第一章 绪论
1 、广义水泥和狭义的水泥有何区别 ? 2 、什么是胶凝材料?水硬性胶凝材料与非水硬性胶凝材料有何区别?
3 、简述水泥在国民经济中的重要地位。 4 、简述当今世界水泥工业发展的总体趋势及特征。
第二章 硅酸盐水泥生产技术
1、硅酸盐水泥的技术指标有哪些?为何要作出限定或要求? 2、简述硅酸盐水泥生产工艺过程及原料。
3、试比较各种水泥生产方法的特点,并简述水泥生产方法的发展趋势。
第三章 原料及预均化技术
1、如果拟采用预分解窑生产硅酸盐水泥,度列出有关原料的名称。 2、在选择石灰石原料时,就注意哪些问题?
3、黏土质原料的质量要求有哪些?若某厂使用的黏土质原料的硅酸率为2.0—2.7,怎样提高含硅量?
3、哪些工业废渣可以用作水泥生产的原料?试举一例说明其使用时应注意什么问题。
第四章 生料制备技术
1、配料计算的原则和依据是什么? 2、简述尝试误差法配料计算的步骤。 3、比较各种粉磨系统的特点。
4、立式磨有哪几种工艺流程?各自的特点是什么? 5、简述立式磨的优缺点。
第五章 生料均化技术
1、简述生料均化的基本原理。
2、连续式生料均化库要达到预期的均化效果,需具备哪两个先决条件? 3、连续式生料均化库具有什么优点? 4、提高生料均化效果的途径有哪些?
第六章 熟料煅烧技术
1、预分解窑的关键技术装备有哪些?
2、生料在煅烧过程的物理化学变化有哪些?
3、碳酸钙分解反应的特点是什么?影响分解速率的因素有哪些? 4、什么是烧结范围?说明烧结范围对熟料烧结过程的影响。
第七章 水泥制成技术
1、提高水泥管球磨粉磨系统的产量可以采取哪些技术措施? 2、立式磨粉磨流程有几种?各有什么特点? 3、挤压粉磨工艺应注意哪些相关的技术措施? 4、什么情况下应进行水泥均化?如何均化?
第八章 硅酸盐水泥的性能及应用 1、假凝和瞬凝有何区别?
2、硅酸盐水泥熟料中主要矿物对强度的发展有什么影响?有哪些因素影响水泥强度?
3、降低水泥水化热可采取哪些措施?
4、侵蚀的类型有哪些?试述每一种侵蚀的原因。
5、何谓碱集料反应?在水泥生产中和应用中如何避免或减轻碱集料反应? 第九章 传统水泥生产技术
1、湿法回转窑各带是如何划分的?各带主要进行了哪些物理化学反应? 2、立窑各带是如何划分的?各带在煅烧过程中发生了哪些物理化学变化? 3、机立窑煅烧操作“三平衡”的内容是什么? 4、何谓预加水成球?有何特点? 5、何谓明火操作、暗火操作?
第十章 其他通用水泥生产技术
1、何谓活性混合材料、非活性混合材料?
2、说明潜在活性、火山灰性、质量系数、激发剂在水泥中的特定含义。
3、与硅酸盐水泥相比,为什么掺有混合材料的水泥的早期强度低而后期强度却较高?
4、复合水泥的性能与其他通用水泥相比,有哪些特殊性?
第十一章 特种水泥生产技术
1、比较快硬硅酸盐水泥、快硬硫铝酸盐水泥和快硬氟铝酸盐水泥有何异同点。 2、硫酸盐水泥的技术要求、性能有哪些?其主要作用是什么?
3、油井水泥有哪些种类?其主要作用和生产工艺各有什么区别及特点? 4、何谓砌筑水泥、低碱水泥?
5、试述高铝水泥的生产工艺特点。 6、何谓生态水泥?其意义何在?
水泥工艺学答案
绪 论
1 、答:从广义而言,水泥泛指一切能够硬化的无机胶凝材料;而狭义的水泥则专指现代水泥,即具有水硬性的胶凝材料。
2 、答:所谓胶凝材料,即胶结料。它是指在物理、化学作用下,能从浆体变成坚固石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质。非水硬性胶凝材料
拌水后只能在空气中硬化而不能在水中硬化,如石灰、石膏等;而水硬性胶凝材料拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化。
3 、答:水泥是建筑工业三大基本材料之一,可广泛用于民用、工业、农业、水利、交通和军事等工程。水泥浆有很好的可塑性,可制成各种形状和尺寸的混凝土构件;适应性强,可用于海上、地下或干热、严寒地区以及耐侵蚀、防辐射等特殊要求的工程,耐久性好,水泥混凝土既没有钢材的生锈问题,也没有木材的腐朽等缺点,更没有塑料制品的老化、污染等问题。因此,水泥不但大量应用于工业与民用建筑,还广泛应用于交通、水利、农林以及海港等工程,宇航工业、核工业以及其他新型工业的建设,也濡要各种无机非金属材料,其中最为基本的都是以水泥基为主的新型复合材料,因此,水泥工业具有极其广阔的前景. 4 、答:当今世界水泥工业发展的总体趋势是向新型干法水泥生产技术发展,并具有如下特征:
(1)水泥装备大型化 (2)生产工艺节能化 (3)操作管理自动化 (4)环保措施生态化 第一章 水泥生产概述
1 、答:所谓水泥,是指加水拌和成塑性浆体后,能胶结砂、石等适当材料并能在空气中硬化的粉状水硬性胶凝材料。
2 、答:凡是由硅酸盐水泥熟料 , 0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥,即国外通称的波特兰水泥.硅酸盐水泥分为两种类型:不掺混合材料的称为 I 型硅酸盐水泥,代号 P · I ;在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过水泥质量 5 %石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为Ⅱ型硅酸盐水泥,用代号P.Ⅱ表示。
3 、答:硅酸盐水泥技术指标主要有不溶物、烧失量、细度、凝结时间、安定性、氧化镁、三氧化硫、碱及强度指标9项。
4 、答:初凝时间是指水泥加水拌和到标准稠度净浆开始失去塑性的时间;终凝时间是指水泥加水拌和起到标准稠度净浆完全失去塑性的时间。
