第4章硅酸盐水泥原料及配料计算课件.ppt

第4章 硅酸盐水泥原料及配料计算 4.1 原料 水泥熟料的质量主要取决于生料率值的控制和成分的均齐。制备合适的生料，并适应煅烧设备的性能，对原料就有一定的要求。需正确合理地选择和控制原料质量 。 原料必须满足一定的要求： 1）化学成分满足要求。否则配料困难，甚至无法配料 2）含杂质少。以免影响煅烧、水泥质量 3）应具有良好的工艺性能。如易磨性、易烧性、易混合性等 4.1.1 石灰质原料 凡是以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙为主要成分的原料都叫石灰质原料。如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。 一般生产1t熟料约用1.3-1.5t石灰质干原料，在生料中约占原料总量的80%以上。 1、种类 ①天然的：石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。 我国水泥工业生产中应用最普遍的是石灰岩（俗称石灰石），泥灰岩次之，个别小厂采用白垩和贝壳。 石灰岩：是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩，主要矿物 方解石（CaCO3）微粒 常含有白云石（CaCO3·MgCO3）、石英（结晶SiO2）、燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO2 ，属结晶SiO2 ）、粘土质及铁质等杂质。 结构致密，呈块状，性脆，普莫氏硬度 8 ～ 10 。 泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，易采掘。它是一种由石灰石向粘土过渡的岩石。 泥灰岩是一种极好的水泥原料，其中石灰岩和粘土混合均匀，易烧性好，有利于提高窑的产量，降低燃料消耗。 白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。其中常夹有粘土，碳酸钙含量在90%以上。白垩结构疏松，易于粉磨和煅烧，是水泥生产的优质原料。 ② 人工的(工业废渣)：电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等。 2、生产质量要求 用作生产硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩，其质量要求如下表 方解石晶体的大小对生料易烧性的影响 CaCO3晶体愈小，分解出的CaO颗粒也愈小，分散度愈大，在相等量熔体条件下，CaO颗粒与熔体的接触面愈大，故CaO溶解及参与烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。 CaCO3晶体愈大，分解温度愈高。 石英、燧石（以石英为主要矿物）对生料易磨性、易烧性的影响： 化学成分均为SiO2，呈稳定的结晶状态。 石英、燧石莫氏硬度7，质地坚硬，难磨。 难烧： 煅烧时SiO2要与原料中的CaO等起反应，生成矿物，首先必须破坏它原来的结构（使它活化）。破坏结晶SiO2的结构，需要的能量大。 4.1.2　粘土质原料（硅铝质原料） 粘土质原料指提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分的原料的总称。一般生产1t熟料约用0.3t-0.4t粘土质原料。在熟料中约占11%-17%。 1．种类 ①天然的：黄土、粘土、页岩、粉砂岩、河泥等。 ②人工的(工业废渣)：煤矸石、粉煤灰、煤渣、磷渣等。一般均只代替部分粘土。 我国水泥工业中过去使用较多的是粘土和黄土。 随着国民经济的发展以及水泥广大型化的趋势，为保护耕地，不占农田，近年来多采用页岩、粉砂岩等为粘土质原料。 黄土 华北和西北地区，硅率较高，塑性较差。 粘土 华北和西北地区的红土、东北的黑土与棕壤、南方的红壤与黄壤，硅率较低，塑性较好。 页岩 受地壳压力胶结而成的粘土岩，成分与粘土类似。 粉砂岩 赤泥、煤矸石、粉煤灰 2．硅铝质原料主要质量指标　　 产品方案中对氧化镁或碱含量有限量要求时，应相应变更。 在资源条件允许时，应首选岩石状硅铝质原料(如页岩类、粉砂岩类、砂矿类等) 。 4.1.3 校正原料 在生产中只用石灰质和粘土质两种原料，往往不能满足生产优质熟料、尤其是特种水泥熟料的要求，有的是Fe2O3含量不足，有的则是SiO2、Al2O3的含量不足。为了弥补这些成分的不足，一般选用铁质、硅质和铝质三种校正原料。 (一)、铁质校正原料 1、种类 天然的：低品位铁矿石 工业废渣：硫铁矿渣(硫铁矿煅烧脱硫后排出的一种粉状残渣，Fe2O3＞50%，在我国用得较多，俗称铁粉。)、炼铁厂尾矿、铜矿渣、铅矿渣等。 2、质量要求 Fe2O3 40%；　　MgO 3%；　　R2O 2%。 需要说明的是，一些铁质校正原料还会含有某些有益于熟料煅烧或不利于煅烧的微量成分，在使用中需予以注意。 (二)、硅质校正原料 1、种类： 硅藻土、硅藻石、蛋白石，含SiO2高的粘土、硅质渣、砂岩、粉砂岩等，但要注意，砂岩是结晶SiO2 ，对粉磨、煅烧都不有利的影响，故非特殊情况，一般不予采用。 2、质量要求 n 4.0 SiO2 (70%-90%) R2O 4.0%。 (三)、铝质校正原料 1．种类： 含Al2O3比较多的炉渣、煤矸石、铁矾石和铝矾土等。 2．质量要求 Al2O3 30% MgO 3% R2O 2%。 4.2 燃料 我