【摘要】：鋁酸鹽水泥具有耐火度高、強(qiáng)度發(fā)展快、耐磨性好、耐酸及堿-集料反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于耐火材料和建材等領(lǐng)域。其水化行為取決于礦物組成和施工條件,同時(shí)嚴(yán)重影響其所結(jié)合澆注料的流變行為和強(qiáng)度發(fā)展。我國鋁酸鹽水泥總產(chǎn)量的80%是Al2O3含量約為50wt%的CA-50,以礬土和石灰石為原料,以煤為燃料,利用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行生產(chǎn)。礬土和煤給鋁酸鹽水泥帶入了一些雜質(zhì),硫就是其中的一種。雖然硫在水泥中的含量不高,但其對(duì)水泥組成、施工性能以及澆注料性能的影響尚不很清楚。隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),使煤在燃燒過程中生成高溫固硫物相來降低SO2排放具有實(shí)際意義。本工作就硫?qū)λ嗍炝系慕M成、水化產(chǎn)物和水化過程的影響以及硫在水泥熟料與煙氣中的分布進(jìn)行了研究。此結(jié)果對(duì)于含硫CAC的應(yīng)用及環(huán)境保護(hù)有意義�；谝陨纤枷�,采用XRF、XRD、SEM、EDS和碳硫儀研究了硫在CA-50水泥熟料中的賦存形式及其形成過程,通過元素平衡計(jì)算的方法分析了原料和煤對(duì)水泥熟料中的硫含量和窯尾SO2排放的影響。結(jié)果表明礬土和煤中的硫元素在水泥熟料中以硫鋁酸鈣(C4A3?)的形式存在,均勻地分散在水泥熟料中。入窯的大部分硫元素進(jìn)入窯尾煙氣中,部分進(jìn)入水泥熟料中。含硫量高的煤種生成更多的(C4A3?)。在水泥熟料的煅燒過程中,C4A3?在900-1000℃之間開始生成。隨著溫度的升高,含量逐漸增加。1300℃以上開始分解。當(dāng)溫度升高到1400℃時(shí),水泥熟料中仍然有C4A3?存在,原因可能與煅燒過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的液相有關(guān)。采用ICP-OES、TG-DSC、PH計(jì)研究了水泥中的硫含量對(duì)其水化產(chǎn)物和水化過程的影響,發(fā)現(xiàn)C4A3?相的水化延遲了水泥中無水相的溶解。在20℃、水灰比為10的條件下,水泥中硫含量的增加提高了孔隙溶液中S元素的離子濃度,降低了孔隙溶液中Ca和Al元素的離子濃度,降低了孔隙溶液的PH值。C4A3?遇水5分鐘內(nèi)即部分溶解并釋放出SO42-離子。在20℃、水灰比為0.6的條件下,硫含量較高的樣品水化生成較多的CAH10和較少的C2AH8。水泥中硫含量的增加,延長了水泥漿體或澆注料到達(dá)最高放熱溫度的時(shí)間,降低了最高放熱溫度。研究了水泥中的硫含量對(duì)其結(jié)合澆注料性能的影響,發(fā)現(xiàn)水泥中硫含量的增加使傳統(tǒng)澆注料經(jīng)24h養(yǎng)護(hù)后的常溫耐壓強(qiáng)度提高,而對(duì)澆注料的流動(dòng)性沒有明顯影響。同時(shí),硫含量的增加使得澆注料的施工性能對(duì)溫度的敏感性增加。水泥中的硫含量對(duì)氧化硅微粉、硼酸或碳酸鋰在澆注料中的作用影響很小。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ172.1
【圖文】：

CA 的形成量有所減少，而 CA2的形成量增加。圖 1.1 反射爐示意圖1.1.1.2 燒結(jié)法燒結(jié)法是指采用鋁礬土、石灰石為原料、煤為燃料，在回轉(zhuǎn)窯、隧道窯等設(shè)備中進(jìn)行煅燒制備鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝。采用半干法回轉(zhuǎn)窯煅燒工藝生產(chǎn)氧化鋁含量在 50%以上的水泥，屬于我國首創(chuàng)，1965 年，我國第一條 2.5m×78m 煅燒鋁酸鹽水泥熟料的回轉(zhuǎn)窯投料試車，如圖 1.2 所示。與熔融法相比，燒結(jié)法具有熱耗低、成本低的優(yōu)勢(shì)[31]。目前，我國的鋁酸鹽水泥生產(chǎn)絕大部分采用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法，有二十多條生產(chǎn)線[29]，年產(chǎn)約 50 萬噸。以石灰石和鋁礬土生產(chǎn)鋁酸鹽水泥時(shí)

回轉(zhuǎn)窯示意圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 陳娟,胡曉曼,李北星;幾種外加劑對(duì)硫鋁酸鹽水泥性能的影響[J];水泥工程;2005年03期

2 張宇震;中國鋁酸鹽水泥的生產(chǎn)與發(fā)展[J];水泥;2003年07期

本文編號(hào)：2738556