【摘要】：鋁酸鹽水泥具有耐火度高、強度發(fā)展快、耐磨性好、耐酸及堿-集料反應等優(yōu)點,廣泛應用于耐火材料和建材等領域。其水化行為取決于礦物組成和施工條件,同時嚴重影響其所結合澆注料的流變行為和強度發(fā)展。我國鋁酸鹽水泥總產量的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,利用回轉窯進行生產。礬土和煤給鋁酸鹽水泥帶入了一些雜質,硫就是其中的一種。雖然硫在水泥中的含量不高,但其對水泥組成、施工性能以及澆注料性能的影響尚不很清楚。隨著環(huán)境保護意識的增強,使煤在燃燒過程中生成高溫固硫物相來降低SO2排放具有實際意義。本工作就硫對水泥熟料的組成、水化產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行了研究。此結果對于含硫CAC的應用及環(huán)境保護有意義�；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,通過元素平衡計算的方法分析了原料和煤對水泥熟料中的硫含量和窯尾SO2排放的影響。結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入窯尾煙氣中,部分進入水泥熟料中。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。當溫度升高到1400℃時,水泥熟料中仍然有C4A3?存在,原因可能與煅燒過程中系統(tǒng)產生的液相有關。采用ICP-OES、TG-DSC、PH計研究了水泥中的硫含量對其水化產物和水化過程的影響,發(fā)現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最高放熱溫度的時間,降低了最高放熱溫度。研究了水泥中的硫含量對其結合澆注料性能的影響,發(fā)現水泥中硫含量的增加使傳統(tǒng)澆注料經24h養(yǎng)護后的常溫耐壓強度提高,而對澆注料的流動性沒有明顯影響。同時,硫含量的增加使得澆注料的施工性能對溫度的敏感性增加。水泥中的硫含量對氧化硅微粉、硼酸或碳酸鋰在澆注料中的作用影響很小。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 燒結法燒結法是指采用鋁礬土、石灰石為原料、煤為燃料，在回轉窯、隧道窯等設備中進行煅燒制備鋁酸鹽水泥的生產工藝。采用半干法回轉窯煅燒工藝生產氧化鋁含量在 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窯投料試車，如圖 1.2 所示。與熔融法相比，燒結法具有熱耗低、成本低的優(yōu)勢[31]。目前，我國的鋁酸鹽水泥生產絕大部分采用回轉窯燒結法，有二十多條生產線[29]，年產約 50 萬噸。以石灰石和鋁礬土生產鋁酸鹽水泥時

回轉窯示意圖

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 陳娟,胡曉曼,李北星;幾種外加劑對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與發(fā)展[J];水泥;2003年07期

本文編號：2738556