第四章硅酸盐水泥的原料及配料计算

时间：2025-04-20

第四章

硅酸盐水泥的原料及配料计算

配料：根据水泥品种、原料的物理、化学性能与具体的生产条件，确定原料的配合比，称为生料的配合，简称配料。配料包括：原料的选择、熟料组成设计与生料的配料计算本章主要内容： 1.硅酸盐水泥的原料硅酸盐水泥的原料 2.配料计算

第4次课：理论课主要教学内容：第四章

硅酸盐水泥的原料及配料计算

重点：1.各类型原料定义、分类、提供的主要成分、及对主要成分含量的要求。 2. 配料的概念、原则；配料的依据、基准、方法和步骤；配料方案的选择，并重点介绍尝试误差法配料的过程教学目的要求 1.掌握水泥用各原料的定义、分类、提供的主要成分，了解其使用要求。 2.掌握配料计算的依据、基准及方法和步骤教学方法与手段：讲授板书与多媒体相结合

作业题 1.什么是配料？它包括那几部分内容？ 2.简述配料计算的方法与步骤。

§4.1硅酸盐水泥的原料生产硅酸盐水泥的主要原料：石灰质原料和粘土质原料。通常，生产1t硅酸盐水泥熟料约消耗1.6t左右的干原料，其中干石灰质原料约占80% 左右，干粘土质原料约10%~15%。

生产硅酸盐水泥所用原料原料名称石灰质原料粘土质原料

主要提供的成分CaO

配比 (%)~80 10~15

SiO2、Al2O3 少量Fe2O3 Fe2O3SiO2

铁质校正原料校正原料硅质校正原料

铝质校正原料矿化剂、晶种、助磨剂

Al2O3如：CaF2 熟料

外加剂

制造水泥的原料应满足以下工艺要求:

·化学成分必须满足配料的要求； ·有害杂质的含量应尽量少； ·应具有良好的工艺性能。

一.石灰质原料1.定义凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。水泥生产中常用的是含有碳酸钙的天然矿石。

石灰石

2.分类天然石灰质原料分类

人工石灰质原料△天然石灰质原料 ·石灰石：由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩主要成份: CaCO3 主要矿物：方解石(CaCO3) ,常含有白云石 (CaCO3·MgCO3)、硅质(石英或燧石属结晶SiO2)、含铁矿物和粘土质杂质。制水泥用石灰石：CaO ≥45~48﹪

·泥灰岩由碳酸钙和粘土物质同时沉积形成，属石灰岩向粘土过渡的岩石。

高钙泥灰岩：CaO﹥45% KH﹥0.95,应与粘土配合低钙泥灰岩：CaO﹤43.5%,KH﹤0.8,应与石灰石配合天然水泥岩：CaO =43.5%~45% ,各率值与熟料相近·白垩：由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩主要成分：碳酸钙，含量80%-90%,甚至高于90%。性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料。 ·贝壳：含碳酸钙90%左右

△人工石灰质原料·电石渣：是化工厂乙炔发生

车间消解石灰排出的含水约85%~90%的消石灰浆。其主要成分Ca(OH)2, 可替代部分石灰质原料。常用于湿法生产。 · 碳酸法制糖厂的糖滤泥、氯碱法制碱厂的碱渣、造纸厂的白泥：其主要成分都是CaCO3,均可做石灰质原料。

3.石灰质原料的选择◇质量要求石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO3,纯石灰石的CaO最高含量为56%,其品位由 CaO含量确定。有害成分为MgO、R2O、(Na2O、K2O)和

游离SiO2。石灰质原料的质量要求成分 CaO MgO f-SiO2(燧石或石英) ≤4 SO3 ≤ 1 Na2O+ K2 O ≤0.6

含量 (%)

≥48

≤3

◇石灰质原料的选择·搭配使用； ·限制MgO含量；(白云石是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光) ; ·限制燧石含量(燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物) ; ·新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl等微量组分。

◇白云石、石灰石的判定方法：用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石灰石上则剧烈地产生气泡。

二.粘土质原料1.定义主要提供水泥熟料中SiO2 、 Al2O3 和少量 Fe2O3 等成分原料的总称。

2.分类天然粘土质原料其它粘土质原料

△天然粘土质原料·黄土 (华北与西北地区) 黄土是没有层理的粘土与微粒矿物的天然混合物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。粘土矿物：伊利石为主，还有蒙脱石与拜来石等，以及石英、长石、白云母、方解石、石膏等。化学成分： SiO2 、 Al2O3为主，SM=3.5~4.0 IM=2.3 ~ 2.8 塑性指数：8 ~12

·粘土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经漫长地质年代风化而成。华北、西北地区的红土东北地区的黑土与棕壤南方地区的红壤与黄壤等

包括

主要特征：粘粒占40﹪~70﹪

根据粘土中主导矿物不同，粘土可分为以下

高岭石类: 如：红壤、黄壤

类型：蒙脱石类:水云母类: 如黄土

共同化学式：mSiO2· 2O3· 2O Al nH 主导矿物：粘土类同时含有几种粘土矿物时，其含量最多的矿物。

粘土种类名称红土

主导矿物伊利石与高岭石，还有长石、石英、方解石、白云母等水云母与蒙脱石，还有石英及长石、方解石、云母等

塑性指数18~27

SO2低 Al2O3 1.4-2.6 Fe2O3 高 2-5

黑土与棕壤