水泥知识点资料整理总结

水泥知识点资料整理总结

1、四种熟料矿物的生成条件、性能特点及在反光显微镜下如何区分它们。

C3S：生产条件：高温液相作用下，由C2S吸收CaO形成 性能特点：水化热高，抗水性差，早期强度高 区分：黑色多角形颗粒

C2S：生产条件： CaO与SiO2化合 性能特点：水化热小，耐水性好，早期强度低 区分：圆粒状

C3A：生产条件： CaO与C17A7化合 性能特点：水化迅速，放热多，凝结快 区分：快冷呈点滴状，慢冷呈矩形或柱状

C4AF：生成条件：CaO与C2F和C12A7化合 性能特点：早期强度似C3A，后期增长似C2S，水化热较C3S低 区分：亮白色

2、游离氧化钙的产生原因是什么？

欠烧f-CaO:熟料欠烧、漏生、在1100-1200℃低温下形成；一次f-CaO:因配料不当、生料过粗或煅烧不良；二次f-CaO:熟料慢冷或还原气氛下，由C3S分解

3、KH、SM和IM的意义及其影响。

石灰饱和系数(KH)：熟料中全部SiO2生成硅酸钙所需的CaO含量与SiO2全部生成C3S所需CaO最大含量的比值，即表示熟料中SiO2被CaO饱和形成C3S的程度。KH

高，C3S生成量多，熟料强度高，过高，熟料难于煅烧，会导致f-CaO增加。KH过低，熟料早期强度低，易粉化。

硅率(SM) ：熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的质量百分数的比值。表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。硅率过高，液相少锻烧困难，不易形成C3S。氧化钙含量低，熟料中含有较多硅酸二钙，易粉化；硅率过低，硅酸盐矿物较少，强度降低，液相过多，易结块影响窑的操作。

铝率(IM)：熟料中氧化铝与氧化铁质量百分数的比值。表示熟料溶剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。铝率高，熟料中铝酸三钙多，液相粘度大，物料难烧，水泥凝结快；铝率低，液相粘度小，但液相中质点易于扩散，对硅酸三钙形成有利，窑内易结块，不利于窑的操作。

4、何谓水泥生料的易烧性，影响其主要因素？

指生料在规定的温度范围内，通过复杂的物理化学变化，形成熟料的难易程度。

主要因素：①生料的潜在矿物组成：KH、SM高，生料难烧；反之易烧，但可能结圈；SM、IM高，难烧，要求较高的烧成温度；②原料性质和颗粒组成：原料中石英和方解石含量多，难烧，易烧性差；结晶质粗粒多，易烧性差。③生料中次要氧化物和微量元素：适量有利于烧成，易烧性好，含量过多，不利于煅烧。④生料的均匀性和生料粉磨细度：生料均匀性好，粉磨细度细，易烧性好。⑤矿化剂：掺加矿化剂，可改善生料的易烧性。⑥生料的热处理：生料的易烧性差，要求烧成温度高，煅烧时间长。生料煅烧过程中升温速度快，有利于提高新生态产物的活性，易烧性好。⑦液相：生料煅烧时，液相出现温度低，数量多，液相粘度小，表面张力小，离子迁移速度大，易烧性好，有利于熟料的烧成。

⑧燃煤的性质：燃煤热值高、煤灰分少、细度细，煅烧速度快，燃烧温度高，有利于熟料的烧成。⑨窑内气氛：窑内氧化气氛煅烧，有利于熟料的烧成。

5、水泥生料在煅烧过程中主要经历了哪几个物理化学变化过程？

干燥、脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结、熟料冷却结晶

6、某水泥厂的熟料率值中KH未变，而SM由2.0降为1.8，IM由1.2升为1.4，请问此时在磨制水泥时石膏的用量应如何调整，并简述理由。

石膏用量适当增加。因为KH未变时，SM降低，IM升高，则水泥熟料矿物中C3A含量大大增加，使水泥凝结硬化加快，需增加适量石膏，缓凝。

9、熟料冷却的目的？为何还要急冷？熟料急冷有什么目的?

目的：（1）提高熟料质量；（2）改善熟料易磨性；（3）回收余热；（4）有利于运输、储存和粉磨。

原因：急冷熟料的玻璃体含量高、内部存在应力裂纹，易磨碎。

目的：防止C3S晶体长大而强度降低且难以粉磨，防止C3S分解和C2S的晶型转变使熟料强度降低，减少MgO晶体析出，避免造成水泥安定性不良，减少C3A晶体析出，避免快凝现象，并提高水泥的抗硫酸盐性能，使熟料产生应力，增大熟料的易磨性，可收回热量，提高热利用率。

10、为什么回转窑烧制出来的水泥熟料要进行快速冷却？

一，急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性，增强水泥抗硫酸盐性能与防止水泥瞬凝或快凝；二，冷却熟料能有效回收熟料的余热来预热助燃空气等来改善燃料燃烧，节省燃料和节约能源；三，熟料被急冷后.可改善其易磨性；四，熟料被冷却后其温度较低，可使其输送设备、储存设备免受高温侵蚀。

