岩 ，但这种水泥岩的 矿床是不常见的。泥灰岩是一种极好的水泥原料， 因它含有的石灰岩和粘土混合均匀，易于煅烧，有 利于提高窑的产量，降低燃料消耗。
表2-3 不同粘土矿物的工艺性能
粘土类型 主导矿物 粘粒含量
Al2O3·2S 高岭石类 iO2·2H2
O
Al2O3·4S 蒙脱石类 iO2·n
H2O
水云母类 水云母、 伊利石等
很高
高 低
可塑性
好 很好 差
热稳定性
结构水脱 水温度 （℃）
矿物分解 达最高活 性温度
水泥厂生料配料
水泥厂生料配料一、生料及配料的基本概念1 生料1.1 定义：由石灰质原料、粘土质原料、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。
1.2 分类：生料粉和生料浆两种。
（1）、生料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）、生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
2 配料的概念及常用计算式2.1 概念1、定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。
2、配料计算的目的：（1）设计（2）生产3、配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。
并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。
2,2 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。
如不考虑生产损失，有：各种干原料之和=干生料（白生料）2、灼烧基准：生料经灼烧以后去掉烧失量之后，处于灼烧状态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。
如不考虑生产损失，有：灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料3、湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基。
4、基准间的转换：（1）干基转灼烧基：式中：A——干基物料成分（%）L——干基物料烧失量（%）（2）干基转湿基：式中：w——物料含水量（%）2,3 熟料热耗与煤耗1、热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。
符号q，单位kj/kg；2、煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。
符号p，单位kg/kg式中：Qnet,ar——煤的收到基低位发热量（kj/kg）煤耗分实物煤耗、标准煤耗两种，上式中，煤的发热量用的是什么煤，算出的就是什么煤耗。
水泥的制作方法和原料
水泥的制作方法和原料水泥是一种重要的建筑材料，广泛应用于房屋建筑、道路建设和基础设施建设等领域。
水泥的制作方法和原料是一个复杂的过程，涉及到多种化学反应和生产工艺。
本文将对水泥的制作方法和原料进行详细介绍，希望能够帮助读者更深入地了解水泥的生产过程。
一、水泥的原料介绍水泥的主要原料是石灰石、泥灰岩、矿渣等。
石灰石是水泥的主要原料，含有较高的钙氧化物。
泥灰岩是水泥的辅助原料，含有较高的硅氧化物和铝氧化物。
矿渣是水泥的掺合料，主要是工业废渣，含有较高的硅氧化物和铝氧化物。
除了主要原料外，水泥的生产还需要一些辅助原料，如煤粉、铁粉、矿渣粉等。
这些辅助原料可以改变水泥的性能，提高水泥的特定性能。
二、水泥的制作方法水泥的制作方法主要包括研磨、混合、烧成和磨矿等工序。
下面将详细介绍水泥的制作方法。
1.研磨研磨是制备水泥的第一步。
原料经过破碎后，将石灰石、泥灰岩等原料按一定比例送入研磨机中进行研磨，将原料研磨成粉状物。
在此过程中，需要控制好原料的颗粒大小和均匀度，以保证后续工序的顺利进行。
