1 绪论 1
1.1 水泥的起源与发明 1
1.1.1 胶凝材料的定义和分类 1
1.1.2 胶凝材料的发展简史 1
1.1.3 水泥的发明 2
1.2 水泥的定义和分类 2
1.3 水泥在国民经济中的作用 2
1.4 水泥工业的发展概况 3
1.4.1 世界水泥工业的发展概况 3
1.4.2 中国水泥工业的发展概况 4
1.5 水泥工业的环境保护 6
1.5.1 水泥工业的环境污染和治理 7
1.5.2 水泥工业的可持续发展 7
2 硅酸盐水泥生产技术 8
2.1 硅酸盐水泥生产概述 8
2.1.1 硅酸盐水泥熟料 8
2.1.2 混合材料 8
2.1.3 石膏 9
2.1.4 硅酸盐水泥生产技术要求 9
2.2.1 生产过程 11
2.2 硅酸盐水泥的生产工艺 11
2.2.2 生产方法 12
2.2.3 水泥生产方法的选择 15
2.3 新型干法水泥生产的技术特征 15
2.3.1 新型干法水泥生产技术 15
2.3.2 新型干法水泥生产工艺流程 15
2.3.3 新型干法水泥生产的特点 17
2.3.4 新型干法水泥生产工序 18
2.4 硅酸盐水泥熟料的组成 18
2.4.1 熟料的化学组成 18
2.4.2 熟料的矿物组成 19
2.4.3 熟料的物理性能要求 20
2.4.4 化学成分与矿物组成间的关系 21
2.4.5 熟料矿物的特性 21
2.5 硅酸盐水泥熟料的率值 25
2.5.1 石灰饱和系数 26
2.5.2 硅率 27
2.5.3 铝率 27
2.5.4 熟料率值的控制 27
2.6 熟料矿物组成的计算与换算 29
2.6.1 硅酸盐水泥熟料矿物组成的计算 29
2.6.2 熟料化学组成、矿物组成与率值的换算 30
学习小结 31
复习思考题 31
3 原料及预均化技术 33
3.1 水泥生产用主要原料 34
3.1.1 石灰质原料 34
3.1.2 黏土质原料 36
3.2 水泥生产用辅助原料 39
3.2.1 校正原料 39
3.2.2 燃料 40
3.2.3 低品位原料和工业废渣的利用 41
3.3 矿山开采 43
3.4 原料破碎与烘干、输送与储存 45
3.4.1 破碎 45
3.4.2 烘干 46
3.4.3 输送与储存 47
3.5 原料的预均化 48
3.5.1 均化与预均化的基本概念 48
3.5.2 原燃材料的预均化 50
3.6 提高原料预均化效果的主要措施 51
复习思考题 54
学习小结 54
4 生料制备技术 56
4.1 生料的配料及计算 56
4.1.1 基本概念 56
4.1.2 配料计算 56
4.2 生料粉磨工艺技术 65
4.2.1 粉磨流程及特点 65
4.2.2 生料粉磨系统的发展特点 71
4.3 立式磨在生料粉磨中的应用 72
4.3.1 立式磨的发展历史 72
4.2.3 生料的粉磨细度及颗粒分布要求 72
4.3.2 立式磨系统 73
4.3.3 立式磨的特点 74
4.3.4 立式磨的操作控制要点 75
4.4 生料粉磨系统的调节控制 76
4.4.1 物料配比控制 76
4.4.2 磨机负荷自动控制 77
4.4.3 温度控制 78
4.4.4 压力控制 78
4.4.5 控制磨内通风量 78
4.4.12 料仓料位指示控制 79
4.4.11 开车喂料程序控制 79
4.4.13 增湿塔出口气体温度控制 79
学习小结 79
4.4.8 控制出磨生料细度 79
4.4.10 搞好磨辊密封，提高入磨气体负压值 79
4.4.9 选择合理的挡抖圈高度 79
4.4.7 控制粉磨液压 79
4.4.6 根据出磨气温来调节喷水量或辅助热风温度 79
复习思考题 80
5 生料均化技术 81
5.1 生料均化的基本原理 81
5.1.1 生料均化的意义 81
5.1.2 生料均化的基本原理 82
5.1.3 均化过程的基本参数 83
5.2 生料均化的主要设施 89
5.2.1 生料均化库的发展 89
5.2.2 生料粉气力搅拌法的基本部件 89
5.2.3 生料均化的主要设施 90
5.3 生料均化的工艺技术 98
5.3.1 淮海水泥厂生料均化工艺 99
5.3.2 国外某水泥厂生料均化工艺 100
5.3.3 冀东水泥厂生料均化工艺 101
5.3.4 宁国水泥厂生料均化工艺 103
5.3.5 生料均化系统的前馈控制法 104
5.4.1 充气装置故障及防止措施 105
5.4.2 入库生料成分的控制 105
5.4 提高生料均化效果的途径 105
学习小结 107
复习思考题 108
6 熟料煅烧技术 109
6.1 概述 109
6.2.1 干燥 110
6.2.2 脱水 110
6.2 生料在煅烧过程中的物理化学变化 110
6.2.3 碳酸盐分解 111
6.2.4 固相反应 113
6.2.5 熟料烧结 114
6.2.6 熟料冷却 116
6.3 悬浮预热技术 117
6.3.1 悬浮预热技术 117
