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第一章 水泥生产工艺
1、简述水泥的生产工艺。
水泥的生产过程分为生料制备、熟料煅烧，水泥粉磨三个阶段，即为“两磨一烧”。 （1）水泥生产用原燃材料
水泥生产主要原料有石灰石、砂岩、硅铝质材料、铁质原料、石膏及混合材料。石灰石主要提供CaO成分，砂岩主要提供SiO2成分，硅铝质材料主要提供SiO2、Al2O3成分，铁质原料主要提供Fe2O3成分。
生产用燃料主要为原煤、天然气等，随着技术进步，工业、生活废弃可燃物也成为水泥生产重要燃料。
（2）新型干法预分解回转窑生产工艺流程
新型干法水泥生产工艺是当今水泥工业的最主要生产工艺，主要是在原料的均化技术和熟料的煅烧工艺上有突破性进展，熟料烧成热耗大幅降低，生产的熟料品质得到了显著改善，但其核心的生产工艺仍然是“两磨一烧”，即“生料粉磨、熟料煅烧和冷却、水泥粉磨”。这样的概括是仅就水泥生产中的主要单元操作而言的，对其它重要生产环节：如破碎、烘干、配料、均化、储存、计量、输送、收尘等均未涉及。代表当今水泥生产技术水平的新型干法生产线，具有单位容积产量高、热利用效率好、电耗低、污染小、劳动生产率高、产品质量稳定、规模经济效益良好等特点，而生产规模和技术装备大型化、生产工艺节能化、操作管理自动化、环境保护生态化已经成为当前水泥企业的发展方向和必然趋势。
具体生产流程可细分为矿山开采、原料破碎、原料均化与储存、原料配料、原料粉磨及废气处理、生料均化及入窑、熟料煅烧和冷却、原煤均化、煤粉制备与计量输送、熟料散装与输送、水泥配料及粉磨、水泥存储与发运等环节。
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日产5000吨生产线工艺流程图
石灰石 砂页岩 原 煤
石灰石破碎 石灰石均化堆场 砂页岩破碎 硫酸渣 联合储库 联合储库 联合储库 袋装水泥出 厂 散装水泥出厂 包装机 原料调配站 煤粉制备 水泥库 原料粉磨 生料均化库 水泥磨 分解炉 火车熟料出厂 回转窑 熟料库 冷却机
汽车熟料出厂
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第二章 水泥、熟料产品基本知识
1、水泥的定义是什么，如何对其进行分类和命名？
答：凡细磨成粉未状，加入适量水后可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
水泥按其用途和性能可分为三类：
（1）通用硅酸盐水泥：用于一般土木建筑工程的水泥； （2）专用水泥：专门用途的水泥；
（3）特性水泥：某种性能比较突出的水泥。
为了命名的需要和方便，在水泥分类的基础上，又将水泥按主要水硬性物质分为硅酸盐水泥（即波特兰水泥）、铝酸盐水泥、硫酸盐水泥、氟铝酸盐水泥和以火山灰性或潜在水硬性材料以及其他活性材料为主要组分的水泥等五种。
同时对水泥特性给予明确地划分，如快硬性分为快硬和特快硬两类；水化热分为中热和低热两类；抗硫酸盐性分为抗硫酸盐和高抗硫酸盐两类；膨胀性分为膨胀和自应力两类等。
三类水泥分别按照水泥的主要水硬性矿物、混合材料、用途和主要特性命名。 通用硅酸盐水泥按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
专用水泥以其专门用途命名，并可冠以不同型号，例如A级油井水泥、砌筑水泥等。
特性水泥以水泥的主要水硬性矿物名称冠以水泥的主要特性命名，并可冠以不同型号或混合材料名称，如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥等。
2、简述水泥产品的标准由来。
世界水泥主要标准：世界水泥标准体系主要有英国标准（即BS标准）、欧洲标准（即ISO标准）、美国标准（即ASTM标准）三大标准体系，均采用软练胶砂强度检验方法。ISO标准体系为最通用标准体系，达50%以上，我国于1999年也等同采用了ISO标准。
中国水泥标准沿革：1956年，中国历史上第一个正式的全国统一的水泥国家标