2.混合混合是将研磨后的原料按一定的配比混合在一起。
一般来说，水泥的成分比例为石灰石65-75%，泥灰岩20-25%，其他辅助原料5-10%。
混合工序需要严格控制原料的配比，以保证水泥的质量和稳定性。
3.烧成烧成是水泥制作的关键工序。
将混合后的原料送入水泥窑中进行烧结，通过高温将原料中含量较高的碳酸盐分解成氧化物。
烧成的温度一般在1450℃左右，约需要3-4小时的时间。
烧成后的物料成为水泥熟料，其主要成分是氧化物和硅酸盐等。
4.磨矿磨矿是水泥制作的最后一步。
将烧成后的水泥熟料送入水泥磨中进行研磨，将其研磨成水泥粉。
水泥粉的颗粒大小一般在10-40微米之间。
磨矿的过程中需要加入适量的石膏，以调节水泥的凝固时间和硬化速度。
5.包装经过磨矿后的水泥粉通过输送带运送到包装机，被包装成不同规格的袋装水泥或装车成散装水泥以供出售和运输。
水泥生产中的原料说明
水泥生产中的原料说明原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、锻烧和熟料的质量，最终也影响水泥的质量。
因此，了解和掌握原料的性能，正确地选择和合理地控制原料的质量，是水泥生产工艺中一个重要环节。
生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料（主要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅和氧化铝，也提供部分氧化铁）。
我国粘土原料及煤炭灰分中一般含氧化铝较高，而含氧化铁不足，因此需要加入铁质校正原料。
当粘土中氧化硅或氧化铝含量偏低时，可加入硅质或铝质校正原料。
推荐阅读：科帆解说水泥孰料在回转窑中的形成过程科帆供应水泥厂生产中所需的水泥成套设备制造水泥的原料应满足以下工艺要求：1. 化学成分必须满足配料的要求，以能制得成分合适的熟料，否则会使配料困难，甚至无法配料。
2. 有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。
3. 应具有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性，湿法生产时料浆的可泵性，半干法生产的成球性等。
．石灰质原料凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰质原料，主要有石灰岩、泥灰岩、白至、贝壳等。
它是水泥生产中用量最大的一种原料，一般生产 It 熟料约需 1. 2^-1. 3t 石灰质干原料。
石灰岩是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩，主要矿物是方解石，并含有白云石，硅质（石英或健石）、含铁矿物和粘土质杂质，是一种具有微晶或潜晶结构的致密岩石，中等硬度、性脆，纯的方解石含有 56ooCa0 和44ooC0 ：，制造硅酸盐水泥用石灰石中氧化钙含量一般应不低于 48 ％，以免配料发生困难。
泥灰岩是碳酸钙和粘土质物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩。
泥灰岩中氧化钙含量超过 45 ％，石灰饱和系数大于 0. 95 时，称为高钙泥灰岩，用它作原料时应加入粘土配合。
若氧化钙含量小于 43. 5 ％，石灰饱和系数低于 0. 8 时，称为低钙泥灰岩，一般应与石灰石搭配使用。
若氧化钙含量在％，其率值也和熟料相近，则称为天然水泥岩，可直接用于烧成熟料，但自然界很少见。
水泥工艺培训材料(生料、熟料部分)
水泥工艺培训材料（生料、熟料部分）一新型干法工艺流程二、水泥生产的原燃料及配料2.1、水泥生产原料2.1.1.石灰质原料:(石灰石、大理石等）占生料70～75% （本厂82～87%）2.1.2粘土质原料:(硅铝质原料、粘土、砂岩等)占生料10～20% （砂岩4～6%）2.1.3.校正原料:(铁质、铝质原料、外加剂等)占生料5～10% （煤矸石3～4% 粉煤灰3～4% 钢渣3～4%）（有3、4、5组分配料。