6.3.2 悬浮预热技术的优越性 117
6.3.3 悬浮预热器的构成及功能 117
6.3.4 旋风预热器 118
6.4.2 预分解窑的特点 119
6.4.1 概述 119
6.4 预分解技术 119
6.4.3 分解炉内气、固流运动方式及功能 120
6.4.4 新型分解炉型及结构分析 123
6.4.5 分解炉与窑的连接方式 125
6.5 回转窑技术 125
6.5.1 回转窑的功能 125
6.5.2 回转窑的发展历程 126
6.5.3 预分解窑工艺带的划分 126
6.5.4 物料在窑内的工艺反应 127
6.6.1 熟料冷却机的功能及发展 128
6.6 熟料冷却技术 128
6.6.2 熟料冷却机的作业原理 129
6.6.3 冷却机的性能指标 129
6.6.4 算式冷却机的分类及其发展 130
6.6.5 国产第三代算冷机 131
6.7 预分解窑技术的生产控制 132
6.7.1 预分解窑生产中重点监控的主要工艺参数 132
6.7.2 预分解窑工艺控制的自动调节回路 135
6.7.3 中央控制室简介 136
6.7.4 预分解窑异常状况调控及其故障处理 137
6.8.2 中国超大型水泥生产技术的发展 140
6.8 新型干法水泥生产技术的发展 140
6.8.1 世界超大型水泥熟料预分解窑的发展状况 140
学习小结 151
复习思考题 151
7 水泥制成技术 152
7.1 水泥粉磨工艺技术 152
7.1.1 硅酸盐水泥的制成工艺 152
7.1.2 水泥组成材料的工艺处理及要求 152
7.1.4 水泥粉磨细度 153
7.1.5 水泥粉磨系统 153
7.1.3 水泥组成材料的配比 153
7.1.6 当前水泥粉磨技术和设备发展的情况 154
7.2 管球磨粉磨技术 155
7.2.1 管球磨粉磨的基本流程 155
7.2.2 提高管球磨水泥粉磨系统产量和质量的技术途径 156
7.3 立式磨在水泥粉磨中的应用 159
7.3.1 概述 159
7.3.2 立式磨粉磨流程及特点 160
7.3.3 影响立式磨产量和质量的主要因素 161
7.4.1 概述 162
7.4 挤压粉磨技术 162
7.4.2 挤压粉磨系统的工艺流程 162
7.3.5 可能出现的问题及解决办法 162
7.3.4 磨机运行中的操作与监控 162
7.4.3 挤压粉磨系统主机性能与特点 165
7.4.4 挤压粉磨工艺的选择 166
7.4.5 选择挤压粉磨工艺应采取的技术措施 167
7.5 水泥的储存与发运 168
7.5.1 水泥的储存与均化 168
7.5.2 水泥的发运 168
复习思考题 170
学习小结 170
8 硅酸盐水泥的性能及应用 171
8.1 硅酸盐水泥的凝结时间 171
8.1.1 凝结速度 171
8.1.2 缓凝机理及其适宜掺量的确定 172
8.1.3 假凝现象 174
8.1.4 调凝外加剂 175
8.2 硅酸盐水泥的强度 176
8.2.1 强度的产生和发展 176
8.2.2 影响水泥强度的因素 177
8.3.1 体积变化 179
8.3 硅酸盐水泥的体积变化与水化热 179
8.3.2 水化热 182
8.4 硅酸盐水泥的耐久性 183
8.4.1 抗渗性 183
8.4.2 抗冻性 185
8.4.3 环境介质的侵蚀 186
8.4.4 碱集料反应 188
8.4.5 耐久性的改善途径 189
8.5 硅酸盐水泥的应用 191
8.5.1 普通混凝土及其应用 192
8.5.2 高强混凝土及其应用 205
8.5.3 高性能混凝土及其应用 207
8.5.4 泵送混凝土及其应用 208
8.5.5 流态混凝土及其应用 209
8.5.6 轻集料混凝土及其应用 209
8.5.7 纤维混凝土及其应用 209
8.5.8 聚合物混凝土及其应用 210
8.5.9 配制砂浆 210
8.5.10 水泥制品 211
学习小结 211
复习思考题 211
9.1 原燃材料的质量控制 213
9 水泥生产质量控制 213
9.1.1 石灰石的质量控制 215
9.1.2 黏土质原料的质量控制 215
9.1.3 铁质校正原料的质量控制 216
9.1.4 燃料的质量控制 216
9.1.5 矿化剂、晶种的质量控制 217
9.1.6 原燃材料的预均化 217
9.2 生料的质量控制 217
9.2.1 生料制备的质量要求 217
9.2.2 磨物料的质量控制 218
9.2.3 出磨生料的质量控制 219
9.2.4 入窑生料的质量控制 220
9.3 熟料的质量控制 221
9.3.1 熟料质量控制项目 221
9.3.2 熟料的管理 223
9.4 水泥的质量控制 225
9.4.1 水泥制成质量控制项目与指标 225
9.4.2 出磨水泥的管理 226
9.4.3 出厂水泥的质量管理 226