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准颁布实施，采用多品种、多标号的产品结构和硬练胶砂强度检验方法；1979年进行了第一次修订，主要将试验方法由硬练胶砂强度检验方法改为软练胶砂强度检验方法；1990年进行了第二次修订，主要将硅酸盐水泥分为Ⅰ型和Ⅱ型水泥，Ⅰ型水泥采用美国标准，Ⅱ型水泥采用英国标准，回转窑生产的水泥包装袋上增加“旋窑”两字，以区别于立窑厂生产的水泥，初步与国际先进标准接轨；1999年进行了第三次修订，采用了三大体系中采用比例最高的ISO标准体系，主要将试验标准砂由单级砂改为级配砂，水泥强度由标号改为等级，取消了老标准中325标号，促进了水泥实物质量大幅提高；2007年，对国家标准进行了第四次修订，将原先三个通用硅酸盐水泥标准合并成一个标准，取消了普通水泥32.5等级，明确了水泥混合材的品种及活性，规范并促进了各等级水泥质量的稳定性和安全性。2008年6月1日水泥正式实施（即GB-2007）同时2015年11月30日全部取消复合硅酸盐水泥非早强水泥（PC32.5）至此中国水泥标准与国际标准完全接轨，水泥产品质量融入国际统一标准评判体系，有效地提升了我国水泥产品的国际竞争力。
3、通用水泥标准规定六大水泥的代号是什么？混合材允许掺量是多少？
答：为了使用方便，六大水泥标准根据水泥的英文名称词头和国际通用型式对六大水泥的各个品种规定了由两个字母组成的代号。硅酸盐水泥分为Ⅰ型硅酸盐水泥为P.Ⅰ、Ⅱ型硅酸盐水泥为P.Ⅱ；普通硅酸盐水泥为P·O；矿渣硅酸盐水泥为P·S·A和P·S·B；火山灰硅酸盐水泥为P·P；粉煤灰硅酸盐水泥为P·F；复合硅酸盐水泥为P·C。
P.Ⅰ型硅酸盐水泥混合材允许掺量为：0% P.Ⅱ型硅酸盐水泥混合材允许掺量为：≤5%
P·O普通硅酸盐水泥混合材允许掺量为：>5%且≤20% P·S·A矿渣硅酸盐水泥混合材允许掺量为：>20%且≤50% P·S·B矿渣硅酸盐水泥混合材允许掺量为：>50%且≤70% P·P火山灰硅酸盐水泥混合材允许掺量为：>20%且≤40% P·F粉煤灰硅酸盐水泥混合材允许掺量为：>20%且≤40% P·C复合硅酸盐水泥混合材允许掺量为：>20%且≤50%
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4、简述水泥混合材的分类、品种和特点。
答：混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨机内用以改善水泥性能和调节水泥标号的矿物质材料。根据其活性大小分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。
活性混合材料是指符合GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料。
非活性混合材料是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料；活性指标分别低于GB/T203、GB/T18046、GB/T1596、GB/T2847标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料；石灰石和砂岩，其中石灰石中的三氧化二铝含量应不大于2.5%。
水泥中掺混合材有如下优点：
（1）改善水泥性能，生产不同品种水泥； （2）调节水泥标号，合理使用水泥； （3）节省熟料，降低能耗； （4）综合利用工业废渣；
（5）增加水泥产量，降低生产成本。
水泥中掺加混合材料也有一些缺点，如带来生产控制的复杂化，早期强度有所降低，低温性能较差等。
5、什么是水泥的安定性？影响水泥安定性因素有哪些？
答：水泥安定性是水泥质量指标中最重要的指标之一，它直接反映水泥质量的好坏。影响水泥安定性因素有f-CaO、MgO、SO3指标。
水泥浆硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性，即在水泥和水以后，逐渐水化硬化，水泥硬化浆体能保持一定形状，不开裂、不变形、不溃散的性质。一般来说，除了膨胀水泥这一类水泥在凝结硬化过程中体积稍有收缩，大多数水泥在此过程中体积稍有收缩，但这些膨胀和收缩都是硬化之前完成的，因此水泥石（包括浆体和混凝土）的体积变化均匀，即安定性良好。如果水泥中某些成分的化学反应不在硬化前完成而在硬化后发生，并伴随有体积变化，这时便会使已经硬化的水泥石内部产生有害的内应力；如果这种内应力大到足以使水泥石的强度明显降低，甚至溃裂导致水泥制品破坏时，即是水泥安定性不良。
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