其中组分多、易于调整。
我们厂现在是5组分配料）2.2、水泥生产燃料1.固体燃料(1)烟煤：挥发分≥14% 回转窑主要使用烟煤。
Vf（30～36%）Af（8～12%）Qdwf(6000～6500)(2)无烟煤：挥发分≤10%(3)低质煤：热值≤4000×4.18kJ/kg2.液体和气体燃料重油、渣油、天然气、煤气等。
2.3水泥熟料的矿物组成2.3.1、熟料矿物组成C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%)（强度高）C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%)（强度较高）C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%)（凝结快）C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%)（耐磨耐蚀）2.3.2、主要化学成分:CaO 62～67%、SiO2 20～24%、Al2O3 4～7%、Fe2O3 2.5～6%。
MgO R2O SO3 CL-2.4、硅酸盐水泥熟料的率值2.4.1.率值：水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。
它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系，是水泥生产中的重要控制指标之一。
2.4.2常用率值:(1)石灰饱和比(KH):表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。
KH=｛CaO-(1.65*AL2O3+0.35*Fe2O3+0.7SO3)｝／2.8SiO2(2)硅酸率(n或SM)：表示SiO2与Al2O3及Fe2O3之和的比值。
SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)(3)铝氧率(P或IM)：表示Al2O3与Fe2O3的比值。
水泥生料配料方案
水泥生料配料方案咱来唠唠水泥生料的配料方案哈。
一、石灰石。
石灰石可是水泥生料里的大主角呢。
一般来说啊，它在生料中的比例大概能占到70% 80%左右。
为啥是这个比例呢？因为石灰石主要提供碳酸钙（CaCO₃），这可是制造水泥熟料里钙元素的主要来源。
就好比盖房子的大梁一样，没有足够的石灰石，水泥的强度就没了根基。
不过也不能太多，太多了其他成分就不够了，就像做菜盐放多了，其他味道就被盖住了。
二、黏土或页岩。
黏土或者页岩这东西呢，大概占10% 15%的比例。
它们的作用就像是水泥生料里的调和剂。
黏土里有二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）这些好东西。
这些成分能让水泥在烧制过程中更好地形成那种复杂的矿物结构。
要是把水泥生料比作一个小团队，黏土或者页岩就是团队里的协调员，让各种矿物成分能更好地配合，不至于乱成一锅粥。
三、铁矿石或铁粉。
铁矿石或者铁粉占的比例就比较小啦，大概3% 5%左右。
可别小看这一点点，它主要是给生料提供氧化铁（Fe₂O₃）。
这个氧化铁在水泥烧制过程中就像个小火苗的助力器，能降低烧制的温度，让整个烧制过程更顺利。
就好像你跑步的时候，有个小风扇在后面给你吹点小风，虽然风不大，但是能让你跑得更轻松点。
四、其他添加物（可能有）有时候呢，还会加一些其他的东西，像石膏啊之类的。
石膏一般加的量很少，大概3% 5%左右。
它主要是用来调节水泥的凝结时间的。
如果没有石膏，水泥可能就像个急性子，还没等你把它用好就凝固了，那就麻烦大了。
当然啦，这些比例不是死的，不同的水泥品种、不同的生产工艺和不同的原料质量，都可能让这些比例有点小变动。
就像不同的厨师做同一道菜，根据食材的新鲜度和自己的经验，调料的用量也会有点差别。