9.4.4 水泥出厂手续及售后服务 228
复习思考题 230
学习小结 230
10 传统水泥生产技术 231
10.1 湿法回转窑生产技术 231
10.1.1 湿法回转窑的特点及发展概况 231
10.1.2 湿法回转窑窑体的形状 231
10.1.3 湿法回转窑的生产工艺流程 233
10.1.4 生料浆的制备 233
10.1.5 湿法窑内的煅烧 234
10.2 干法回转窑水泥生产技术 241
10.2.1 传统干法回转窑水泥生产技术 241
10.2.2 立波尔窑水泥生产技术 242
10.3.2 立窑水泥的生产工艺流程 246
10.3 立窑水泥生产技术 246
10.3.1 概述 246
10.3.3 立窑对原燃材料的选择 247
10.3.4 生料的成分 248
10.3.5 全黑生料的配热 251
10.3.6 机立窑的结构 252
10.3.7 供风与排气 254
10.3.8 机立窑熟料的形成原理 254
10.3.9 机立窑的煅烧 258
10.4 传统水泥生产技术的改造 269
10.4.1 干法中空窑的改造 269
10.4.2 湿法回转窑的改造 271
10.4.3 机立窑扩径 272
学习小结 273
复习思考题 274
11 其他通用水泥生产技术 275
11.1 混合材料的种类及质量要求 275
11.1.1 混合材料的种类及作用 275
11.1.2 粒化高炉矿渣 276
11.1.3 火山灰质混合材料 278
11.1.4 粉煤灰质混合材料 280
11.1.5 其他混合材料 281
11.2.3 强度等级与标号 283
11.2.4 生产技术要求 283
11.2 普通硅酸盐水泥 283
11.2.2 组分材料要求 283
11.2.1 定义与代号 283
11.2.5 试验方法与检验规则 284
11.2.6 生产过程与控制 285
11.2.7 性能与应用 286
11.3 矿渣硅酸盐水泥 287
11.3.1 定义 287
11.3.2 标号及技术要求 287
11.3.4 水化和硬化 288
11.3.3 生产过程 288
11.3.5 性能和用途 289
11.3.6 提高矿渣水泥质量的主要途径 290
11.4 火山灰硅酸盐水泥 292
11.4.1 生产技术要求 292
11.4.2 配制工艺 292
11.4.3 混合材料的掺加量 292
11.4.4 水化硬化过程 293
11.4.5 性能与用途 293
11.5 粉煤灰硅酸盐水泥 294
11.5.1 粉磨工艺 295
11.5.3 性能 297
11.5.2 水化硬化 297
11.5.4 用途 299
11.5.5 提高粉煤灰水泥早期强度的途径 299
11.6 复合硅酸盐水泥 300
11.6.1 生产技术要求 300
11.6.2 混合材料掺加量 300
11.6.3 生产复合水泥应注意的问题 303
11.6.4 性能特点与应用 303
11.7.3 生产技术要求 304
11.7.2 组分材料要求 304
11.7.1 定义与代号 304
11.7 石灰石硅酸盐水泥 304
11.7.4 生产与应用中应注意的问题 305
学习小结 306
复习思考题 307
12 特种水泥生产技术 308
12.1 概述 308
12.1.1 特种水泥的分类 308
12.1.2 特种水泥的生产状况 308
12.2 快硬高强水泥 309
12.2.1 快硬硅酸盐水泥 310
12.2.2 快硬硫铝酸盐水泥 311
12.2.3 快硬氟铝酸盐水泥 313
12.2.4 快硬铁铝酸盐水泥 314
12.2.5 特种高强水泥 316
12.3 抗硫酸盐水泥 316
12.3.1 抗硫酸盐水泥的技术要求 316
12.3.2 抗硫酸盐水泥的生产技术 317
12.3.3 抗硫酸盐水泥的性能与主要用途 317
12.4.1 白色水泥的技术要求 318
12.4.2 白色水泥的生产技术 318
12.4 装饰水泥 318
12.4.3 其他品种的白水泥 319
12.4.4 彩色水泥 319
12.5 道路水泥 320
12.5.1 道路水泥的技术要求 320
12.5.2 道路水泥的生产技术 320
12.5.3 道路水泥的性能和用途 321
12.6 油井水泥 321
12.6.1 油井水泥的技术要求 321
12.6.2 油井水泥的生产技术 322
12.7.1 砌筑水泥 323
12.7 其他特种水泥 323
12.7.2 耐酸水泥 324
12.7.3 耐高温水泥 325
12.7.4 中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥 331
12.7.5 膨胀和自应力水泥 332
12.7.6 辐射水泥 337
12.7.7 氯氧镁水泥 339
12.7.8 生态水泥 340
学习小结 341
复习思考题 341
参考文献 342