【高中化学】硅酸盐水泥原料及配料计算PPT课件
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蒙脱石类: 水云母类: 如黄土
共同化学式：mSiO2· Al2O3· nH2O
质量要求
MgO (%) R2O SO3 塑性指 （%） （%） 数 ＜4.0 ＜4.0 ＜2.0 ＜2.0 ﹥12 ﹥12
品位 一级品 二级品
n 2.7~3.5 2.0~2.7; 3.5~4.0
P
1.5~3.5 ＜3.0 不限 ＜3.0
燧石或 石英
＜4.0
泥灰岩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
35～45
＜3.0
＜1.2
＜1.0
＜4.0
二、粘土质原料
种类： 粘土：东北的灰色、灰黄色粘土
南方的红壤、黄壤
黄土：主要分布在西北、华北 页岩、粉砂岩： 河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区
主导矿物：粘土类同时含有几种粘土矿物
时，其含量最多的矿物。
类型：高岭石类: 如：红壤、黄壤
2、矿化剂
定义：在煅烧过程中，能加速熟料矿物的形成， 本身不参加反应或只参加中间反应的物质。 类型： 含氟化合物：如：CaF2(萤石) 硫化物：如：石膏 矿化剂
氯化物：CaCl2 其他:如：铜矿渣、磷矿渣
复合矿化剂
作用：加速分解反应；加速固相反应；降低液相出现的温度； 加速C3S的形成
3、 缓凝剂
灼烧基准用于计算灼烧原料的配合比和熟料的化学成分。 （1）如果不考虑生产损失，在采用基本上无灰分掺入的气体 或液体燃料时，则灼烧原料、灼烧生料与熟料三者质量应相 等，即：
3、影响生料易烧性的主要因素
1、生料的潜在矿物组成
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。
3、生料中次要氧化物和微量元素：生料中含有少量次 要氧化物，如MgO、K2O、Na2O 等有利于熟料形成， 易烧性好，但含量过多，不利于缎烧。 4、生料的均匀性和生料粉磨细度：生料均匀性好，粉 磨细度细，易烧性好。
5、掺加各种矿化剂，均可改善生料的易烧性。
6、生料的热处理：生料的易烧性差，就要求烧成温 度高，缎烧时间长。生料缎烧过程中升温速度快， 有利于提高新生态产物的活性，易烧性好。 7、液相：生料锻烧时，液相出现温度低，数量多， 液相粘度小，表面张力小，离子迁移速度大，易烧 性好，有利于熟料的烧成。 8、燃煤的性质：燃煤热值高、煤灰分少、细度细， 燃烧速度快，燃烧温度高，有利于熟料的烧成。 9、窑内气氛：窑内氧化气氛缎烧，有利于熟料的形 成。
三 校正原料、矿化剂、缓凝剂
1、校正原料
当水泥原料（石灰石、粘土）中，某种成分含量 严重不能满足配料要求时，需要加入相应材料加 以校正，称为校正材料。
名
称
常 用 材 料
质 量 要 求
硫铁渣、低品位铁矿、炼 Fe2O3＞40% 铁质校正 铁厂的尾矿 原料 铅矿渣 兼作矿化剂 铜矿渣 SiO2:70%~90% 硅质校正 硅藻土、硅藻石、蛋白石、 原料 砂岩 n: ﹥4.0；R2O﹤4.0% 铝质校正 炉渣、煤矸石、矾土 原料 Al2O3﹥30%
2、测量规定温度下达到f-CaO≤2.0%的时间 (θ),θ的减少数值与易烧性的改善相对应。
所谓“实用易烧性”即是在 1350℃恒温下，在 回转窑内缎烧生料达到 CaO ≤ 2%所需的时间。
2、易烧性与熟料质量
在水泥熟料的锻烧过程中，温度必须很好地满足 阿利特相的形成。生料易烧性愈好，生料缎烧的 温度愈低；易烧性愈差，锻烧温度愈高。通常生 料的锻烧温度为1420～1480℃。有关试验表明， 生料的最高缎烧温度与生料成分也就是熟料潜在 矿物组成的关系，如下列回归方程式所示：
常用：石膏 石膏的作用：
缓凝 提高水泥早强，改善水泥性能
石膏：CaSO4· 2H2O 硬石膏： CaSO4
类型：天然石膏
工业副产石膏 掺量：3%～6% 最佳掺量由试验决定；多了 会影响水泥安定性
第二节 水泥生料的易烧性
一、表示方法：
1、在某一已知温度下测量经规定时间后的f-CaO , f-CaO的降低数值与易烧性的改善相对应；
第四节、配料计算
一、配料的目的： 设计
生产
二、配料应遵循的基本原则：