不过大体上就是这么个情况啦。
水泥生料制备技术
• 三、校正原料（铁粉）
资源利用：粉末冶金工业中一种最重要的
金 属粉末。铁粉在粉末冶金生产中用量最大，其耗 用量约占金属粉末总消耗量的85%左右。铁粉的 主要市场是制造机械零件，其所需铁粉量约占铁 粉总产量的80%。
• 四、燃料（煤粉）
资源利用： 铸铁用湿型砂
中加入煤粉，可以防止铸件表面 粘砂缺陷，改善铸件的表面光洁 度，并能减少夹砂缺陷，改善型 砂的溃散功能，对于湿型球铁件， 还能有效的防止产生皮下气孔， 可用圆形涡流燃烧器，空气不用 预热。
理化学力学因素变化的影响的主要原因。泥岩具吸水、 粘结、耐火等性能，可用于制砖瓦、制陶等工业。
2）质量分析：①钙质泥岩。含适量碳酸钙，常见于大
陆红色岩系和海洋、潟湖相的沉积岩层。②铁质泥岩。 含较多的铁矿物，如赤铁矿、褐铁矿、针铁矿等，多见 于红色岩层。③硅质泥岩。SiO2含量较高，不含或极 少含铁质和碳酸盐质物，常与铁质岩、硅质岩、锰质岩 相伴生。
• 二.煤粉（燃料）
煤粉的主要物理特性有以下几方面：
（1） 颗粒特性煤粉是由尺寸不同、形状不 规则的颗粉所组成 （2） 煤粉的密度煤粉密度较小 （3） 煤粉具有流动性 煤粉便于气力输送，缺点是易形成煤粉 自流，设备不严密时容易漏粉。
• 三.石灰石
性质：遇稀醋酸、稀盐酸、稀硝酸发生泡沸，并溶解。 高温条件下分解为氧化钙和二氧化碳。 物理性质：含有56%CaO，44%CO2，密度为2.715g/cm3，莫
艺术家使用黏土制做模型但也适用黏土直接塑造艺术品黏土在饮水加工和其它化学工艺中作为离子交换器高岭石是瓷器的原料高岭石还可以使纸的表面特别光滑和吸收墨水陶粒在建筑业中作为隔离层以及在无土栽培中使用密封垃圾填埋场密封垃圾堆填区在颜料工业和医药工业中作填补物在催化器中使用三校正原料铁粉资源利用
探究水泥生料成分及烧成热耗分析
探究水泥生料成分及烧成热耗分析摘要水泥配料工艺方案一般从原材料、燃料化学成分、熟料热耗选择等方面分析，石灰质原料、黏土质原料、硅质原料，生料配料中常掺入少量铁质原料，以补充所需的氧化铁成分。
我国回转窑、分解炉普遍采用煤粉作为燃料，燃料的充分的燃烧决定着水泥熟料的质量、强度等级，所以配料中需要考虑煤灰掺入量和成分以及热效率。
即原材料越好烧出的熟料就越好，并且还可降低矿山资源和煤炭能源的消耗，把水泥行业建设成“环境材料型”产业，走可持续发展道路。
关键词：强度、安定性、施工、热效率一、原、燃料化学成分分析（一）原料化学成分分析1.石灰石原料的优劣是决定水泥产品质量好坏的关键因素，并且预分解窑系统对原（燃）料中的有害成分（碱、氯离子等）很敏感，所以生料的化学组分非常重要，生产中使用最主要的石灰质原料是石灰石，石灰石主要提供CaO，有利于形成硅酸盐矿物，对水泥强度起主导作用。
当高品位石灰石的CaO含量越高，则煅烧的难度就越高，容易造成反应不完全，导致 f-Cao含量的增加，从而影响水泥的安定性。
低品位石灰石CaO含量过低，则MgO、R2O等有害成分高，碱含量较高，对配料和煅烧都会造成影响，MgO会影响水泥的安定性，因此可以通过提高煤粉细度或提高生料均化程度的新型干法水泥生产线来控制碱含量。
若所用的石灰石原料品质好可以搭配低品位石灰石使用提高矿山的利用率，获得更多的经济效益2.砂岩和页岩黏土质原料主要选用砂岩和页岩，可以提供SiO2，其次是Al2O3，在高温下与CaO形成硅酸盐矿物，影响水泥的强度，当CaO含量一定时，SiO2含量高，易生成较多的未饱和C2S，则C3S的含量会减少，水泥的凝结速度变慢，同时SiO2含量高,则Al2O3、Fe2O3含量减少，熔剂性矿物减少，也不利于C3S的形成，水泥的早期强度会降低。
若SiO2含量低，熟料中的硅酸盐矿物就少，其含量不足会导致水泥强度低，过多的熔剂性矿物会造成液相量大，容易结大块，影响窑操作。
水泥主要原材料
水泥主要原材料水泥是建筑材料中的重要组成部分，广泛应用于房屋建筑、道路铺设、桥梁建设等领域。
