水泥生产工艺PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 水泥的定义和分类 1

1.1.1 胶凝材料 1

1.1.2 水泥的定义 1

1.1.3 水泥的分类 1

1.2 水泥工业基本情况 2

1.2.1 我国水泥工业的现状 2

1.2.2 我国水泥工业发展中存在的主要问题 3

1.2.3 我国水泥工业发展产业政策 4

阅读材料 5

2 通用硅酸盐水泥生产概述 9

2.1 通用硅酸盐水泥的国家标准 9

2.1.1 水泥标准 9

2.1.2 通用硅酸盐水泥的定义 9

2.1.3 通用硅酸盐水泥的组分 10

2.1.4 硅酸盐水泥熟料 10

2.1.5 石膏 10

2.1.6 混合材料 11

2.1.7 窑灰 11

2.1.8 助磨剂 11

2.1.9 强度等级 11

2.1.10 技术要求 11

2.1.11 试验方法 13

2.1.12 检验规则 13

2.1.13 包装、标志、运输与贮存 14

2.2 通用硅酸盐水泥生产工艺 14

2.2.1 生产过程 14

2.2.2 生产方法 15

2.2.3 湿法回转窑生产工艺流程与特点 15

2.2.4 半干法回转窑生产 16

2.2.5 现代立窑水泥生产的基本特征 16

2.2.6 干法回转窑生产（普通干法回转窑） 17

2.3 新型干法水泥生产工艺 18

2.3.1 新型干法水泥生产工艺流程 18

2.3.2 新型干法水泥生产的特点 19

2.3.3 新型干法水泥生产工序 20

本章小结 21

阅读材料 21

思考题 23

3 硅酸盐水泥熟料 24

3.1 熟料的化学组成 24

3.1.1 主要化学成分与含量 24

3.1.2 化学要求 25

3.2 熟料的矿物组成 25

3.3 熟料的物理性能要求 26

3.3.1 凝结时间 26

3.3.2 安定性 26

3.3.3 强度 26

3.3.4 物理性能的检验 27

3.3.5 其他要求 27

3.4 化学成分与矿物组成间的关系 27

3.5 熟料矿物的特性 28

3.5.1 硅酸三钙 28

3.5.2 硅酸二钙 29

3.5.3 铝酸三钙 31

3.5.4 铁铝酸四钙 31

3.5.5 玻璃体 31

3.5.6 游离氧化钙和方镁石 32

3.6 熟料的率值 33

3.6.1 石灰饱和系数 33

3.6.2 硅率 34

3.6.3 铝率 35

3.7 熟料率值的控制 35

3.7.1 KH值的确定 35

3.7.2 选择n值与KH值相适应 35

3.7.3 合适的p值 36

3.7.4 三率值的一般范围 36

3.8 熟料矿物组成的计算与换算 37

3.8.1 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 37

3.8.2 熟料化学组成、矿物组成与率值的换算 38

本章小结 39

阅读材料 39

思考题 42

4 硅酸盐水泥的原料及预均化 43

4.1 主要原料 44

4.1.1 石灰质原料 44

4.1.2 黏土质原料 47

4.2 辅助原料 50

4.2.1 校正原料 50

4.2.2 燃料 50

4.2.3 缓凝剂 52

4.3 矿山资源和工业废渣的综合利用 52

4.3.1 矿山资源的综合利用 52

4.3.2 工业废渣的综合利用 53

4.4 原料的开采及运输 54

4.4.1 原料开采前的准备 54

4.4.2 原料开采 55

4.5 原料的破碎与烘干 58

4.5.1 破碎 58

4.5.2 烘干 60

4.5.3 物料的输送与储存 61

4.6 原料的预均化 62

4.6.1 预均化的基本概念 62

4.6.2 预均化工艺 64

本章小结 69

阅读材料 69

思考题 75

5 硅酸盐水泥配料及生料制备 76

