硅酸盐水泥生产工艺流程设计及其品质评定标准研究

发布时间:2015-04-03 10:26:25    更新时间:2018-08-22 15:11:19    作者:红星机器

随着国内基础建设的不断发展,对于优质水泥的需求量也逐年递增,优质的硅酸盐水泥成为行业需求的重点。所以,本文就优质硅酸盐水泥生产工艺进行研究。

硅酸盐水泥的概念

一般的水泥分为:普通硅酸盐水泥、矿碴硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等等硅酸盐水泥,市场上统称为波特兰水泥,凡以硅酸钙为主的硅酸盐水泥材料及5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣,并且适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,统称为硅酸盐水泥。其前期强度接近于一般的普通水泥,而其它性能也优于矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥,因而适用的范围较广。

硅酸盐水泥成品

硅酸盐水泥的特性

1、强度高

硅酸盐水泥与水可以很快的发生反应,形成高强度的性能。目前,通过沙粒与水泥的结合制作成混凝土楼板、柱、梁等。

2、化热大、抗冻性好

硅酸盐水泥与水发生的反应速度很快,因为水泥中含有大量的硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和硅酸二钙等,水化热较大,这有利于冬季的施工建设。

3、抗碳化性很好

较适用于空气中二氧化碳(CO2浓度较高的环境,对于此需要选择抗碳化性很好的混凝土材料。

4、干缩小、耐磨性较好

硅酸盐水泥水化硬化后,缩性较小,不会产生裂缝、干缩的状况。因此,硅酸盐水泥可在干燥的环境中应用,所以广泛适用于道路工程中。

5、耐腐蚀性差,不耐高温

硅酸盐水泥生产工艺流程

1、破碎、预均化

硅酸盐水泥在生产的过程中,首先要将原料进行破碎。石灰石作为硅酸盐水泥生产中的主要原料,在开采之初,石灰石具有硬度高、粒度大的特点,石灰石的破碎是十分重要的。

原料预均化的目的是尽可能的利用原料堆场,使其同时实现储存与均化两方面的功能。预均化技术就是采用科学的堆取料技术,简化原料的存、取步骤,实现原料的初步均化。

硅酸盐水泥生产线实景

2、生料制备

在硅酸盐水泥的生产过程中,制造一吨的产量,必须要耗费三吨的原料进行粉磨。干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力占整体作业百分之六十以上,其中水泥生料粉磨、煤磨、水泥粉磨分别占了30%、3%和40%。因此粉磨设备及工艺流程的选择显得非常重要。

3、料均化

新型干法水泥生产过程中,稳定入窑生料成分非常重要,这一环节的工作是否做到位,关系到后面稳定熟料烧成,因此应给予重视。生料均化系统是控制稳定入窑生料成分的重要环节。

4、预热分解

预热器可以代替回转窑部分的功能,对生料进行预热和部分分解,从而缩短回转窑长度。

物料分散:生料进行换热时,有很大一部分是通过入口管道进行的。进入预热器管道后,生料就会与其中的气流进行相互的碰撞、冲击,物料会随着高速上升的气流运动并分散开来。

气固分离:当粉料随着气流而进入旋风筒时,会停留在排气管与旋风筒筒体之间的空间内进行旋转向下的流动,首先从筒体开始,然后到锥体部分,然后延伸到锥体的端部,通过向上旋转上升,然后由排气管排出。

预分解:在回转窑与预热器之间放置利用窑尾上升的烟道和分解炉,设燃料喷入装置,使燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程可同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进行分解。

5、熟料烧成

在回转窑中进行的一系列碳酸盐分解将会生成熟料里的矿物质。当物料温度升高,熟料里的矿物质将会转变为液相,大量的碳酸盐与硅铝铁酸盐反应就会生成大量新的矿物,即熟料。当熟料烧成后,物料温度就会开始下降。水泥熟料冷却机可以将高温熟料冷却到一个适当的程度,经粉碎后储存。

6、水泥粉磨

该工序的主要目的是将水泥熟料进行充分粉磨,达到一定细度,可大大增大水化面积,从而满足在工程中对水泥浆体凝结、硬化的施工要求。

7、水泥包装

水泥出厂包装一般根据国家标准进行。目前使用的出厂方式有袋装和散装两种。

大型水泥生产基地

硅酸盐水泥品质指标

通过以上工艺流程生产出的硅酸盐水泥之后,需要经过品质指标的判定才能确定是否达标,以下就是硅酸盐水泥品质指标的评定标准:

1、凝结时间

一般的凝结时间分为初凝和终凝两种。初凝,是指水泥在加水拌合开始时到标准稠度净浆失去可塑性所需要的时间终凝,是指水泥加水拌合开始到标准稠度净浆完全失去其可塑性并且产生强度所需要的时间。在国标上规定,对于硅酸盐水泥的初凝大约不小于45min,终凝大约不大于390min;在生产时,如果水泥的初凝时间不符合规定的要求,就会成为废品加果水泥的终凝时间不符合规定的要求,就会为不合格品。

2、体积安全性

对于体积安全性是指将硅酸盐水泥浆体硬化后,其体积的变化就会处于稳定状态。但如果在生产时使其体积的不均匀则就会产生安全性制的不良,会引起硅酸盐水泥石的胀裂,所以,硅酸盐水泥的安全性就显得尤为重要。

不溶物。在国标指标上,Ⅰ型硅酸盐水泥中的不溶物不得超过0.75%。Ⅱ型硅酸盐水泥中的不溶物不得超过1.50%。都是有着严格的要求,避免事故的发生。

3、失量

对于水泥烧失量一般是指其在950-1000℃较高温度下煅烧所失去的质量的百分比。硅酸盐水泥中的不溶物及烧失量的指标主要是为了控制水泥在制造过程中所煅烧的质量和限制组合材料的掺量。

4、细度

细度也就是指水泥的粗细,一般表示其表面积或者筛余量。在生产水泥是应保障有足够的细度。这样水泥才能有良好的施工性能,因此,满足施工的进度要求。

总之,通过不断优化设计的硅酸盐水泥生产工艺,使得成品符合水泥品质指标的评定标准,满足了现代建设所需的水泥质量。

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