本書主要介紹了硅酸鹽水泥的最新國家標(biāo)準(zhǔn)、水泥熟料的組成、原料及配料計(jì)算、粉磨工藝、熟料煅燒、水化和硬化、化學(xué)性能等。本書主要是為工科院校無機(jī)非金屬材料專業(yè)學(xué)生提供一本切合實(shí)際生產(chǎn)的簡明水泥工藝學(xué)教材，除此以外，也可以供建材、輕工、化工乃至大型硅酸鹽設(shè)備制造廠家的技術(shù)人員與管理干部參考。
本書是根據(jù)建材工業(yè)的發(fā)展及其在新形勢下對工科院校硅酸鹽專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，針對新的水泥國家標(biāo)準(zhǔn)及總結(jié)長期教學(xué)積累情況下而編寫的。
二〇〇六年十月十七日，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)了關(guān)于水泥工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，通知里在肯定我國水泥工業(yè)基本面良好的同時，也指出了發(fā)展中存在的主要問題�！都涌焖喙I(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見的通知》(簡稱《意見》)，表示為解決目前水泥工業(yè)存在的總量過剩、結(jié)構(gòu)不合理等問題，在“十一五”期間將采取一系列措施，加快水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。2010年我國水泥預(yù)期產(chǎn)量12?5億噸，累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2?5億噸，企業(yè)戶數(shù)減少到3500家左右。實(shí)際上，2008年世界性經(jīng)融危機(jī)重創(chuàng)了各國的經(jīng)濟(jì)，新型干法水泥生產(chǎn)線相應(yīng)地由135條增加到1113條，新型干法水泥占總產(chǎn)量的比重由16%上升為72?8%。
二〇〇七年十一月九日發(fā)布，并于二〇〇八年六月一日正式實(shí)施的GB 175—2007，替代了原來的GB 175—1999、GB 1344—1999及GB 12958—1999，并進(jìn)行了較大的修改。但是，迄今為止，大部分無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)教材對新國標(biāo)與水泥工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃這兩部分都沒有及時地反映和調(diào)整。緊跟時代脈搏，反映新技術(shù)與變革，為硅酸鹽專業(yè)學(xué)生提供一部新的教材就成了我們的追求，也是本書編寫的初衷。
作為一本無機(jī)非金屬材料專業(yè)的專業(yè)教材，本書力求突出以下特點(diǎn)：
1?緊扣國家標(biāo)準(zhǔn)GB 175—2007展開，在厘清水泥的一些基本概念的同時，介紹一些新的生產(chǎn)工藝流程，拓寬知識面，強(qiáng)化概念理解。 本書是根據(jù)建材工業(yè)的發(fā)展及其在新形勢下對工科院校硅酸鹽專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，針對新的水泥國家標(biāo)準(zhǔn)及總結(jié)長期教學(xué)積累情況下而編寫的。
二〇〇六年十月十七日，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)了關(guān)于水泥工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，通知里在肯定我國水泥工業(yè)基本面良好的同時，也指出了發(fā)展中存在的主要問題�！都涌焖喙I(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的若干意見的通知》(簡稱《意見》)，表示為解決目前水泥工業(yè)存在的總量過剩、結(jié)構(gòu)不合理等問題，在“十一五”期間將采取一系列措施，加快水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。2010年我國水泥預(yù)期產(chǎn)量12?5億噸，累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2?5億噸，企業(yè)戶數(shù)減少到3500家左右。實(shí)際上，2008年世界性經(jīng)融危機(jī)重創(chuàng)了各國的經(jīng)濟(jì)，新型干法水泥生產(chǎn)線相應(yīng)地由135條增加到1113條，新型干法水泥占總產(chǎn)量的比重由16%上升為72?8%。
二〇〇七年十一月九日發(fā)布，并于二〇〇八年六月一日正式實(shí)施的GB 175—2007，替代了原來的GB 175—1999、GB 1344—1999及GB 12958—1999，并進(jìn)行了較大的修改。但是，迄今為止，大部分無機(jī)非金屬材料工藝學(xué)教材對新國標(biāo)與水泥工業(yè)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃這兩部分都沒有及時地反映和調(diào)整。緊跟時代脈搏，反映新技術(shù)與變革，為硅酸鹽專業(yè)學(xué)生提供一部新的教材就成了我們的追求，也是本書編寫的初衷。
作為一本無機(jī)非金屬材料專業(yè)的專業(yè)教材，本書力求突出以下特點(diǎn)：
1?緊扣國家標(biāo)準(zhǔn)GB 175—2007展開，在厘清水泥的一些基本概念的同時，介紹一些新的生產(chǎn)工藝流程，拓寬知識面，強(qiáng)化概念理解。
2?本書以簡練文字提供大量的信息，尤其是生產(chǎn)實(shí)踐中的知識和經(jīng)驗(yàn)，配以大量的圖文與公式，力爭做到條理清晰，易學(xué)易懂。一切求新，與生產(chǎn)實(shí)際接軌。
3?去除了傳統(tǒng)水泥工藝學(xué)教材中高鋁水泥、特性水泥部分的內(nèi)容。
本書主要是為工科院校無機(jī)非金屬材料專業(yè)學(xué)生提供一本切合實(shí)際的簡明水泥工藝學(xué)教材，除此以外，也可以供建材、輕工、化工乃至大型硅酸鹽設(shè)備制造廠家的技術(shù)人員與管理人員參考。
本書編寫出版過程中，得到河南科技大學(xué)各級領(lǐng)導(dǎo)和同仁的大力支持，謹(jǐn)一并致謝。