5.1 配料的基本概念 76

5.1.1 生料 76

5.1.2 配料 77

5.1.3 配料计算中的常用基准及换算 77

5.2 配料方案的选择 79

5.2.1 确定配料方案的依据 79

5.2.2 熟料率值的选择 80

5.3 配料计算 82

5.3.1 递减试凑法 82

5.3.2 尝试拼凑法 87

5.4 配料工艺 91

5.4.1 配料方式及特点 91

5.4.2 配料过程中的计量 92

5.4.3 影响配料准确性的因素 93

5.4.4 配料的调整 94

5.5 生料粉磨 96

5.5.1 生料粉磨工艺流程及特点 96

5.5.2 干法生料粉磨系统 97

5.5.3 烘干兼粉磨系统 98

5.5.4 立式磨系统 101

5.5.5 辊压机挤压粉磨系统 102

5.5.6 生料粉磨系统的发展特点 105

5.5.7 生料的粉磨细度及颗粒分布要求 105

5.6 生料均化技术 106

5.6.1 生料均化的原理及意义 106

5.6.2 生料粉的均化 107

5.6.3 各种类型均化库的比较 115

5.6.4 生料浆的均化 115

本章小结 117

阅读材料 117

思考题 118

6 硅酸盐水泥熟料的煅烧 120

6.1 煅烧过程物理化学变化 120

6.1.1 干燥 120

6.1.2 黏土脱水 120

6.1.3 碳酸盐分解 121

6.1.4 固相反应 124

6.1.5 熟料烧成 125

6.1.6 熟料的冷却 128

6.2 熟料形成热 129

6.2.1 熟料形成过程的热效应 129

6.2.2 各熟料矿物形成热 129

6.2.3 生成1 kg熟料的理论热耗 130

6.2.4 熟料热耗 131

6.3 微量元素对煅烧和熟料质量的影响 132

6.3.1 挥发性组分的影响 132

6.3.2 非挥发性组分的影响 134

6.4 水泥熟料煅烧工艺及特点 134

6.4.1 湿法回转窑煅烧工艺及特点 135

6.4.2 悬浮预热器窑煅烧工艺及特点 136

6.4.3 预分解窑煅烧工艺及特点 138

6.4.4 立窑煅烧工艺及特点 141

6.5 水泥熟料的冷却工艺及特点 142

6.5.1 篦式冷却机工艺及特点 142

6.5.2 多筒式冷却机工艺及特点 144

6.5.3 单筒式冷却机工艺及特点 145

6.6 水泥窑纯低温余热发电技术 146

6.6.1 水泥工业低温余热的特征 146

6.6.2 纯低温余热发电技术原理及主要类型 146

6.6.3 纯低温余热发电系统的特点 147

本章小结 148

阅读材料 149

思考题 150

7 硅酸盐水泥的制成 151

7.1 水泥粉磨工艺 151

7.1.1 球磨机粉磨工艺 151

7.1.2 立式磨粉磨工艺 152

7.1.3 粉磨技术的发展 153

7.2 水泥储存与发运 154

7.2.1 水泥储存与均化 154

7.2.2 水泥包装与散装 154

7.2.3 水泥质检与发运 155

本章小结 156

阅读材料 157

思考题 158

8 水泥生产质量管理与控制 159

8.1 水泥生产原料、燃料质量管理与控制 159

8.1.1 石灰质原料质量管理与控制 159

8.1.2 黏土质原料质量管理与控制 160

8.1.3 校正原料质量管理与控制 161

8.1.4 燃料质量管理与控制 161

8.2 水泥生产过程质量管理与控制 162

8.2.1 质量控制点、控制项目、控制指标的确定 162

8.2.2 取样方法、取样次数、检验次数与检验方法 163

8.2.3 生产流程质量控制图表 163

8.3 萤石、石膏质量管理与控制 171

8.3.1 萤石的质量管理与控制 171

8.3.2 石膏质量管理与控制 171

8.4 混合材质量管理与控制 172

8.4.1 混合材的分类与性质 172

