水泥工艺学1.doc

水泥工艺学
１、 生料越细，煅烧越易进行。（错）
２、 熟料的立升重越高，熟料越好。（错）
３、 快凝和假凝这两种不正常的凝结现象，主要是由于水泥中石膏掺入过多或过少造成的。（错）
４、 窑中含氯、硫、碱比较高时，可以考虑旁路放风，但不让风排入窑内。（对）
５、 高温矿渣中玻璃的含量越多，活性越好。（对）
６、 矿渣水泥与硅酸盐水泥相比，其早期强度低。
７、 生料均化设施主要有原料预均化堆场和生料均化库等设施。
８、 风扫磨系统多用于煤粉的烘干兼粉磨。
９、 细度的表示方法有筛余，比表面积，颗粒级配，平均粒径。
１０、 衡量硅酸盐水泥耐久性有抗渗性、抗冻性、环境介质的抗蚀性。
１１、 熟料的率值中能表现出液相量高低的参数是铝率（铁率）。
１２、 凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物称为硅酸盐水泥熟料（简称熟料）。
１３、 不溶物是指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶SiO2, 其次是R2O3（指Al2O3、Fe2O3），是水泥中的非活性组分之一。
I型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%，II型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。
１４、水泥的化学组成是水泥的主要化学组成CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3。
１５、硅酸盐水泥矿物中水化速度最快的是铝酸三钙（Ｃ３Ａ）。
１６、水泥熟料矿物中具有同质多晶转变的矿物是硅酸三钙（Ｃ３Ｓ），熟料发生粉化现象的主要矿物是硅酸二钙（Ｃ２Ｓ）。
１７、烧失量是指水泥在950～1000℃高温下煅烧失去的质量百分数。I型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.0%。II型硅酸盐水泥中烧失量不得大于3.5%。普通硅酸盐水泥中烧失量不得大于5.0%。
１８、预分解窑中“三个带”：过渡带、烧成带、冷却带。 预热器（无分解窑）中“四个带”：分解带、反应带、烧成带、冷却带。热气窑的四个带：预热带、分解带、烧成带、冷却带。
１９、四个矿物水化大小顺序是：铝酸三钙（Ｃ３Ａ）＞硅酸三钙（Ｃ３Ｓ）＞铁铝酸钙（Ｃ４ＡＦ）＞硅酸二钙（Ｃ２Ｓ）．
２０、硅酸三钙的主要水化产物是水化硅酸钙和氢氧化钙。
２１、煤灰进入熟料以后，会使饱和系数、硅率降低，铝率提高。
２２、旋风筒的主要作用是气固分离；直管的主要作用是换热。
２３、铁质校正材料要求氧化铁的含量大于40%。
２４、配料计算的依据是物料平衡。
２５、出磨生料的控制效果有出磨生料的控制项目有：细度、碳酸钙、氧化铁：
２６、中热、低热硅酸盐水泥主要用于浇制水工大坝、大型构筑物和大型房屋的基础工程。
２７、普通硅酸盐水泥中混合材料的含量是６％－１５％，代号是Ｐ．Ｏ。硅酸盐水泥：P·Ⅰ和P·Ⅱ 普通硅酸盐水泥：P·0 矿渣硅酸盐水泥: P·S。
２８、熟料粉化的主要原因是冷却速度慢ßC2S 转化 rC2S体积膨胀造成的。
２９、快硬硫铝酸盐水泥的标号以3d抗压强度表示，分425、525、625、725四个标号。中热水泥分为425、525两个标号，低热矿渣水泥分为325、425两个标号。
３０、使用活性材料水泥的用途要求提供碱含量的标准是40%。（国家标准最后碱含量）水泥中碱含量按Na2O＋0.658K2O计算值来表示。用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.60%或由供需双方商定。
３１、随着水化反应的不断进行，浆体逐渐失去流动能力，转变为具有一定强度的固体，即为水泥的凝结核硬化。
３２、出磨水泥与出厂水泥的检测项目有何不同？
答：出磨水泥应根据不同的品种与标号分库存放；出厂水泥按同品种、同标号编号和取样。
