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商品簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱
商品簡介
本書主要介紹了硅酸鹽水泥的最新國家標準、水泥熟料的組成、原料及配料計算、粉磨工藝、熟料煅燒、水化和硬化、化學性能等。
本書主要是為工科院校無機非金屬材料專業學生提供一本切合實際生產的簡明水泥工藝學教材，除此以外，也可以供建材、輕工、化工乃至大型硅酸鹽設備制造廠家的技術人員與管理干部參考。
名人/編輯推薦
《普通高等教育材料類"十二五"規劃教材:簡明水泥工藝學》是根據建材工業的發展及其在新形勢下對工科院校硅酸鹽專業人才培養的要求，針對新的水泥國家標準及總結長期教學積累情況下而編寫的。
目次
第一章 引言
一、膠凝材料的定義與分類1
二、膠凝材料發展簡史1
三、水泥的定義與分類2
四、水泥工業發展概況3
作業及思考題8
第二章 硅酸鹽水泥國家標準及其生產
第一節硅酸鹽水泥的國家標準9
第二節硅酸鹽水泥的生產方法17
一、生產方法17
二、硅酸鹽水泥生產的主要工藝過程17
作業及思考題24
第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成
第一節熟料的礦物組成25
一、硅酸三鈣(C3S)25 第一章 引言
一、膠凝材料的定義與分類1
二、膠凝材料發展簡史1
三、水泥的定義與分類2
四、水泥工業發展概況3
作業及思考題8
第二章 硅酸鹽水泥國家標準及其生產
第一節硅酸鹽水泥的國家標準9
第二節硅酸鹽水泥的生產方法17
一、生產方法17
二、硅酸鹽水泥生產的主要工藝過程17
作業及思考題24
第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成
第一節熟料的礦物組成25
一、硅酸三鈣(C3S)25
二、硅酸二鈣(C2S)28
三、中間相31
四、游離氧化鈣和方鎂石33
第二節熟料的率值35
一、水硬率(Hydraulic Modulus)35
二、硅率或硅酸率(Silica Modulus)35
三、鋁率或鐵率(Iron Modulus)36
四、石灰飽和系數KH36
第三節熟料礦物的計算37
一、石灰飽和系數法37
二、鮑格(R·H·Bogue)法38
三、熟料真實礦物組成與計算礦物組成的差異39
四、率值與化學成分的關系39
作業及思考題40
第四章硅酸鹽水泥的原料及配料計算41
第一節原料41
一、石灰質原料的種類和性質41
二、黏土質原料的種類和性質45
三、校正原料47
第二節物料的破碎與均化技術48
一、物料破碎的目的48
二、破碎的方法48
三、破碎比及破碎的工藝流程49
四、破碎機的類型49
五、物料的均化技術51
第三節水泥生料的易燒性55
一、易燒性含義與表示方法55
二、影響生料易燒性的主要因素56
第四節熟料組成的選擇(率值的選取)56
一、水泥品種和標號56
二、原料品質57
三、燃料品質57
四、生料細度和均勻性58
五、窯型與規格58
六、生料的易燒性59
第五節配料計算59
一、嘗試誤差法60
二、微機編程計算63
作業及思考題63
第五章 粉磨工藝
第一節粉磨的目的和要求64
一、生料粉磨的目的和要求64
二、水泥粉磨的目的及要求65
三、煤的粉磨目的和要求65
第二節粉磨系統和粉磨設備66
一、粉磨系統66
二、生料粉磨流程66
三、水泥粉磨流程70
第三節提高粉磨系統產量、質量，降低能耗的主要途徑70
一、入磨物料粒度70
二、易磨性71
三、入磨物料溫度71
四、入磨物料水分71
五、磨內通風72
六、助磨劑72
七、設備及流程72
作業及思考題78
第六章 硅酸鹽水泥熟料的煅燒
第一節硅酸鹽水泥熟料的形成80
一、生料在煅燒過程中的物理與化學變化80
二、熟料形成的熱化學86
第二節微量元素與礦化劑對熟料煅燒和質量的影響87
一、堿87
二、氧化鎂88
三、氧化磷89
四、氧化鈦89
五、礦化劑89
第三節回轉窯內的煅燒94
一、回轉窯的煅燒方法94
二、回轉窯內“帶”的劃分94
三、回轉窯內物料的運動96
