水泥的原料與燃料

前言

水泥是社會經(jīng)濟發(fā)展最主要的建筑材料之一，在今后幾十年甚至上百年之內(nèi)仍然是無可替代的基礎材料，對人類生活文明的重要性不言而喻。我國是水泥生產(chǎn)和消費大國，自1985年以來，我國水泥年產(chǎn)量一直居世界首位，目前占世界總產(chǎn)量的比重已近50%，2005年的產(chǎn)量已超過10億噸。全國有水泥生產(chǎn)企業(yè)數(shù)千家，從業(yè)人員數(shù)百萬人。在今后相當長的時期內(nèi)，我國水泥的產(chǎn)量仍將持續(xù)增長，最終穩(wěn)定在一個較高的水平上。 水泥工業(yè)的快速發(fā)展，以及水泥生產(chǎn)裝備水平和生產(chǎn)技術水平的逐步提高，使越來越多的工程技術人員投入到水泥行業(yè)中。一方面，很多企業(yè)規(guī)模擴張較快，一些技術人員的專業(yè)水平跟不上生產(chǎn)技術的發(fā)展；另一方面，由于高等院校對于學生的培養(yǎng)趨于重基礎、寬專業(yè)，專業(yè)授課時數(shù)減少，從事水泥生產(chǎn)的專業(yè)技術人員需要在生產(chǎn)實踐中學習和掌握更多的專業(yè)知識。為此我們組織編寫了這套水泥生產(chǎn)技術叢書，以期對水泥生產(chǎn)企業(yè)的技術人員有所幫助。 本套叢書共有《水泥的原料與燃料》、《水泥熟料燒成工藝與裝備》、《水泥生產(chǎn)破碎與粉磨工藝技術及設備》、《水泥化學分析》、《水泥物理檢驗》、《水泥巖相》、《水泥工業(yè)大氣污染治理》、《水泥窯用耐火材料》、《水泥混合材和混凝土摻合料》和《水泥工藝外加劑技術》10個分冊，基本上涵蓋了水泥生產(chǎn)工藝全過程、產(chǎn)品性能控制、生產(chǎn)裝備及其維護保養(yǎng)等各方面的知識。叢書的作者均為長期從事水泥行業(yè)科研、教學和生產(chǎn)一線工作的高級專業(yè)技術人員，有較高的專業(yè)技術水平和豐富的實踐經(jīng)驗，叢書中包含了作者們多年的經(jīng)驗積累和部分研究成果。考慮到目前我國水泥工業(yè)的生產(chǎn)裝備仍然是窯外分解窯和機械化立窯共存的局面，雖然新型干法窯逐步占據(jù)主導地位，但是在今后一段時期仍然會有部分機立窯存在，在提高新型干法窯水泥企業(yè)技術水平的同時，提高機立窯企業(yè)技術人員的技術水平進而提高機立窯水泥質(zhì)量和降低資源消耗，也有利于經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。因此，本套叢書的內(nèi)容既力求全面系統(tǒng)地反映水泥新型干法生產(chǎn)工藝技術，也兼顧機立窯存在的客觀需求。叢書盡可能從實用的角度總結(jié)和反映近年來國內(nèi)外水泥生產(chǎn)技術方面的新進展和新成果，并給出一些生產(chǎn)實例，相信對于水泥生產(chǎn)企業(yè)的技術人員及管理人員會有所幫助，對于從事水泥專業(yè)研究和教學的科技人員、教師和研究生也會有較好的參考價值。

內(nèi)容概要

本書是《水泥生產(chǎn)技術叢書》的一個分冊，比較系統(tǒng)全面地介紹了硅酸鹽水泥生產(chǎn)的原料和燃料，包括:鈣質(zhì)原料、硅鋁質(zhì)原料以及校正原料等；煤的燃燒性能、煤粉制備、預分解窯和立窯的用煤；天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏；常用混合材的特性及其作用；礦化劑和應用礦化劑的環(huán)保問題；晶種技術；原燃料預均化技術；生料配料的設計、計算與調(diào)整；生料均化和常用生料均化庫；生料易燒性的影響因素；水泥廠物料特性試驗研究實例。本書還特別介紹了水泥工作者普遍關注的替代原料和替代燃料。     本書既有關于原理的闡述，又有對實踐經(jīng)驗和實際操作的介紹，可供水泥生產(chǎn)企業(yè)的技術人員、相關崗位員工、管理人員閱讀，也可供科研開發(fā)、工程設計技術人員和高校相關專業(yè)師生參考。