３３、熟料煅烧时液相量过多、过少对煅烧有何影响？矿物量的影响？
答：熟料煅烧中液相量对矿物形成的影响：液相量减少，熟料煅烧困难，特别是当氧化钙含量低，硅酸二钙含量高时，熟料易于粉化；液相量过多，易出现结大块、结炉瘤、结圈等，影响窑的操作。
３４、国家标准对于水泥废品是怎么确定的？
答：废品：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合本标准规定时，均为废品。废品严禁使用。
不合格品：凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材掺量超过最大限度和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 不合格品可视具体情况，降低等级使用。
３５、水泥的分类？
答：通用硅酸盐水泥分类：1、硅酸盐水泥（波特兰水泥）2.普通硅酸盐水泥3、矿渣硅酸盐水泥 4.火山灰质硅酸盐水泥5.粉煤灰硅酸盐水泥 6.复合硅酸盐水泥。
３６、什么叫均化效果？均化效果有什么物理意义？
答：均化效果是均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比 。 e越大，表示均化效果越好。
３７、预均化的原理？预均化堆放的形式有哪两种？
答：“平铺直取”：堆放时，尽可能地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度的料层构成料堆；取料时，按垂直于料层方向的截面对所有料层切取一定厚度的物料。堆场的布置形式有：圆形堆场和矩形堆场。
３８、分解窑的二次风的概念？
答：分解窑的二次风是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气；作用：二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧的主要助燃空气；特点：二次风空气和三次空气的预热温度不受限制，越高越好；
３９、石膏为什么可以缓凝？
答：水泥中掺加适宜石膏时，Ｃ3Ａ在石膏--石灰的饱和溶液中，生成溶解度极低的三硫型水化硫铝酸钙（AFt），又称钙矾石。棱柱状的小晶体生长在水泥颗粒表面，形成覆盖层或薄膜，阻滞了水分子及离子的扩散，降低了水化速度，延长了凝结时间，防止了快凝现象发生。
４０、水泥生产中对熟料质量控制的内容有哪些？
答：熟料的化学成分（包括KH、N、P三率值），烧失量、f-CaO、MgO、安定性等物理性能。
４１、提高矿渣水泥早期强度措施有哪些？
答：（1）改变熟料矿物的含量。在生产许可的情况下，适当提高熟料中的C3S和C3A含量，可提高水泥的早期强度。（2）控制矿渣的质量和加入量；（３）提高水泥的粉磨细度。（４）适当增加石膏的掺量。
４２、为何要控制水泥中ＳＯ３的含量？
答：进入熟料中的硫，包括原、燃料带入的硫以及作为矿化剂外加石膏带入的硫，对熟料的形成有强化作用。ＳＯ３一方面能降低熟料形成时液相的粘度，增加液相数量，有利于Ｃ３Ｓ的形成；另一方面可以形成２Ｃ２Ｓ·ＣａＳＯ４与熟料矿物无水硫铝酸钙。
４３、硅酸盐水泥的生产原料有哪几类？各类分别主要提供哪些成分？
答：硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料（主要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅和氧化铝，也提供部分氧化铁）。硅质校正原料（主要提供二氧化硅）、铝质校正原料（主要提供氧化铝）。
４４、降低游离氧化钙的工艺措施有哪些？
答：１配料要合理；ＫＨ不要太高；２合理控制生料细度；３生料均化要好；４物料煅烧时要保证一定的液相量和液相粘度；５熟料急冷以免产生体积膨胀。
４５、铝氧率（铁率）对熟料煅烧及质量有什么影响？