11、影响阿利特矿形成的影响因素有哪些？

阿利特矿是含有少量MgO,Al2O3和Fe2O3的硅酸三钙固溶体。影响因素：煅烧温度 高温有利于A矿形成；煅烧时间 时间长，A矿增加；微量元素的影响 微量元素高，降低液相出现温度，增加液相量，有利于A矿形成

12、与其他回转窑相比，为什么NSP窑在节能、高产方面具有优势？

主要体现在：

一在悬浮预热器与回转窑之间增加了一个分解炉。分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解的任务，缩短回转窑，减少占地面积、减少可动部件数以及降低窑体设备费用；

二分解炉是预分解窑系统的第二热源，小部分燃料加入窑头、大部分燃料加入分解炉。有效地改善了整个窑系统的热力布局，从而大大减轻了窑内耐火材料的热负荷，延长窑龄。另外减少了NOX（有害成分）的含量，有利于保护环境。

三将熟料煅烧过程中热耗量最大的CaCO3分解过程移至分解炉内进行后，燃料燃烧产生的热量能及时高效的传递给预热后的生料，于是燃烧。换热及CaCO3分解过程得到

优化熟料质量、回转窑的单位容积产量。单机产量得到大幅提升，烧成热火也因此有所降低，也能够利用一些低质燃料。

13、悬浮预热器的主要构件，分别有什么作用。筒体：进行气固相间换热；进风管、出风管：换热；卸料管：装有锁风阀，防止卸料时下部空气向上泄漏而降低收尘效率；分解炉：完成燃料的燃烧，换热和碳酸盐分解

14、简述旋风筒的功能及机理。

功能：料粉的分散与悬浮；气固相间换热；气固相分离；料粉收集。当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒间环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥部，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。

15、预热器的功能是什么？怎样才能有效地实现这些功能?

预热器有三个功能：生料粉在废气中的分散与悬浮；气、固相之间的换热；气、固相之间的分离。 悬浮：选择合理的喂料位置；选择适当的管道风速；在喂料口加装撒料装置；注意来料的均匀性。 换热：合理的换热级数。分离：合理的旋风筒尺寸及形状；适当的旋风筒高度；适当的排气管尺寸和插入深度；合理的旋风筒直径

16、新型干法水泥生产中的分解炉应该具备什么功能？怎样实现这些功能？

燃料放热；悬浮态传热；物料吸热分解。

具体实施这些功能：1.合理将下料口、下煤口及三次风口合理布局，确保燃料迅速着

火，完全燃烧。2.下料口设置撒料器或撒料箱，让粉料进入分解炉后尽快分散且均匀分布，实现悬浮高效传热。3.增大分解炉的体积，形成炉体加管道结构，延长气体在分解炉内停留时间，实现CaCO3有效分解。

17、简述回转窑的功能。

燃料燃烧；热交换；化学反应；物料输送；降解利用废弃物

17、为什么悬浮预热器系统内气固之间的换热速率极高？为什么旋风预热器系统又要分成多级换热单元相串联的形式？

在管道内的悬浮态，由于气流速度较大，气、固相之间换热面积极大，所以气、固相之间的换热速率极高。经过0.02—0.04s的时间，气、固相之间就可以达到温度的动态平衡，而且气、固相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段。这时，再增加气、固相之间的接触时间，其意义已经不大，所以这时分成多级换热单元相串联的形式，才能够起到强化气、固相之间换热的作用。

18、在旋风预热器系统中，旋风筒的主要作用是什么？（废气）、固（生料）之间的换热主要是发生在联接各级旋风筒的管道内，还是发生在旋风筒内？

旋风筒的作用主要是气固分离，传热只占6%～12.5%。气固之间的换热主要在进口管道内瞬间完成的。

19、为什么连接各级旋风筒的管道内风速不能太大也不能太小，而要有合理的范围？

管道风速太低，热交换时间延长，不仅影响传热效率，甚至会使生料难以悬浮而沉降

积聚，从而使旋风预热器的预热效果以及分离效率大大降低；风速过高，则会增大系统阻力，增加电耗，并影响旋风筒的分离效率。

20、为什么旋风预热器系统首先要求第一级旋风筒的气固分离效率最高，其次是强调最下一级旋风筒的分离效率最高，然后才考虑其他几级旋风筒的分离效率要较高?

因为第一级旋风筒排出的粉尘量对整个系统运行经济性的影响最大、重要性最大。最下一级的分离效率不仅对整个预热器系统的热效率有很大影响，而且还直接决定着回流到上一级旋风筒的生料量的多少，而且在高温下增大颗粒生料的循环量容易造成预热生料的发粘堵塞，从而影响到整个窑系统的正常运行，因此分离效率要高。

21、为什么一列的旋风预热器，人们有时会将第一级旋风筒制成两个直径较小旋风筒并联放置的形式，如2-1-1-1-1这一做法的出发点是什么?