5 、答:水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性,简称安定性。引起水泥安定性不良的原因有:熟料中游离氧化钙、方镁石过高及水泥中石膏掺加量过多。
6 、答:凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合标准规定时,均为废品。
7 、答:水泥的生产过程即生料制备、熟料煅烧、水泥制成及出厂这三个阶段,常称为“两磨一烧”。
生料制备:石灰质原料、粘土质原料及少量的校正材料经破碎后按一定的比例配合、细磨,并经均化调配为成分合适、分布均匀的生料。
熟料锻烧:生料在水泥工业窑内缎烧至部分熔融,经冷却后得到以硅酸钙为主要成分的熟料的过程。
水泥制成:将熟料、石膏,有时加入适量混合材共同磨细成水泥的过程。 第二章 硅酸盐水泥熟料的组成
1 、答:硅酸三钙 3Ca0 · Si0 2 , 可简写为 C 3 S ; 硅酸二钙 2Ca0 · Si0 2 , 可简写为 C 2 S ; 铝酸三钙 3Ca0 · A1 2 0 3 , 可简写为 C 3 A ;
铁铝酸四钙 4Ca0 · A1 2 0 3 · Fe 2 0 3 ,可简写成 C 4 AF,
2 、答:游离氧化钙是指熟料中没有以化合状态存在而是以游离状态存在的氧化钙,又称为游离石灰(f-CaO)。在实际生产中,通常所指的游离氧化钙主要是指“死烧状态”下的一次游离氧化钙。是影响水泥安定性最主要的因素。经高温锻烧的游离氧化钙结构比较致密,水化很慢,通常要在 3d 后才明显,水化生成氢氧化钙体积增加 97.9 %,在硬化的水泥浆中造成局部膨胀应力。由于熟料中f-CaO往往成堆聚集,随着游离氧化钙含量的增加,在水泥石内部产生不均匀膨胀,严重时甚至引起安定性不良,导致水泥制品变形或开裂崩溃。
3 、答:方镁石系指游离状态的氧化镁晶体,是熟料中氧化镁的一部分。在熟料煅烧时,氧化镁有一部分可和熟料结合成固熔体以及溶于液相中,多余的氧化镁结晶出来,呈游离状态。当熟料快速冷却时,结晶细小,而慢冷时其晶粒发育粗大,结构致密。方镁石半包裹在熟料矿物中间,与水反应速度很慢,通常认为要经过几个月甚至几年才明显反映出来。水化生成Mg(OH)2㎏时,固相体积膨胀148%,在已硬化的水泥石内部产生很大的破坏应力,轻者会降低水泥制品强度,严重时会造成水泥制品破坏,如开裂、崩溃等。
4 、答:硅率又称硅酸率,以n或SM表示它表示熟料中 Si0 2 的百分含量与 A1 2 0 3 和 Fe 2 0 3 百分含量之比,表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例关系,相应地反映了熟料的质量和易烧性。通常硅酸盐水泥的硅率在 1.7-2.7 之间。
铝率又称铁率,以p或IM 表示,表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量百分比,也表示熟料中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例关系,因而也关系到熟料的凝结快慢。
同时还关系到熟料液相粘度,从而影响熟料的锻烧的难易,铝率通常在 0. 9-1. 9 之间。
石灰饱和系数 KH ,是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙所需的氧化钙含量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和成硅酸三钙的程度,硅酸盐水泥熟料 KH 值在 0. 87-0. 96 之间。
5 、答:若已知熟料矿物组成(质量百分数),则可按下列式子计算各率值。
KH?C3S?0.8838C2SC3S?1.3256C2SC3S?1.3256C2S1.4341C3A?2.0464C4AF1.1501C3AC4AF
n?
p??0.6383
6 、答:工厂实际生产条件下,硅酸盐水泥熟料中的部分熔融液相被快速冷却来不及结晶而成为过冷凝体称为玻璃体。 第三章 硅酸盐水泥的原料及其准备
1 、答: 生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料(主要提供氧化钙)和粘土质原料(主要提供氧化硅和氧化铝,也提供部分氧化铁)。我国粘土原料及煤炭灰分中一般含氧化铝较高,而含氧化铁不足,因此需要加入铁正原质校料。当粘土中氧化硅或氧化铝含量偏低时,可加入硅质或铝质校正原料。
2 、答:凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。石灰岩是由碳酸钙 CaCO 3 所组成的化学与生物化学沉积岩,主要矿物是方解石,并含有白云石,硅质(石英或健石)、含铁矿物和粘土质杂质:粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐,主要化学成分是 Si0 2 , 其次 A1 2 0 3 ,还有少量 Fe 2 0 3 。石灰石质原料的质量要求 一级品 CaO( %) >48 ,二级品 CaO( %) 45 - 48 ;粘土质原料的质量要求 一等品 n 2.7 ~ 3.5 , p 1.5 ~ 3.5 ,二等品 n 2.0 ~ 2.7 或 3.5 ~ 4.0 。
3 、 答:生产水泥的部分物料如石灰石、砂岩、煤、熟料、石膏等都要预先破碎,以便粉磨、烘干、输送和储存。物料破碎前后的粒度之比称为破碎比。 4 、答:颚式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机、反击一锤式破碎机、立轴锤式破碎机等。