水泥的主要原材料包括石灰石、黏土、煤炭和石膏等。
这些原材料经过一系列的加工和燃烧过程，最终形成水泥。
本文将详细介绍水泥的主要原材料及其加工过程。
1. 石灰石。
石灰石是水泥的主要原料之一，其主要成分是碳酸钙。
石灰石经过采矿后，需要经过破碎和研磨的过程，将其研磨成粉状物料，以便后续的生产过程使用。
石灰石中的碳酸钙在水泥生产过程中起到了促进石灰石煅烧的作用，从而形成水泥的重要成分。
2. 黏土。
黏土是水泥的另一种主要原料，其主要成分是硅酸盐和氧化铝。
黏土经过采矿后，也需要经过破碎和研磨的过程，将其研磨成粉状物料，以便后续的生产过程使用。
黏土在水泥生产过程中起到了促进水泥煅烧的作用，从而形成水泥的重要成分。
3. 煤炭。
煤炭是水泥生产过程中的重要燃料，其主要成分是碳、氢和氧。
煤炭经过采矿后，需要经过破碎和研磨的过程，将其研磨成粉状物料，以便后续的生产过程使用。
煤炭在水泥生产过程中主要用作燃料，通过燃烧产生的热量用于水泥煅烧的过程。
4. 石膏。
石膏是水泥生产过程中的辅助原料，其主要成分是硫酸钙。
石膏经过采矿后，也需要经过破碎和研磨的过程，将其研磨成粉状物料，以便后续的生产过程使用。
石膏在水泥生产过程中起到了调节水泥凝固时间和控制水泥硬化速度的作用。
水泥的生产过程主要包括原材料的采矿、破碎、研磨、混合和煅烧等环节。
首先，石灰石、黏土和煤炭等原材料经过采矿后，需要经过破碎和研磨的过程，将其研磨成粉状物料。
然后，将研磨后的原材料混合均匀，形成水泥的生料。
接下来，将生料送入水泥窑进行煅烧，煅烧过程中需要消耗大量的燃料，煅烧后的物料称为熟料。
最后，将熟料经过冷却、研磨和包装等过程，最终形成成品水泥。
水泥的生产过程中，原材料的质量和配比对水泥的质量和性能有着重要的影响。
因此，在水泥生产过程中，需要严格控制原材料的质量和配比，确保生产出优质的水泥产品。
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“水泥生料制备技术” 课程任务书
水泥原料的选择
第三小组：曾X、陈X、秦XX、黄XX、 王X、孙X 水泥131班
新型干法水泥生产
• 生料原料选择
• 环境保护与资源利用
任务要求：
1、选择适合制备硅酸盐水泥生料要求的原料 ——秦晋 阳、陈凯 2、分析所选原料对资源利用、环境保护的影响——黄长圣、 王乔
原料的选择
做水泥的 好东西呀
原料的选择
黏土质原料
保护可耕地 减少水土流 失
•
• •
页岩
抗压度：10~60MPa 含碱量：2%~4%
•
• •
粉砂岩
铝氧率：2.4~3.0 含碱量：2%~4%
硅率
n=SiO2/(Al2 O3+Fe2O3)
黏土质原料的质量要求
品味 一等品 n（硅率） P（铝率） M
3、对所选择的原料进行物理化学特性分析并 对原料的质量进行评价——曾敏
4、根据分析结果，简要说明所选原料对生料制备、 熟料煅烧的影响——孙东
原料的选择：
氧化钙 石灰石 泥灰岩
石灰质原料 CaO
石灰质原料要求
过高
石英含量过 高，难烧
石灰质原料的选择
• (1) 品味高低搭配使用； • (2) 限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含有白 云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光） Cl含量过 • (3) 限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐 色的凸出或呈结核状的夹杂物。） 高 • (4) 新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl-等 微量组分。 • CaCO3 ，若配料不当，生料过粗，煅烧不良，熟料中会出 现没被吸收的游离氧化钙，游离氧化钙水化生成Ca(OH)2 ，体积膨胀97.9%，硬化水泥是内部造成局部膨胀应力， 使水泥制品抗拉、抗折强度降低，还有熟料慢冷或还原气 氛使C3S分离的CaO及熟料中含K2O、Na2O较多，取代C2S、 C3A、C3S及C3S中的CaO，造成二次游离氧化钙。