8.4.2 混合材质量管理与控制 172

8.5 生料质量管理与控制 175

8.5.1 出磨生料质量管理与控制 175

8.5.2 入窑生料质量管理与控制 176

8.6 熟料质量管理与控制 179

8.6.1 熟料质量管理 179

8.6.2 熟料质量分析与评价 180

8.6.3 入磨熟料质量管理 180

8.6.4 熟料质量控制 180

8.7 水泥制成质量管理与控制 183

8.7.1 出磨水泥管理 183

8.7.2 水泥制成质量管理与控制 183

8.8 出厂水泥的质量管理与控制 185

8.8.1 出厂水泥质量要求 185

8.8.2 水泥出厂管理 185

本章小结 188

阅读材料 189

思考题 190

9 硅酸盐水泥的水化和硬化 192

9.1 熟料矿物的水化 192

9.1.1 硅酸三钙的水化 192

9.1.2 硅酸二钙的水化 194

9.1.3 铝酸三钙的水化 194

9.1.4 铁铝酸钙的水化 195

9.2 硅酸盐水泥的水化 195

9.2.1 水化过程 195

9.2.2 水化速度 197

9.2.3 影响水泥水化的因素 197

9.3 硬化水泥浆体 199

9.3.1 整体结构的形成和发展 199

9.3.2 硬化水泥浆体的结构 200

本章小结 202

阅读材料 203

思考题 205

10 硅酸盐水泥的性能 206

10.1 凝结 206

10.1.1 凝结速度 206

10.1.2 缓凝机理 207

10.1.3 假凝现象 209

10.1.4 调凝外加剂 209

10.2 强度 211

10.2.1 强度的形成和发展 211

10.2.2 影响水泥强度的因素 211

10.3 体积变化与水化热 214

10.3.1 体积变化 214

10.3.2 水化热 217

10.4 硅酸盐水泥的耐久性 219

10.4.1 抗渗性 219

10.4.2 抗冻性 221

10.4.3 环境介质的侵蚀 222

10.4.4 碱－集料反应 225

10.4.5 耐久性的改善途径 226

本章小结 228

阅读材料 228

思考题 229

11 其他通用水泥生产技术 230

11.1 混合材料的种类及质量要求 230

11.1.1 混合材料的种类及作用 230

11.1.2 粒化高炉矿渣 231

11.1.3 火山灰质混合材料 234

11.1.4 粉煤灰质混合材料 236

11.1.5 其他混合材料 237

11.2 普通硅酸盐水泥 239

11.2.1 定义与代号 239

11.2.2 组分材料要求 239

11.2.3 强度等级与标号 240

11.2.4 生产技术要求 240

11.2.5 试验方法与检验规则 240

11.2.6 生产过程与控制 241

11.2.7 普通水泥的性能与应用 242

11.3 矿渣硅酸盐水泥 244

11.3.1 矿渣硅酸盐水泥的定义 244

11.3.2 矿渣硅酸盐水泥的强度等级及技术要求 244

11.3.3 矿渣水泥的生产 245

11.3.4 矿渣水泥的水化和硬化 245

11.3.5 矿渣水泥的性能和用途 246

11.3.6 提高矿渣水泥质量的主要途径 248

11.4 火山灰质硅酸盐水泥 249

11.4.1 生产技术要求 249

11.4.2 配制工艺 250

11.4.3 火山灰质硅酸盐水泥混合材料的掺加量 250

11.4.4 火山灰质硅酸盐水泥的水化硬化 250

11.4.5 火山灰质硅酸盐水泥的性能与用途 251

11.5 粉煤灰硅酸盐水泥 252

11.5.1 粉煤灰水泥的粉磨工艺 253

11.5.2 粉煤灰水泥的水化硬化 255

11.5.3 粉煤灰水泥的性能 255

11.5.4 粉煤灰水泥的用途 257

11.5.5 提高粉煤灰水泥早期强度的途径 258

11.6 复合硅酸盐水泥 258