四、回轉窯的熱工特點96
第四節懸浮預熱器窯與預分解窯98
一、懸浮預熱器窯98
二、預分解窯100
第五節熟料冷卻機103
一、單筒冷卻機103
二、多筒冷卻機104
三、篦式冷卻機105
作業及思考題109
第七章 硅酸鹽水泥的水化和硬化
第一節硅酸鹽水泥熟料礦物與水泥的水化110
一、水泥的水化反應類型與水化原因110
二、熟料單礦物的水化111
三、硅酸鹽水泥的水化116
四、影響水泥水化速率的因素117
第二節硅酸鹽水泥的凝結、硬化過程118
第三節硬化水泥漿體的結構120
一、水泥石的組成120
二、孔結構121
三、水及其存在形式122
作業及思考題123
第八章 硅酸鹽水泥的性能及化學侵蝕
第一節硅酸鹽水泥的性能124
一、凝結時間124
二、強度126
三、體積變化127
四、水化熱129
第二節硅酸鹽水泥的化學侵蝕129
一、淡水129
二、酸和酸性水130
三、硫酸鹽侵蝕131
四、含堿溶液的侵蝕132
五、提高水泥抗性的措施133
作業及思考題134
參考文獻135
一、膠凝材料的定義與分類1
二、膠凝材料發展簡史1
三、水泥的定義與分類2
四、水泥工業發展概況3
作業及思考題8
第二章 硅酸鹽水泥國家標準及其生產
第一節硅酸鹽水泥的國家標準9
第二節硅酸鹽水泥的生產方法17
一、生產方法17
二、硅酸鹽水泥生產的主要工藝過程17
作業及思考題24
第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成
第一節熟料的礦物組成25
一、硅酸三鈣(C3S)25 第一章 引言
一、膠凝材料的定義與分類1
二、膠凝材料發展簡史1
三、水泥的定義與分類2
四、水泥工業發展概況3
作業及思考題8
第二章 硅酸鹽水泥國家標準及其生產
第一節硅酸鹽水泥的國家標準9
第二節硅酸鹽水泥的生產方法17
一、生產方法17
二、硅酸鹽水泥生產的主要工藝過程17
作業及思考題24
第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成
第一節熟料的礦物組成25
一、硅酸三鈣(C3S)25
二、硅酸二鈣(C2S)28
三、中間相31
四、游離氧化鈣和方鎂石33
第二節熟料的率值35
一、水硬率(Hydraulic Modulus)35
二、硅率或硅酸率(Silica Modulus)35
三、鋁率或鐵率(Iron Modulus)36
四、石灰飽和系數KH36
第三節熟料礦物的計算37
一、石灰飽和系數法37
二、鮑格(R·H·Bogue)法38
三、熟料真實礦物組成與計算礦物組成的差異39
四、率值與化學成分的關系39
作業及思考題40
第四章硅酸鹽水泥的原料及配料計算41
第一節原料41
一、石灰質原料的種類和性質41
二、黏土質原料的種類和性質45
三、校正原料47
第二節物料的破碎與均化技術48
一、物料破碎的目的48
二、破碎的方法48
三、破碎比及破碎的工藝流程49
四、破碎機的類型49
五、物料的均化技術51
第三節水泥生料的易燒性55
一、易燒性含義與表示方法55
二、影響生料易燒性的主要因素56
第四節熟料組成的選擇(率值的選取)56
一、水泥品種和標號56
二、原料品質57
三、燃料品質57
四、生料細度和均勻性58
五、窯型與規格58
六、生料的易燒性59
第五節配料計算59
一、嘗試誤差法60
二、微機編程計算63
作業及思考題63
第五章 粉磨工藝
第一節粉磨的目的和要求64
一、生料粉磨的目的和要求64
二、水泥粉磨的目的及要求65
三、煤的粉磨目的和要求65
第二節粉磨系統和粉磨設備66
一、粉磨系統66
二、生料粉磨流程66
三、水泥粉磨流程70
第三節提高粉磨系統產量、質量，降低能耗的主要途徑70
一、入磨物料粒度70
二、易磨性71
三、入磨物料溫度71
四、入磨物料水分71
五、磨內通風72
六、助磨劑72
七、設備及流程72
作業及思考題78
第六章 硅酸鹽水泥熟料的煅燒
第一節硅酸鹽水泥熟料的形成80
一、生料在煅燒過程中的物理與化學變化80
二、熟料形成的熱化學86
第二節微量元素與礦化劑對熟料煅燒和質量的影響87
一、堿87
二、氧化鎂88
三、氧化磷89