隨著時代的進(jìn)步，市場經(jīng)濟(jì)對人才需求會提出更高的要求，相應(yīng)的對教材也會提出新的調(diào)整與要求，加之編者也會出現(xiàn)掛一漏萬、考慮不周的情況，本書不完善之處在所難免，希望同行專家和讀者批評指正。
編者2013年2月
第一章 引言
一、膠凝材料的定義與分類1
二、膠凝材料發(fā)展簡史1
三、水泥的定義與分類2
四、水泥工業(yè)發(fā)展概況3
作業(yè)及思考題8
第二章 硅酸鹽水泥國家標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)
第一節(jié)硅酸鹽水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)9
第二節(jié)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法17
一、生產(chǎn)方法17
二、硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要工藝過程17
作業(yè)及思考題24
第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成
第一節(jié)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(fā)展簡史1
三、水泥的定義與分類2
四、水泥工業(yè)發(fā)展概況3
作業(yè)及思考題8
第二章 硅酸鹽水泥國家標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)
第一節(jié)硅酸鹽水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)9
第二節(jié)硅酸鹽水泥的生產(chǎn)方法17
一、生產(chǎn)方法17
二、硅酸鹽水泥生產(chǎn)的主要工藝過程17
作業(yè)及思考題24
第三章 硅酸鹽水泥熟料的組成
第一節(jié)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(jié)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(shù)KH36
第三節(jié)熟料礦物的計(jì)算37
一、石灰飽和系數(shù)法37
二、鮑格(R·H·Bogue)法38
三、熟料真實(shí)礦物組成與計(jì)算礦物組成的差異39
四、率值與化學(xué)成分的關(guān)系39
作業(yè)及思考題40
第四章硅酸鹽水泥的原料及配料計(jì)算41
第一節(jié)原料41
一、石灰質(zhì)原料的種類和性質(zhì)41
二、黏土質(zhì)原料的種類和性質(zhì)45
三、校正原料47
第二節(jié)物料的破碎與均化技術(shù)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(jī)的類型49
五、物料的均化技術(shù)51
第三節(jié)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(jié)熟料組成的選擇(率值的選取)56
一、水泥品種和標(biāo)號56
二、原料品質(zhì)57
三、燃料品質(zhì)57
四、生料細(xì)度和均勻性58
五、窯型與規(guī)格58
六、生料的易燒性59
第五節(jié)配料計(jì)算59
一、嘗試誤差法60
二、微機(jī)編程計(jì)算63
作業(yè)及思考題63
第五章 粉磨工藝
第一節(jié)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(jié)粉磨系統(tǒng)和粉磨設(shè)備66
一、粉磨系統(tǒng)66
二、生料粉磨流程66
三、水泥粉磨流程70
第三節(jié)提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量、質(zhì)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(nèi)通風(fēng)72
六、助磨劑72
七、設(shè)備及流程72
作業(yè)及思考題78
第六章 硅酸鹽水泥熟料的煅燒
第一節(jié)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(xué)變化80
二、熟料形成的熱化學(xué)86
第二節(jié)微量元素與礦化劑對熟料煅燒和質(zhì)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(jié)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒94
一、回轉(zhuǎn)窯的煅燒方法94
二、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)“帶”的劃分94
三、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的運(yùn)動96
四、回轉(zhuǎn)窯的熱工特點(diǎn)96
第四節(jié)懸浮預(yù)熱器窯與預(yù)分解窯98
一、懸浮預(yù)熱器窯98
二、預(yù)分解窯100
第五節(jié)熟料冷卻機(jī)103
一、單筒冷卻機(jī)103
二、多筒冷卻機(jī)104
三、篦式冷卻機(jī)105
作業(yè)及思考題109
第七章 硅酸鹽水泥的水化和硬化
第一節(jié)硅酸鹽水泥熟料礦物與水泥的水化110
一、水泥的水化反應(yīng)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(jié)硅酸鹽水泥的凝結(jié)、硬化過程118
第三節(jié)硬化水泥漿體的結(jié)構(gòu)120
一、水泥石的組成120
二、孔結(jié)構(gòu)121
三、水及其存在形式122
作業(yè)及思考題123
第八章 硅酸鹽水泥的性能及化學(xué)侵蝕
第一節(jié)硅酸鹽水泥的性能124
一、凝結(jié)時間124
二、強(qiáng)度126
三、體積變化127
四、水化熱129
第二節(jié)硅酸鹽水泥的化學(xué)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(yè)及思考題134
參考文獻(xiàn)135
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