水泥工艺学部分习题答案

思考与习题

一、

1、何谓水泥？水泥代号P.Ⅰ、P. Ⅱ、P.0对掺加混合材有哪些区别？

2、水泥标准中主要技术指标有哪些？水泥标号与强度指标有何联系？

3、硅酸盐水泥熟料主要有哪几种氧化物组成?哪几种矿物组成?其含量对水泥性能有何影响?

4、熟料的KH、SM、IM的作用是什么？

KH：控制CaO与其他氧化物相对含量，达到控制C3S与C2S相对含量；SM：控制SiO2与Ai3O2和Fe3O2相对含量, 达到控制C3S和C2S与C3A和C4AF相对含量和液泪量；IM：控制Ai3O2与Fe3O2相对含量, 达到控制C3AC与4AF相对含量和液泪粘度

二、

1、生产硅酸盐水泥一般用哪几类原料？各类原料主要提供什么成分？每类原料中最常用的品种有哪些？

水泥生产的原料有石灰质原料、黏土质原料、校正原料。石灰质原料主要提供成分是氧化钙；黏土质原料主要提供二氧化硅、氧化铝、少量的氧化铁；硅质校正原料主要提供二氧化硅；铁质校正原料主要提供氧化铁；铝质校正原料主要提供氧化铝；石灰质原料主要的种类有石灰石、石灰岩、白垩、贝壳、电石渣等；黏土质原料种类有粘土、黄土、页岩、粉煤灰、炉渣等；硅质校正料有砂岩、粉砂岩等；铁质校正料有铁粉、低品位铁矿石等；铝质校正料有铝矾土等。

2、水泥生产对石灰质原料的质量要求？

（1）CaO≥48% (2)Mg<3.0% (3)f-SiO2<4.0% (4)SO3<1.0% (5)R2O<0.6~1.0%。

3、玄武岩能否代替粘土？为什么？

玄武岩可以代替粘土。因为它含有较多的Fe2O3、Al2O3。它虽然致密坚硬（比重为2﹒5~3吨/米3），但岩体内有不少玻璃质，所

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以脆性较大，熔点只有1150℃。其化学成分与火山灰质混合材相似，优于粘土，因而可以补充粘土质原料铁铝含量的不足，甚至完全替代粘土配料。生产出来`的熟料含有较多的铁铝酸钙，同时还可以作为铁质校正料，但其唯一的缺点是易磨性差，粉磨时要注意。

4、熟料的率值有哪几个？简述硅率高低对熟料煅烧过程及质量的影响

熟料率值指KH、N、P；硅率（N）高，熟料硅酸盐矿物多，熟料强度高，但液相量少，对煅烧不利，需提高烧成温度；硅率（N）低，熟料硅酸盐矿物少，熔剂矿物多，液相量多，煅烧时易结块或发生结圈 三、

1、C3S的形成条件有哪些？ C3S的形成条件：温度1300℃--1450℃--1300℃，液相量20%--30%，时间10min--20min（回转窑）。

2、干法、湿法回转窑的特点分别是什么？

湿法窑生产的特点：生料是含有32%~40%水分的料浆，生料易混合，均化好，成分稳定，环境污染少，不需原料干燥设备，但热耗较高。新型干法窑生产的特点：窑茼体短、产量高，生料空气搅拌的均化效率高，废气利用率高，热效率高，热耗低，能用废渣废料作为原燃料，使用各种类型的收尘器消除污染，使之在产质量、节能环保等各方面都具有发展优势

3、简述硅率高低对熟料煅烧过程及质量的影响？

硅率（N）高，熟料硅酸盐矿物多，熟料强度高，但液相量少，对煅烧不利，需提高烧成温度；硅率（N）低，熟料硅酸盐矿物少，熔剂矿物多，液相量多，煅烧时易结块或发生结圈

4、何为分解炉的旋风效应和喷腾效应？

旋风效应：当气流携带料粉作旋流运动时，由于密度的不同，料粉及煤粉将靠近炉壁，碰撞减速，形成旋风效应。从而使料粉运动速度滞后于气流，延长料粉在炉内停留时间。喷腾效应：当形成喷腾运动时，由于气体与料粉的密度不同，料粉及煤粉将被抛向炉壁，碰撞失速，形成喷腾效应，从而使料粉运动速度滞后于气流延长料粉在炉内的停留时间

5、在分解炉内为什么要控制碳酸盐的分解率在85~95%之间？

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一般生产中对料粉在分解炉中的分解率要求以85～95%为宜，要求过高，在炉内停留时间就要延长，炉的容积就大；分解率愈高时，分解速率愈慢，吸热愈少，容易使物料过热，炉气超温，从而引起结皮、堵塞等故障。同时，在窑内还有缓冲作用。但要求过低，则窑外分解技术的优越性得不到充分发挥

6、急冷能使熟料质量好的原因是什么？ 1）可防止或减少C3S分解。（3）能防止β-C2S转化为γ-C2S，导致熟料块的体积膨胀。（3）能防止或减少MgO的破坏作用。（4）使熟料中C3A晶体减少，水泥不出出现快凝现 象。（5）可防止C2S晶体长大，阻止熟料完全变成晶体。（6）增大了熟料的易磨性。

