水泥工艺学第四章原料及配料资料备课讲稿.ppt

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1、水泥工艺学第四章原料及配料资料第一节原料生产硅酸盐水泥用的原料，主要是石灰质原料（主要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅、氧化铝和少量氧化铁）。当以上原料中的氧化铁、氧化铝和二氧化硅不足时，需要补充相应的铁质、硅质和铝质校正原料来校正化学成分。即水泥的原料包括和校正原料。石灰质原料，粘土质原料我国粘土质原料及燃料灰分一般氧化铝较高，含氧化铁不足。因此，当用这两种原料配合后，其成分满足不了水泥熟料成分要求时，需用铁质校正原料。一、石灰质原料凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。熟料中的氧化钙是通过碳酸钙分解提供的。常用的天然石灰质原料有石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。我国水泥生产

2、中应用最普遍的是石灰岩。（1）用量1吨熟料约需要1.4-1.5吨的干石灰质原料，在生料中占80%。（2）种类及特性石灰岩：石灰岩是一种沉积岩。主要矿物是方解石、粘土和石英或燧石等杂质。纯净的石灰石是白色的，由于含不同的杂质而呈灰白、青灰、淡黄、红褐等颜色。常见的为青灰色，密度2.6-2.8。纯的方解石含有56%CaO和44%CO2，硬度8-10，一般呈块状，有白色条痕。生产硅酸盐水泥用的石灰岩中CaO≥48%。对于氧化钙低于48%的石灰岩可与氧化钙含量大于48%的石灰岩搭配使用，搭配后的石灰岩其CaO含量必须在48%以上。泥灰岩：是碳酸钙和粘土物质同时沉积形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向

3、粘土过渡的中间类型岩石。泥灰岩因含粘土量不同，其化学成分也随之变化，其主要矿物为方解石，常见的为粗粒状结构，块状构造。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。白垩：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的、富含生物遗骸，主要由隐晶或无定型细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩，主要成分为碳酸钙，含量在80-90%，有些超过90%。白垩易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料，但对回转窑用白垩制备料浆时，其需水量较高，影响产量和燃料消耗。贝壳、珊瑚类：主要有贝壳、蛎壳和珊瑚石，含碳酸钙90%左右，表面附有泥沙和盐类等有害物质，所以需要清洗干净。分布于沿海地区，目前沿海的小水泥

4、厂有采用这种原料。（3）石灰质原料的质量要求：二、粘土质原料粘土质原料是指含水铝硅酸盐物原料的总称。其主要化学成分为二氧化硅、其次是三氧化二铝、三氧化铁和氧化钙，在水泥生产中主要提供熟料所需要的酸性氧化物（SiO2、Al2O3和Fe2O3）。（1）用量1吨熟料约需0.3-0.4吨干粘土，占生料15-17%。（2）种类及特性我国天然粘土质原料的种类较多，有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，其中应用最广泛的是黄土和粘土。粘土：是由花岗岩、玄武岩等经风化分解后，再经搬运或残积形成。黄土主要分布在华北和西北地区。粘土类包括华北、西北地区的红土、东北地区的粘土、南方地区的红壤、黄壤等。衡量粘土

5、质量主要看粘土的化学成分（硅率、铝率）、含砂量、碱含量及粘土的可塑性、热稳定性、正常流动的需水量等工艺性能，如要求硅率2.5-3.5%（最好2.7-3.1）；铝率1.5-3%等。黄土：没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合物。黄土的化学成分以SiO2、Al2O3为主，其次还有Fe2O3、MgO、CaO以及R2O。硅率3.5-4%、铝率2.3-2.8%、塑性较低，一般8-12。页岩：是粘土经过长期胶结而成的粘土岩。化学成分以SiO2、Al2O3为主，还有少量Fe2O3、R2O等。硅率较低，一般在2.1-2.8%，通常配料时需要掺加硅质校正原料。粉砂岩：是由直径为0.01-0.1mm的粉砂经长期胶

6、结变硬后的碎屑沉积岩。主要矿物是石英、长石粘土等。粉砂岩的硅率一般大于3.0，铝率在2.4-3.0之间，含碱量在2-4%。千枚岩：由页岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作用形成的变质岩称千枚岩。主要矿物成分为绢云母、绿泥石和石英，分布广泛，南北地区都存在，江西水泥厂使用的粘土质原料就是千枚岩。（3）粘土质原料的质量要求：三、校正原料当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料，以补充某些成分的不足，常用校正原料有低品位铁矿石、铁厂尾矿、硫铁矿渣；硅藻土、硅藻石、砂岩、粉砂岩；铝矾土、铝渣等。校正原料的质量要求如下：校正原料硅率

7、SiO2(%)R2O(%)硅质＞4.070-90＜4.0铝质Al2O3，＞30%铁质Fe2O3＞40%校正原料的质量要求：作业5、（2)水泥生产原料种类、用量、质量要求第二节水泥生料的易烧性易烧性是反映生料在固、液、气相环境下，在规定的温度范围内，通过复杂的物理化学变化，形成熟料的难以程度。生料的化学、物理和矿物性质对易烧性有很大影响。一、表示方法（1）在已知温度（T）下测定经规定时间（t）后的f-CaO量的多少。（2）