水泥制造基础知识

SM = C3S＋1.325C2S
(IM＞0.64)
1.434C3A＋2.016C4AF
若熟料硅率过高，则由于高温液相量 显著减少，熟料煅烧困难，C3S不易形成， 如果CaO含量低，那么C2S含量过多而熟料 粉化。
若熟料硅率过低，则熟料因硅酸盐矿 物少而强度低，且由于液相量过多，容易 出现大块、结圈、结皮等，影响窑的操作。
（三）、铝率（铝氧率、铁率）
是表示熟料中氧化铝和氧化铁含量的质量比， 也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的 比例关系。因而也关系到熟料的液相粘度，从而 影响熟料煅烧的难易。以IM或p表示，计算式如下：
IM =
AI2O3 Fe2O3
IM
=
1.15C3A C4AF
+0.64
铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘 度大，物料难烧，水泥凝结快。
AI2O3
它与CaO、Fe2O3生成C3A、C4AF，在熟料煅 烧过程中起到助熔作用。含量增加时生成较多 的C3A,引起水泥较快凝结及硬化，早期强度高, 后期强度的增长变慢,并降低水泥对硫酸盐的 抗蚀性，而且当含量过高时，在窑内产生的液 相粘度过大，不利于C3S的形成，容易结成大块。
Fe2O3
主要是形成C4AF，它有降低熟料的烧成温 度和窑内熔融液体粘度的作用，其量适当多 一些，对窑内煅烧是有利的，但水泥的凝结 及硬化过程变慢，其含量过多，窑内容易结 瘤、结大块，不利于煅烧。
铝率过低，虽然液相粘度小，液相中 质点容易扩散，对硅酸三钙形成有利，但 烧结范围窄，窑内容易结大块，影响窑的 操作。
（四）不同窑型硅酸盐水泥熟料率 值的参考范围
窑型 预分解窑 湿法长窑
干法窑 立波尔窑 立窑（无矿化剂） 立窑（掺矿化剂）
KH 0.86～0.89 0.88～0.91 0.86～0.89 0.85～0.88 0.85～0.90 0.92～0.97
李和派克石灰饱和系数：
LSF =
CaO
2.8SiO2 +1.18AI2O3+0.65Fe2O3
（二）、硅率（硅酸率）
表示熟料中而SiO2的百分含量与AI2O3和 Fe2O3百分含量之比。同时还表示了熟料中硅酸 盐矿物与熔剂矿物的比例关系，相应地反映了 熟料的质量和易烧性。用SM或n表示。
SM =
SiO2 AI2O3+Fe2O3
CaO：62～67%； AI2O3：4～7%；
SiO2：20～24%； Fe2O3：3～5%；
CaO
是熟料中最主要的化学成分，它是生成 C3S、C2S、C3A、C4AF等矿物的比不可少的 组分。提高CaO含量，可使C3S含量增加，水 泥的强度增加。若CaO含量过高或生料过粗并 且混合不均，会使一部分CaO在熟料中以游离 状态存在，会影响水泥的安定性。
可见，当C3S=0时，KH=0.667，即当KH=0.667时，熟 料中只有C2S、 C3A、 C4AF，而没有C3S。
当C2S=0时，KH=1，即当KH=1时，熟料中只有C3S、 C3A、 C4AF，而没有C2S。实际上，KH值介于0.667～1.0之 间。
KH的含义
KH实际上表示了熟料中C3S与C2S百 分含量的比例。KH越大，则硅酸盐矿物中 C3S的比例越高，熟料强度越好，故提高 KH有利于提高水泥质量。
KH= CaO-1.65AI2O3-0.35Fe2O3 (IM≥0.64) 2.8SiO2
KH= CaO-1.1AI2O3-0.7Fe2O3 (IM＜0.64) 2.8SiO2
系数
KHˉ= CaO-CaO游离-1.65AI2O3-0.35Fe2O3 2.8SiO2
KH= C3S＋0.8838C2S C3S＋1.3256C2S
SiO2
也是熟料中的主要化学成分之一，它保证 水泥熟料中CaO以化合状态存在。含量增加时 生成较多的C2S,凝结速度及早期强度增长变慢, 后期强度的增长显著提高,并能提高水泥的抗 腐蚀性。若SiO2含量过高，CaO含量就相对不 足，就生成大量的C2S，熟料出窑后由于C2S的 晶形转变，将大量粉化，大大降低熟料的质量。
KH过高，熟料煅烧困难，必须延长 煅烧时间，否则会出现f-CaO,同时窑的产 量低，热耗高。
饱和比变化受哪些因素影响
CaO
KH
煤灰份
KH
煤耗
KH
控制石灰含量的其它率值
水硬率：
HM =
CaO
SiO2 +AI2O3+Fe2O3
石灰标准值：
KSபைடு நூலகம் =
100CaO
2.8SiO2 +1.1AI2O3+0.7Fe2O3
西藏高天水泥有限公司
水泥制造基础知识
——水泥工艺化学
二OO五年十一月
一、熟料率值
硅酸盐水泥熟料是由两种或两种以上的氧 化物化合而成，因此，在水泥生产中控制中，不 仅要控制熟料中各氧化物的含量，还应控制各氧 化物之间的比例（即率值），这样可以比较方便 地表示化学成分和矿物组成之间的关系，明确地 反映对水泥熟料的性能和煅烧的影响。故常用率 值来作为生产控制的指标。
熟料率值一般范围在KH：0.80～0.95;SM （n):1.5～3.5; IM（p）:0.63～3.0.
（一）、石灰饱和系数KH
熟料中全部氧化硅生成硅酸钙（C3S+C2S） 所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上生成 硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值，表示熟料 中氧化硅被氧化钙饱和形成的硅酸三钙程度。
SM 2.2～2.6 1.5～2.5 2.0～.4 1.9～2.3 1.9～2.2 1.6～2.2
IM 1.4～1.8 1.0～1.8 1.0～1.6 1.0～1.8 1.2～1.4 1.1～1.5
二、硅酸盐水泥熟料的化学成份
F泥e2熟O3料水四中泥种它熟氧们料化都主物是要成以以份矿C来a物O控、形制S式i，O存2实、在际AI，上2O只在3 水、有 极少量的氧化物以游离状态存在的。四种 氧化物含量通常在95%以上，一般（特种 水泥除外）波动在下列范围内：
MgO
熟料中MgO主要由石灰石带入，MgO和SiO2、 AI2O3、Fe2O3的反应能力远不如CaO，在熟料中 往往以游离状态存在。f－MgO比f－CaO更难水 化，需经过很长时间才慢慢与水作用生成 Mg(OH)2，产生体积膨胀，引起不均匀的体积变 化使水泥石破坏。生料中少量的MgO能降低液相 出现的温度和粘度，对烧成有利。少量的MgO还 可以改变熟料的颜色，故熟料中允许存在少量 的MgO。