7、预分解窑系统的传热方式有哪几种？

辐射，对流，传导，料气混合悬浮传热和分离传热

8、影响碳酸钙分解速度的因素有哪些？

1)石灰石原料的特性 (2)生料细度和颗粒级配 (3)生料悬浮分散程度 (4)温度 (5)窑系统的CO2分压 (6)生料半粘土组分的性质。

四、

1、提高水泥粉磨产质量的主要措施有哪些？

降低熟料粒度，改善熟料易磨性，降低熟料和磨内温度，加强磨内通风，选粉效率与循环负荷合理配合

2、磨制水泥时，如何确定水泥组分材料的配比？ 根据水泥品种要求（品种、强度等级）、混合材活性、熟料质量（强度、游离氧化钙含量等）、石膏品质等多方面因素试验确定。

3、在球磨机结构中,衬板和隔仓板各起什么作用？

衬板的作用是保护筒体、改变研磨体运动状态（改善粉磨效率）；隔仓板的作用是分割研磨体、筛析物料、控制物料流速

4、开流与圈流粉磨系统各有何有缺点？ 开流粉磨系统，孰料和石膏从磨机一端进入磨机粉磨成水泥，然后后从磨机另一端出来，进入成品库。这样，磨制水泥细度不太好控制，细度均匀性差，容易过磨或粉磨不足。

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圈流或闭流粉磨系统，孰料和石膏从磨机一端进入磨机粉磨，然后水泥进入旋风选粉机，选粉机可以将粗与细的水泥颗粒分离，达到要求细度水泥直接进入成品仓，太粗的水泥颗粒则重新进入磨机粉磨。采用圈流粉磨系统，水泥的细度可以得到良好控制。

5、填空题：

（1）提高水泥的细度，水泥易于水化和发挥（强度）。 （2）（ 水泥粉磨）主要有配料、粉磨、选粉、输送四大工序。 （3）（ 水泥比表面积 ）高，早期强度发挥得好；水泥比表面积。 （4）（ 水泥比表面积 )低，早期强度发挥得不好，后期强度还可以正常。

（5）物料的(易粉性)是表示物料本身被粉碎的难易程度的一种物理性质。

（6）物料（易粉性系数）越大，物料越容易粉磨，磨机产量越高。

（7）物料（易粉性系数）越低，物料难以粉磨，磨机产量就越低。

（8）C3S含量高的熟料比C2S含量高的熟料易磨性（高）。 （9）快冷熟料的易磨性（高于）慢冷熟料的易磨性。 （10）入磨物料水分大，通风（不良）时，易造成（粘附）、（堵塞）饱磨等现象。

五、

1、.生料均化的目的是什么？

生料均化的目的是为了消除或缩小入窑生料成分的波动，使生料化学成分均匀稳定，它对稳定熟料的成分、稳定窑的热工制度、提高熟料的产质量具有重要的意义

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2、降低f-CaO的工艺措施有哪些？ 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。

3、中央控制室操作工的职责是什么？ 1）按顺序开停车操作；（2）正常生产操作控制；（3）保证产品质量的前提下尽量提高的量；（4）巡回检查；（5）执行不能继续运转的规定。

4、出厂水泥的质量要求？ 1）出厂水泥合格率100%；（2）富裕强度合格率100%；（3）28d抗压强度目标质≥（水泥国家标准规定质+富裕强度+3S）；（4）袋装水泥20包的总质量不少于1000kg，单包净质量不小于49kg，合格率100%；（5）均匀性实验的28d抗压强度变异系数（Cr）目标质不大于3.0% 六、

1、规定水泥的初凝时间和终凝时间各有什么作用？

初凝时间：满足水泥浆搅拌，浇注成型所需时间。终凝时间：保证成型后尽快具有强度，保证施工进度。

2、确定硅酸盐水泥中的石膏掺入量时应考虑的那些因素？ 熟料中C3A和R2O的含量，熟料中SO3含量，水泥中混合材掺入量，水泥细度

3、什么是快凝？什么是假凝？二者有什么区别？

快凝：水泥加水后，浆体迅速形成不可逆固化现象，浆体已产生一定强度，重新搅拌并不能使其恢复塑性。假凝：水泥加水后几分钟内即出现的固化。发热量不大，经剧烈搅拌，水泥浆又可恢复塑性，并达到正常凝结。对强度无影响，但影响施工。

4、影响水泥强度的主要因素有哪些？ 影响水泥强度的主要因素有：（1）熟料的矿物组成；（2）水泥细度；（3）施工条件：a 、水灰比及密实程度 b 、养护温度 c 、外加剂

5、如何提高水泥的早期强度？

改变水泥熟料矿物组成，适当增加C3S和C3A含量；②提高水泥细度

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6、.何为一次游离氧化钙？对水泥质量有何影响？在生产中如何控制？

高温状态下未与SiO2、AI2O3、Fe2O3化合的氧化物称为一次游离氧化钙。因一次游离氧化钙与水反应速度慢且发生体积膨胀，故一次游离氧化钙对水泥安定性影响最大,使水泥构件出现弯曲、裂纹、破坏等严重质量事故。生产中通过选取合理的生料率值控制水泥熟料中的一次游离氧化钙。

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