四、氧化鈦89
五、礦化劑89
第三節回轉窯內的煅燒94
一、回轉窯的煅燒方法94
二、回轉窯內“帶”的劃分94
三、回轉窯內物料的運動96
四、回轉窯的熱工特點96
第四節懸浮預熱器窯與預分解窯98
一、懸浮預熱器窯98
二、預分解窯100
第五節熟料冷卻機103
一、單筒冷卻機103
二、多筒冷卻機104
三、篦式冷卻機105
作業及思考題109
第七章 硅酸鹽水泥的水化和硬化
第一節硅酸鹽水泥熟料礦物與水泥的水化110
一、水泥的水化反應類型與水化原因110
二、熟料單礦物的水化111
三、硅酸鹽水泥的水化116
四、影響水泥水化速率的因素117
第二節硅酸鹽水泥的凝結、硬化過程118
第三節硬化水泥漿體的結構120
一、水泥石的組成120
二、孔結構121
三、水及其存在形式122
作業及思考題123
第八章 硅酸鹽水泥的性能及化學侵蝕
第一節硅酸鹽水泥的性能124
一、凝結時間124
二、強度126
三、體積變化127
四、水化熱129
第二節硅酸鹽水泥的化學侵蝕129
一、淡水129
二、酸和酸性水130
三、硫酸鹽侵蝕131
四、含堿溶液的侵蝕132
五、提高水泥抗性的措施133
作業及思考題134
參考文獻135
書摘/試閱
3.水化活性
鐵鋁酸四鈣的水化速率早期介于鋁酸三鈣和硅酸三鈣之間，但隨后的發展不如硅酸三鈣。早期強度類似于鋁酸三鈣，后期還能不斷增長，類似硅酸二鈣。水化熱較鋁酸三鈣低，水化產物密實，因此抗沖擊性能好；又由于鐵鋁酸四鈣為高溫液相主要成分，因此大部分鐵鋁酸四鈣在急冷的情況下以玻璃體形式存在，其水化產物為水石榴石，抗硫酸鹽性能好。含C4AF高的熟料難磨。在道路水泥和抗硫酸鹽水泥中，鐵鋁酸四鈣的含量高為好，道路水泥要求C4AF≥16％。
含鐵相的水化速率和水化產物性質決定于相的Al2O3／Fe2O3比，研究發現：C6A2F水化速率比C4AF快，這是因為其含有較多的Al2O3之故；C6AF2水化較慢，凝結也慢；C2F的水化最慢，有一定水硬性。水化活性順序：C6A2F>C4AF>C6AF2>C2F。
（三）玻璃體
在硅酸鹽水泥熟料煅燒過程中，熔融液相若在平衡狀態下冷卻，則可全部結晶出C3A、C4AF和含堿化合物等而不存在玻璃體。在工廠生產條件下，熟料總是采用急冷，因而大部分液相來不及結晶而以過冷介穩狀態的玻璃體形式存在。在玻璃體中，分子、原子、離子排列是無秩序的，組成也不固定，結構缺陷較多，其主要成分為CaO、Al2O3、P2O5，也有少量MgO、K2O、Na2O。
玻璃體在熟料中的含量隨冷卻條件而異，如C3A、C4AF結晶出來的數量多，則玻璃體含量相對減少；普通冷卻的熟料中含玻璃體約為2％～21％；急冷的熟料含玻璃體約為8％～22％；而慢冷的熟料玻璃體約含0～2％。
由于玻璃體處于不穩定狀態，與水反應迅速，水化熱也大，同時玻璃體含量多會影響熟料正常顏色。但當玻璃體包裹住β-C2S時，能阻止其發生向γ-C2S的轉變。
鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣在煅燒過程中熔融成液相，可以促進硅酸三鈣的順利形成，這是它們的一個重要作用。如果物料中熔劑礦物過少，則易生燒，使氧化鈣不易被吸收完全，從而導致熟料中游離氧化鈣增加，影響熟料的質量，降低窯的產量并增加燃料的消耗。如果熔劑礦物過多，物料在窯內易結大塊，甚至在回轉窯內結圈，在立窯內結爐瘤等，嚴重影響回轉窯和立窯的正常生產。高溫液相的黏度與Al2O3／Fe2O3比值有關，比值高，則液相黏度高，高溫傳質困難，不利于最后的液相燒成；反之，C4AF含量高時黏度低，有利于高溫液相中離子的擴散，促進硅酸三鈣的形成；但是，如果C4AF含量過多，燒結范圍變窄，反而不利于窯的操作。
四、游離氧化鈣和方鎂石
游離氧化鈣是指經高溫煅燒而仍未化合的氧化鈣，也稱游離石灰（Freelime或f—CaO）。經高溫煅燒的游離氧化鈣結構比較致密，水化很慢，通常要在3天后才明顯，水化生成氫氧化鈣，體積增加7.9％，在硬化的水泥漿中造成局部膨脹應力。隨著游離氧化鈣的增加，首先是抗折強度下降，進而引起3天以后強度倒縮，嚴重時引起體積安定性不良。因此，在熟料煅燒中要嚴格控制游離氧化鈣含量。