11.6.1 复合硅酸盐水泥的生产技术要求 259

11.6.2 复合水泥的混合材料掺加量 259

11.6.3 生产复合水泥应注意的问题 263

11.6.4 复合水泥的性能与应用 263

本章小结 264

阅读材料 265

思考题 269

12 特种水泥 270

12.1 概述 270

12.1.1 特种水泥的分类 270

12.1.2 我国特种水泥生产现状 271

12.2 快硬高强水泥 272

12.2.1 快硬硅酸盐水泥 273

12.2.2 快硬硫铝酸盐水泥 274

12.2.3 快硬氟铝酸盐水泥 276

12.2.4 快硬铁铝酸盐水泥 278

12.3 抗硫酸盐硅酸盐水泥 279

12.4 水工水泥 281

12.4.1 中热硅酸盐水泥 282

12.4.2 低热硅酸盐水泥 283

12.4.3 低热矿渣硅酸盐水泥 283

12.5 油井水泥 284

12.5.1 A、B、C、D、E、F、G、H、J油井水泥 284

12.5.2 特种油井水泥 288

12.6 装饰水泥 289

12.6.1 白色硅酸盐水泥 289

12.6.2 彩色水泥 292

12.7 膨胀和自应力水泥 293

12.7.1 膨胀水泥的基本原理 293

12.7.2 膨胀水泥的种类 294

12.7.3 膨胀水泥的生产工艺及性能 295

12.8 耐高温水泥 298

12.8.1 高铝水泥 298

12.8.2 高强高铝水泥－65 300

12.8.3 磷酸和磷酸盐耐火混凝土 301

12.8.4 水玻璃耐火混凝土 301

12.9 其他特种水泥 302

12.9.1 道路硅酸盐水泥 302

12.9.2 砌筑水泥 303

12.9.3 耐酸水泥 304

12.9.4 低碱度水泥 305

12.9.5 氯氧镁水泥 306

12.9.6 生态水泥 306

12.10 磨细矿渣微粉 309

12.10.1 磨细矿渣粉的定义 309

12.10.2 磨细矿渣粉的技术要求 309

12.10.3 磨细矿渣粉的生产 310

12.10.4 磨细矿渣粉的性能和应用 311

本章小结 311

阅读材料 312

思考题 313

13 水泥生产的节能与环保 314

13.1 水泥工业能耗现状 314

13.1.1 水泥工业能源消耗特点 314

13.1.2 水泥工业资源利用现状 315

13.2 水泥工业对环境的影响 316

13.2.1 粉尘 316

13.2.2 有害气体 317

13.3 水泥生产节能途径 320

13.3.1 发展新型干法生产技术 320

13.3.2 提高水泥熟料质量 320

13.3.3 回转窑节能降耗 320

13.3.4 粉磨节能 320

13.4 资源综合利用与环境保护 321

13.5 现代水泥清洁生产 322

13.5.1 清洁生产的概念 322

13.5.2 清洁生产的要求 322

13.5.3 清洁生产的措施 324

13.5.4 清洁生产效益 325

本章小结 325

阅读材料 326

思考题 329

14 水泥的应用 330

14.1 混凝土 330

14.1.1 混凝土的组成材料 330

14.1.2 混凝土拌合物的和易性 337

14.1.3 混凝土的结构与性质 339

14.1.4 混凝土配合比的设计 341

14.2 新型混凝土 347

14.2.1 高强混凝土 347

14.2.2 泵送混凝土 348

14.2.3 加气混凝土 348

14.2.4 轻集料混凝土 349

14.2.5 纤维混凝土 349

14.2.6 预拌混凝土 350

14.2.7 生态混凝土 351

14.3 水泥的其他应用 351

14.3.1 配制砂浆 351

14.3.2 水泥制品 352

本章小结 352

阅读材料 353

思考题 354

参考文献 355