4. 富氧燃烧
粉煤灰和炉渣代替黏土配料时， 注意 1、加强均化 2、解决配料精准问题 3、注意可燃物对燃烧的影响
环境保护
在原料的选择中，添加工业废渣，矿渣等。 根据国家可持续发展、环境保护政策、循环 经济政策（国发[2005]22号文），本项目每年 将消耗大量粉煤灰、石膏、硫酸渣等工业废 渣，利用率较高。本项目的建设不仅使工业 废渣变废为宝，部分解决了因工业废物造成 的环境污染和占用土地的问题丰富的石灰石 矿资源，水、电、燃煤供应便利，为生产优 质水泥奠定了良好的基础， 只要在项目实施 和生产过程中切实做好“三同时”工作
原料的选择
质类 铁质 种类 烧失量
校正原料
部分校正原料的化学成分（%，wt）
SiO2
Al2O3
Fe2O3
42.70 60.30 5.22
CaO
0.73 2.34 4.34
MgO
0.14 2.22 1.35
合计 100.03 100.04 95.03
-------46.09 10.37 铁矿渣 最好采用风化后的砂 岩 虽然SiO2含量不 硫铁矿渣 太低但易于粉磨 3.18 26.45 对煅 4.45 烧影响小 砂岩 8.46 62.92 12.74
燃料的选择
• 无烟煤 挥发含量小于10%，
• 热值20900—29700J
• 着火温度600—700℃。立窑煅烧熟料
• 烟煤 挥发含量15%—40%，热值20900—31400J
• 着火温度400—500℃。回转窑煅烧水泥熟料
• 褐煤 挥发含量40%—60%，热值1884—8374J，
• 性质不稳定，水泥行业很少使用 易自燃
原料的物理化学分析
石灰石是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉 积岩。主要矿物为方解石微粒，纯净的石灰石在 理论上含有百分之56%CaO和百分之44%CO2，呈 白色。石灰石一般呈块状，含水量一般不大于 1.0％，其结构紧密性脆。 上述所选石灰石的CaO含量为55.39％，烧失 量为43.41％，已接近于纯净，故近于白色。而 二氧化硅占0.12％、氧化铝占0.21％和氧化铁占 0.04％相对较低。MgO为0.59％相对较好（MgO 过高会影响水泥的安定性）。总体而言，所选石 灰石满足要求。
我国部分地区石灰质原料的 化学成分（%,wt）
原料名 称 产地 浙江 广西 湖北 辽宁 贵州 烧失量 43.4 43.31 41.08 41.84 40.24
S86
Al2O3
0.09 0.21 0.99 1.02 2.08
Fe2O3
0.19 0.04 0.35 0.64 0.80
原料的物理化学分析
页岩是粘土经过长期胶结而成的粘土 岩，主要成分是SiO2,Al2O3,还有少量的 Fe2O3,R2O等，化学成分类似与黏土 。 颜色 ：灰黄、灰绿、黑色、紫色 上述所选页岩的硅酸率为2.1∽2.8，在 实际生产中偏低了，故通常需要在配料时 适当加入硅质校正原料。
原料的物理化学分析
校正原料 硅质 质量指标 硅率>4%, 二氧化硅70%--90%，含碱量<4%
铝质 铁质
三氧化铝>30% 氧化铁>40%
铁质校正原料适当补充氧化铝、氧化钙以及二 氧化硅。但氧化镁含量相对于所选石灰石较高，不 利于水泥生产。 铝质校正原料二氧化硅含量为55.68％，相对较 高可以提供大量的水泥生产所必须的二氧化硅。且 氧化铁、氧化铝的量也比较适宜利于生产。 硅质校正原料适当补充氧化铝、氧化钙和氧化 铁。重要的是MgO含量仅为0.44％利于生产。
政策引导
水泥工业资源的综合利用与环境 保护
合利用
1. 低品位石灰质原料的利用：高低品位的石灰质原料混
2. 煤矸石、石煤的利用：1.代替黏土配方 2.煅烧后
作混合材 3.做沸腾室燃料、其渣作水泥混合材
3. 粉灰煤及炉渣的利用：除了作水泥混合材生产普通水
泥和粉煤灰水泥外，还可以代替部分乃至全部黏土掺做配料