1、配制的生料易于粉磨和煅烧； 2、烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理 化学性能； 3、生产过程中易于控制，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。
三、配料工作
1、选择合理的熟料矿物组成和率值； 2、计算原料配比； 3、通过生产控制，保证配料方案的实现。
第三节 熟料组成的选择
熟料组成的选择，一般应该根据水泥品种、 原料与燃料的品质、生料制备、生料的易烧性与 熟料锻烧工艺等进行综合考虑，以达到保证水泥 质量、提高产量、降低消耗和设备长期安全运转 的目的。
影响水泥熟料组成的因素
1、水泥品种 2、原料品质 3、燃料品质 4、生料成分的均匀性 5、窑型与规格 6、生料的易烧性
1、蒸发物理水以后，生料处于干燥状态。以干燥 状态质量所表示的计算单位，称为干燥基准。 干燥基准用于计算干燥原料的配合比和干燥原料 的化学成分。 如果不考虑生产损失，则干燥原料的质量应等于 生料的质量，即： 干石灰石＋干粘土＋干铁粉＝干生料
2、去掉烧失量（结晶水、二氧化碳与挥发物质等）以后，生 料处于灼烧状态。以灼烧状态质量所表示的计算单位，称为 灼烧基准。
消耗量 （t/t-熟 料） ～1
0.3～0.4
10～17
一、石灰质原料
主要成分：CaCO3 种类：石灰石:
最常用
大理石: 泥灰岩、白垩土: 贝壳、珊瑚类:
质量要求：
名称品位
一级品 石灰 石 二级品 45～48 ＜3.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0
CaO
＞48
MgO
＜2.5
R2O
＜1.0
SO3
＜1.0
第四章 硅酸盐水泥的原料及配料计算
第一节 生产硅酸盐水泥所用原料
原料名称 主要提供 的成分 配比 （%）
～80
石灰质原料
粘土质原料 校正 原料 铁质校正原料 硅质校正原料 铝质校正原料
外加 剂
矿化剂、 晶种、 助磨剂
CaO SiO2、Al2O3 少量Fe2O3 Fe2O3 SiO2 Al2O3 如：CaF2 熟料
四、常用基准
配料计算的依据是物料平衡。
任何化学反应的物料平衡是：反应物的量应等于生成 物的量。
随着温度的升高，生料缎烧成熟料经历着：生料干燥 蒸发物理水；粘土矿物分解放出结晶水；有机物质的 分解挥发；碳酸盐分解放出二氧化碳；液相出现使熟 料烧成。因为有水、二氧化碳以及某些物质逸出，所 以，计算时必须采用统一基准。
共同化学式：mSiO2· Al2O3· nH2O
质量要求
MgO (%) R2O SO3 塑性指 （%） （%） 数 ＜4.0 ＜4.0 ＜2.0 ＜2.0 ﹥12 ﹥12
品位 一级品 二级品
n 2.7~3.5 2.0~2.7; 3.5~4.0
P
1.5~3.5 ＜3.0 不限 ＜3.0
燧石或 石英
＜4.0
泥灰岩
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
35～45
＜3.0
＜1.2
＜1.0
＜4.0
二、粘土质原料
种类： 粘土：东北的灰色、灰黄色粘土
南方的红壤、黄壤
黄土：主要分布在西北、华北 页岩、粉砂岩： 河泥、湖泥：靠近江河湖海的地区
主导矿物：粘土类同时含有几种粘土矿物
时，其含量最多的矿物。
类型：高岭石类: 如：红壤、黄壤
2、矿化剂
定义：在煅烧过程中，能加速熟料矿物的形成， 本身不参加反应或只参加中间反应的物质。 类型： 含氟化合物：如：CaF2(萤石) 硫化物：如：石膏 矿化剂
氯化物：CaCl2 其他:如：铜矿渣、磷矿渣
复合矿化剂
作用：加速分解反应；加速固相反应；降低液相出现的温度； 加速C3S的形成
3、 缓凝剂
灼烧基准用于计算灼烧原料的配合比和熟料的化学成分。 （1）如果不考虑生产损失，在采用基本上无灰分掺入的气体 或液体燃料时，则灼烧原料、灼烧生料与熟料三者质量应相 等，即：
3、影响生料易烧性的主要因素
1、生料的潜在矿物组成
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。
3、生料中次要氧化物和微量元素：生料中含有少量次 要氧化物，如MgO、K2O、Na2O 等有利于熟料形成， 易烧性好，但含量过多，不利于缎烧。 4、生料的均匀性和生料粉磨细度：生料均匀性好，粉 磨细度细，易烧性好。
5、掺加各种矿化剂，均可改善生料的易烧性。