書籍目錄

第一章　原料　第一節(jié)　鈣質(zhì)原料　　一、鈣質(zhì)原料的特性及分析方法　　二、鈣質(zhì)原料的品質(zhì)要求　　三、鈣質(zhì)替代原料　第二節(jié)　硅鋁質(zhì)原料　　一、硅鋁質(zhì)原料的特性及分析方法　　二、硅鋁質(zhì)原料特性對水泥熟料質(zhì)量的影響　　三、硅鋁質(zhì)替代原料　　四、硅鋁質(zhì)原料的品質(zhì)要求　第三節(jié)　校正原料　　一、校正原料的作用與種類　　二、硅質(zhì)校正原料　　三、鋁質(zhì)校正原料　　四、鐵質(zhì)校正原料　　五、校正原料的品質(zhì)要求第二章　燃料　第一節(jié)　煤的組成與結(jié)構(gòu)　　一、煤的巖相組成與化學結(jié)構(gòu)　　二、煤質(zhì)的鑒定指標　　三、煤質(zhì)指標的表示方法　　四、煤的燃燒特性及其分析方法　　五、煤中礦物質(zhì)及其對水泥熟料煅燒的影響　　六、水泥熟料生產(chǎn)對燃料的品質(zhì)要求　　七、水泥工業(yè)用煤粉的品質(zhì)指標　第二節(jié)　用于水泥生產(chǎn)的燃料　　一、煙煤　　二、無煙煤　　三、其他燃料　第三節(jié)　煤粉制備及質(zhì)量控制　　一、煤粉的制備及意義　　二、煤粉制備系統(tǒng)　　三、燃煤的質(zhì)量控制　　四、煤粉制備系統(tǒng)設計規(guī)范　第四節(jié)　預分解窯用煤　　一、煤粉在預分解窯系統(tǒng)的燃燒進程　　二、煤的揮發(fā)分對預分解窯煅燒的影響　　三、預分解窯使用無煙煤　　四、預熱器窯使用無煙煤　第五節(jié)　立窯配煤　　一、立窯配煤　　二、采用煙煤煅燒立窯熟料　　三、利用劣質(zhì)煤煅燒立窯熟料第三章　石膏　第一節(jié)　石膏在水泥中的應用　第二節(jié)　石膏的分類及特性　　一、石膏的分類與特性　　二、石膏質(zhì)量對水泥性能的影響　第三節(jié)　天然石膏　　一、二水石膏　　二、硬石膏　　三、半水石膏　第四節(jié)　工業(yè)副產(chǎn)石膏　　一、磷石膏　　二、氟石膏　　三、脫硫石膏　　四、檸檬酸石膏第四章　混合材　第一節(jié)　?；郀t礦渣　　一、高爐礦渣的形成和分類　　二、?；郀t礦渣基本組成　　三、?；郀t礦渣的水化機理及水化過程　　四、?；郀t礦渣的應用現(xiàn)狀　第二節(jié)　粉煤灰　　一、粉煤灰的特性　　二、粉煤灰在水泥中的作用　第三節(jié)　火山灰質(zhì)混合材　　一、火山灰質(zhì)混合材的種類　　二、火山灰質(zhì)混合材的活性　第四節(jié)　混合材的使用規(guī)定第五章　礦化劑　……第六章　晶種第七章　生料配料第八章　生料易燒性第九章　原燃料預均化第十章　生料均化第十一章　水泥廠物料特性試驗研究實例參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第二章燃料燃料通常指能與氧發(fā)生激烈的氧化反應、放出大量的熱，并且在經(jīng)濟上合理的一種物質(zhì)。燃料按照其在自然界存在的不同狀態(tài)，可以分為固態(tài)、氣態(tài)和液態(tài)三種。目前被廣泛使用的一次能源主要是煤炭、石油、天然氣等。天然氣容易燃燒，便于運輸和控制，排放的污染物最少，但是存儲量很少；石油也易于燃燒，便于運輸和控制，但是排放的污染物較多，而且存儲量也很少；煤炭的儲量很大，其主要缺點是排放較多的灰渣和污染物，而作水泥工業(yè)的燃料時，不用擔心灰渣污染，煤炭燃燒既可以為水泥熟料煅燒過程提供必需的熱量，同時煤炭燃燒的灰分可以進入水泥熟料組成，消除了固體廢渣的污染。自20世紀70年代世界性的石油危機以來，國際水泥工業(yè)的燃料構(gòu)成由以石油為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐悦禾繛橹?，我國水泥工業(yè)幾乎全部以煤為燃料。實踐證明，煤的物理、化學、熱學特性對水泥熟料形成過程、質(zhì)量以及水泥窯系統(tǒng)的熱工制度具有重要影響，因此有必要系統(tǒng)分析和研究煤的特性和制備方法。第一節(jié)煤的組成與結(jié)構(gòu)在水泥工業(yè)中，煤的主要功能是提供水泥熟料礦物形成需要的熱量，同時不可避免地將灰分沉落在水泥窯系統(tǒng)，參與水泥熟料礦物的形成反應，最終進入水泥熟料組成。因此，對于用作水泥生產(chǎn)燃料的煤，其燃燒特性和灰分組成非常重要，煤的組成、結(jié)構(gòu)等特性又是其燃燒特性的主要影響因素。從化學和物理角度看，煤是很復雜的、非均相的礦物質(zhì)，有機組成中主要含有碳、氫、氧元素和少量的硫、氮元素，無機組成中主要是硅、鋁氧化物等成灰物質(zhì)。有機物主要影響煤的熱解和燃燒，無機物與水泥熟料的形成過程和組成有關，某些無機礦物組分同時影響煤粉的燃燒過程。

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