煤在生产过程中的作用：作为燃料，煤为分 解炉内碳酸盐分解和回转窑内熟料烧成提供 热源；作为原料，煤灰沉落、混合在生料中 成为熟料一部分。
燃料的选择
为何要用无烟煤？
4. 南方水泥厂大量使用北方产烟 煤，由于运费消耗，煤价上扬 • 我国幅员辽阔，煤炭储 ，水泥生产成本大大提高，且 量及品种分布极不平衡。烟煤 由于交通运输紧张，为保证水 主要分布在我国北方地区，广 泥连续生产，水泥工厂必须建 大南方地区埋藏着以低挥发分 大的贮煤场来贮煤，既增加了 为主的无烟煤。 水泥厂基建投资和占地面积， 也使生产成本提高，影响工厂 • 在传统的水泥生产工艺中 经济效益。若能就地取材，用 ，回转窑生产线必须使用烟煤 当地低挥发份的无烟煤作燃料 ，这些烟煤主要来自北方的一 ，既可减少基建投资降低生产 些大煤矿，影响： 成本，又可减轻运输压力，合 1. 增加北方烟煤的消耗量； 理利用煤炭资源。 2. 增加了铁路运力；
原料的物理化学分析
• 灰分是燃料中的有害成分，灰分越多，燃料品质
越低。其影响如下： 1. 灰分的存在，降低了燃料中可燃成分含量，同时燃烧过程中灰 分升温吸热，消耗热量，降低燃料的发热量。
2.
3.
灰分过高时，热值低，影响燃料的燃烧速度和燃烧温度，使燃 烧达不到工艺要求，影响熟料的产、质量。
由于煤灰增加，在烧成温度下物料液相量增多，粘性增大易结 圈，影响窑系统的通风，增加排风机电耗。
3.
对煤炭未能做到物尽其用 ，使煤炭的利用率大大降低；
燃料的选择
• 为何要用无烟煤？
1.
经测算，在福建地区，根据煤的来源不同， 用无烟煤比外购煤每吨熟料可降低成本25～40元 ，如果按日产2000吨熟料计算，仅燃料一项每年 就可增加净利润1500万～2400多万元。 2. 现福建地区普遍采用挥发分在3-5%的无烟煤 ，也能正常生产。 3. 立窑一般使用无烟煤，因立窑煅烧时，煤中 的挥发分在预热带会逸出，并被废气带走，故一 般使用无烟煤更为有利。
4.
煤灰增加，相应地增加煤粉用量，改变工厂的物料平衡，同时 会影响煤磨产量，有时需要放宽煤粉细度，这样容易产生不完全燃 烧，出现恶性循环。
煤的灰分还影响熟料的化学成分，若煤的来源多，又未能均化，其 灰分的波动必然导致熟料化学成分及质量的波动。
5.
原料的物理化学分析
有害成分的各种影响
一般情况下SiO2含量60～67%，AI2O3含量14～18%。 主要原料中的有害成分 ① MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中 要求MgO＜3%。 ② 碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。 水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原料中要求R2O＜4%。 ③ P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当 水泥熟料中P2O5含量在0.3%时，效果最好，但超过1%时，熟料强 度便显著下降。P2O5含量应限制。 ④ TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化 作用。当TiO2含量达0.5～1.0%，强化作用最显著，超过3%时，水 泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰 石原料中应控制TiO2＜2.0%。
硅质
河沙
铝质 铝矾土 煤渣灰
0.53
22.11 9.54
89.68
39.78 55.68
6.22
35.36 27.64
1.34
0.93 5.08
1.18
1.60 2.34
0.75
---1.56
99.72
99.78 98.56
河沙
硫 铁 矿 渣
砂岩
煤渣灰
铝矾土
铁矿石
校正原料的质量要求
校正原料质量指标
2.0-2.7 或 不 3.5-4.0 限 < 3 . 0 < 4 . 0 < 2 . 0 >