6、生料的热处理：生料的易烧性差，就要求烧成温 度高，缎烧时间长。生料缎烧过程中升温速度快， 有利于提高新生态产物的活性，易烧性好。 7、液相：生料锻烧时，液相出现温度低，数量多， 液相粘度小，表面张力小，离子迁移速度大，易烧 性好，有利于熟料的烧成。 8、燃煤的性质：燃煤热值高、煤灰分少、细度细， 燃烧速度快，燃烧温度高，有利于熟料的烧成。 9、窑内气氛：窑内氧化气氛缎烧，有利于熟料的形 成。
三 校正原料、矿化剂、缓凝剂
1、校正原料
当水泥原料（石灰石、粘土）中，某种成分含量 严重不能满足配料要求时，需要加入相应材料加 以校正，称为校正材料。
名
称
常 用 材 料
质 量 要 求
硫铁渣、低品位铁矿、炼 Fe2O3＞40% 铁质校正 铁厂的尾矿 原料 铅矿渣 兼作矿化剂 铜矿渣 SiO2:70%~90% 硅质校正 硅藻土、硅藻石、蛋白石、 原料 砂岩 n: ﹥4.0；R2O﹤4.0% 铝质校正 炉渣、煤矸石、矾土 原料 Al2O3﹥30%
2、测量规定温度下达到f-CaO≤2.0%的时间 (θ),θ的减少数值与易烧性的改善相对应。
所谓“实用易烧性”即是在 1350℃恒温下，在 回转窑内缎烧生料达到 CaO ≤ 2%所需的时间。
2、易烧性与熟料质量
在水泥熟料的锻烧过程中，温度必须很好地满足 阿利特相的形成。生料易烧性愈好，生料缎烧的 温度愈低；易烧性愈差，锻烧温度愈高。通常生 料的锻烧温度为1420～1480℃。有关试验表明， 生料的最高缎烧温度与生料成分也就是熟料潜在 矿物组成的关系，如下列回归方程式所示：
常用：石膏 石膏的作用：
缓凝 提高水泥早强，改善水泥性能
石膏：CaSO4· 2H2O 硬石膏： CaSO4
类型：天然石膏
工业副产石膏 掺量：3%～6% 最佳掺量由试验决定；多了 会影响水泥安定性
第二节 水泥生料的易烧性
一、表示方法：
1、在某一已知温度下测量经规定时间后的f-CaO , f-CaO的降低数值与易烧性的改善相对应；
第四节、配料计算
一、配料的目的： 设计
生产
二、配料应遵循的基本原则：
1、配制的生料易于粉磨和煅烧； 2、烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理 化学性能； 3、生产过程中易于控制，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。
三、配料工作
1、选择合理的熟料矿物组成和率值； 2、计算原料配比； 3、通过生产控制，保证配料方案的实现。
第三节 熟料组成的选择
熟料组成的选择，一般应该根据水泥品种、 原料与燃料的品质、生料制备、生料的易烧性与 熟料锻烧工艺等进行综合考虑，以达到保证水泥 质量、提高产量、降低消耗和设备长期安全运转 的目的。
影响水泥熟料组成的因素
1、水泥品种 2、原料品质 3、燃料品质 4、生料成分的均匀性 5、窑型与规格 6、生料的易烧性
1、蒸发物理水以后，生料处于干燥状态。以干燥 状态质量所表示的计算单位，称为干燥基准。 干燥基准用于计算干燥原料的配合比和干燥原料 的化学成分。 如果不考虑生产损失，则干燥原料的质量应等于 生料的质量，即： 干石灰石＋干粘土＋干铁粉＝干生料
2、去掉烧失量（结晶水、二氧化碳与挥发物质等）以后，生 料处于灼烧状态。以灼烧状态质量所表示的计算单位，称为 灼烧基准。
消耗量 （t/t-熟 料） ～1
0.3～0.4
10～17
一、石灰质原料
主要成分：CaCO3 种类：石灰石:
最常用
大理石: 泥灰岩、白垩土: 贝壳、珊瑚类:
质量要求：
名称品位
一级品 石灰 石 二级品 45～48 ＜3.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0
CaO
＞48
MgO
＜2.5
R2O
＜1.0
SO3
＜1.0
第四章 硅酸盐水泥的原料及配料计算
第一节 生产硅酸盐水泥所用原料
原料名称 主要提供 的成分 配比 （%）
～80
石灰质原料
粘土质原料 校正 原料 铁质校正原料 硅质校正原料 铝质校正原料
外加 剂
矿化剂、 晶种、 助磨剂
CaO SiO2、Al2O3 少量Fe2O3 Fe2O3 SiO2 Al2O3 如：CaF2 熟料
四、常用基准
配料计算的依据是物料平衡。
任何化学反应的物料平衡是：反应物的量应等于生成 物的量。
随着温度的升高，生料缎烧成熟料经历着：生料干燥 蒸发物理水；粘土矿物分解放出结晶水；有机物质的 分解挥发；碳酸盐分解放出二氧化碳；液相出现使熟 料烧成。因为有水、二氧化碳以及某些物质逸出，所 以，计算时必须采用统一基准。