目的在于提高它的气固分离率，减少飞尘的飞损，而其他级旋风筒的分离率要求相对较低，固选用较小的单筒旋风筒，以期降低整个预热器系统的阻力损失。

22、为什么旋风预热器往往是中间几级旋风筒用低压损旋风筒?

中间几级旋风筒对气固分离的效率较低，因此可以降低中间几级旋风筒的压损，补偿整个预热器系统压损的增加值。

23、旋风预热器的级数是否越多越好？太少了有什么问题？太多了有什么问题？

不是。太少了，预热器出口的废气温度会大大降低，便会大大降低系统热效率，物料预热温度会大大降低。太多了，动力消耗增大。

24、在悬浮预热器里，影响换热效果的因素有哪些？

生料粉进入管道内分散与悬浮的均匀程度；管道内的气固换热程度；旋风筒内的气固分离；漏风；表面散热；生料粉沉降的好坏

25、入窑生料的表观分解率一般控制在85%-95%,过高过低有何影响分解率过低，没有充分发挥分解炉的作用，加大窑内负担，对增产与节能都不利。分解率过高，使剩余不足5~10%的碳酸钙也在分解炉内完成分解，在分解炉及预热器内发生烧结堵塞。

26、论述NSP窑系统结皮与堵塞的原因及处理办法。

27、原因：碱、硫、氯等有害成分的富集；局部温度过高；燃料不完全燃烧；生料成分和喂料量波动；系统漏风；MgO含量高 办法：避免使用高碱、硫、氯原料；采用旁路放风；避免使用高灰分和灰分熔点低的煤；保持各部的温度、压力稳定及喂料量稳定；定期检查吹扫，清除结皮；安装检测报警器。

28、何为碱循环？对水泥生产有何影响及措施

旋风预热器内的碱循环分为:内循环和外循环内循环：

是指碱、硫、氯在窑内高温带从生料及燃料中挥发，到达窑系统最低两级预热器等较低温度区域时，随即冷凝在温度较低的生料上，它们随着生料沉集-起进入窑内，形成一个在预热器和窑之间的循环和富集过程。外循环：是指凝聚生料中的碱、硫、氯等成分，随末被预热器收集的生科一起排出预热器系统，当这部分粉尘在收尘器、增湿塔及生料磨、烘干机系统中被收集重新入窑时，在预热器与这些设备之间存在循环过程。如果在收尘设

备中收集的窑灰丢弃，外循环则基本消除。但是，由于在预热器系统中K2O的冷凝率高达79~81%，而Na2O的冷凝率较低，因而预热器废气中带出的含碱、硫、氯等有害成分相当低，因此窑灰重新回窑产生的外循环，对生产影响不大。

措施：路旁放风

29、新型干法水泥熟料煅烧过程中，一次、二次、三次风的作用分别是说明？

一次风：输送煤粉，并提供煤中挥发份燃烧所需的氧。二次风：有利于碳的燃烧；调节火焰长短、窑温高低；提供燃料焦炭粒子燃烧所需的氧；回收熟料的热量。三次风：供分解炉中煤燃烧所需的氧。

30、立磨制备生料的原理（工作原理）：

电动机通过减速器带动磨盘转动，物料通过锁冈喂料装置落到磨盘中央，由于离心力作用形成环形料床并被钳到磨辊与磨盘之间，受到挤压作用而被粉碎，并由于相对滑动产生剪切力，使物料被磨细。

31、生料均化的原理

生料均化原理主要采用空气搅拌及重力作用下产生的漏斗效应，使生料粉向下降落时切割尽量多层料面予以混合。同时，在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生径向倾斜，进行径向混合均匀。

32、硅酸盐水泥组成、熟料主要化学成分、矿物组成？

硅酸盐水泥组成：硅酸盐水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏；熟料的化学成分：CaO、SiO2、Al2O3、FeO3 矿物组成：C3S、C2S、C3A、C4FA

33、什么是陈腐？陈腐有何作用？

陈腐是指在对粉体进行处理之后成型之前放置一段时间的过程。作用：使得各种组分分散更加均匀，溶剂能够充分在粉体颗粒表面形成一层水膜，极大提高成型过程中的可塑性、坯体收缩均匀性和坯体的干燥强度，降低坯体干燥开裂的几率。

34、什么是悬浮预热技术，什么是预分解技术？

悬浮预热技术是指低温粉体物料均匀分散在高温气流中，在悬浮状态下进行热交换，使物料得到迅速加热升温的技术。预分解)技术是指将已经悬浮预热后的水泥生料，在达到分解温度前，进入到分解炉内与进入炉内的燃料混合，在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热，使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。

KH=(CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/2.8SiO2

SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)

IM=Al2O3/Fe2O3

C3S=3.8(3KH-2)SiO2

C2S=8.6(1-KH)SiO2

C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)

C4AF=3.04Fe2O3

CaSO4=1-C3S-C2S-C3A-C4AF

（1）化学组成含灼减成分时，换算为不含灼减的化学组成；

（2）计算各氧化物的摩尔数；

（3）计算各氧化物的摩尔数值；

（4）将各氧化物的摩尔数值按RO·R2O3·RO2的顺序排列为实验式