答：IM说明熟料中Al2O3、Fe2O3含量的质量比，也表示熟料中矿物中C3A与C4AF的比例。（1）当IM大时， C3A含量高，液相粘度大，离子扩散困难，难烧。例：白水泥，不能含铁以保证白度。2）当IM小时， C4AF相对增多，液相粘度较小，有利于离子扩散，但粘度过小，烧结范围窄，生产上不易操作与控制。例：道路水泥，增大C4AF以增加耐磨性。在生产过程中， C3A与C4AF都成液相，但它们的液相性质不同， C3A粘度大， C4AF粘度小。因此IM也反映了液相粘度的大小。
４６、碳酸钙分解包括那些过程？发生了哪些反应？影响分解的因素有哪些？
答：①热气流向颗粒表面传进分解所需要的热量；②热量以传导方式由表面向分解面传递的过程；③在一定温度下碳酸钙吸收热量，进行分解并放出CO2的化学过程； ④分解放出的CO2，穿过CaO层，向表面扩散传质； ⑤表面的CO2向周围气流介质扩散。
固相反应：CaC03 →CaO + CO2↑即:两个传热过程、一个传质过程和两个化学反应过程。因素：1．石灰质原料的特性 2．生料细度和颗粒级配 3．生料悬浮分散程度 4．温度 5．系统中CO2分压 6 ．生料中粘土质组分的性质。
４７、游离氧化钙是如何形成的？一次游离氧化钙、二次游离氧化钙。
答：1.低温游离氧化钙或称欠烧游离钙，这是由于熟料欠烧漏生形成的，形成温度一般在1100℃～1200℃，这与建筑石灰的烧成温度基本相同，这种游离钙结构疏松多孔，遇水反应较快，对水泥安定性的危害不大。
2. 高温未化合游离钙，或称一次游离钙，这种游离钙是由于生料饱和比过高，熔剂矿物少，生料太粗或混合不均匀，熟料在烧成带停留时间不足等原因生成的。这种游离钙经1400℃～1450℃的高温煅烧，且包裹在熟料矿物中，结构也比较致密，不易水化，对水泥安定性的危害很大。
3. 高温分解产生的游离氧化钙或称二次游离钙。当熟料冷却速度很慢或有水气作用时，熟料中C3S在1260℃以下会分解（1150℃时分解速度最快）为C2S和CaO，这CaO就称为二次游离氧化钙。二次游离氧化钙水化很快，不影响水泥的安定性，但会使熟料强度下降。
４８、三个率值公式，及其物理含义。
答：①SM表示熟料中SiO2与Al2O3、Fe2O3之和的重量比，也表示了熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。 物理意义：硅酸率高，硅酸盐矿物含量多，熟料质量高，但烧成困难；硅酸率低，液相量多，易烧性好，但熔剂矿物高，硅酸盐矿物减少，会降低熟料强度，n过低时易结大块。硅酸盐水泥熟料的n波动在1.7～2.7的范围内。
②IM说明熟料中Al2O3、Fe2O3含量的质量比，也表示熟料中矿物中C3A与C4AF的比例。 p值的大小，一方面关系到熟料水化速度的快慢，同时又关系到熟料液相的粘度，从而影响以熟料煅烧的难易。p高，C3A高，C4AF降低，水泥趋于早凝早强，但液相粘度大，不利于C3S形成；p低，C3A低，C4AF提高，水泥趋于缓凝，早强低，煅烧时液相粘度小，有利于C3S形成，但过低时易结大块。
硅酸盐水泥熟料的p值波动在0.9～1.7范围内。
③KH表示水泥熟料中的总CaO含量扣除饱和酸性氧化物（如Al2O3、Fe2O3）所需要的氧化钙后，剩下的与二氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合成硅酸三钙所需要的氧化钙含量的比值。 KH＝1时，熟料中硅酸盐矿物全部为C3S，KH＝2/3＝0.667时，硅酸盐矿物全部为C2S，故KH值介于0.667～1之间。KH高，C3S含量多，有利于提高水泥质量，但煅烧困难，热耗高，易产生f－CaO。KH低则C2S高，易烧性好，水化热低，但水泥凝结硬化慢，早期强度低。
４９、硅酸盐水泥的强度主要由哪些水化产物提供？
答：各种形貌的Ｃ－Ｓ－Ｈ、钙矾石的针状晶体、六方板状的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙。
５０、生料的细度及均匀程度对煅烧的影响？
５１、主要品种水泥的国家标准参数。