一種水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 硅酸鹽水泥熟料是以石灰石和粘土、鐵質(zhì)原料為主要原料，按適當(dāng)比例配制成生 料，燒至部分或全部熔融，并經(jīng)冷卻而獲得的半成品。硅酸鹽水泥熟料主要礦物組成為硅酸 三鈣C3S、硅酸二鈣C2S、鋁酸三鈣C3A和鐵鋁酸四鈣C4AF，與適量石膏共同磨細后，即成硅 酸鹽水泥。
[0003] 硅酸二鈣由中間體CaO和Si02反應(yīng)生成，形成溫度在800°C以上。當(dāng)溫度達到 1350°C，CaO和Si02發(fā)生反應(yīng)生成大量硅酸二鈣。C2S尺寸約為30-40微米，成園顆粒形， 通常是雙晶形式。
[0004] 硅酸三鈣要在一定的液相中才能大量形成。當(dāng)溫度升高到近1300°c時，C3A、C4AF、 R20等熔劑礦物出現(xiàn)液相，當(dāng)溫度升高至1450°C時，C2S與CaO在高溫液相中，大量反應(yīng)生 成C3S。通用水泥熟料硅酸三鈣尺寸通常為5-40 ym，且晶體界面清晰，發(fā)育完整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)，該水泥熟料的晶體礦物與普通硅酸鹽水泥 相比，具有硅酸三鈣尺寸更大，硅酸二鈣尺寸更小的效果。
[0006] 本發(fā)明是將結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑作為一種原材料組分按比例直接配入生料中，采用新型干 法窯進行煅燒，煅燒出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在40-200微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶 體尺寸在2-25微米范圍內(nèi)。
[0007] 結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑的定義：是指配合本專利技術(shù)形成特殊尺寸的水泥熟料礦物晶體而必 須添加的一種外加劑，主要功能為增大硅酸三鈣尺寸，減小硅酸二鈣尺寸。
[0008] 所述的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑選選自天然石膏、硬石膏、氟磷灰石、銅礦渣、鋼渣、鋅渣、鎳渣、 磷渣、粉煤灰，或它們的組合，比對于水泥生料其摻量范圍在〇. 1%_5%。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1、 通用硅酸鹽水泥熟料中C3S尺寸約為5-40微米，通過本技術(shù)備出的熟料礦物晶體 C3S尺寸約為40-200微米。水泥是由熟料與石膏共同粉磨而成的，通常而言，水泥的顆粒尺 寸在0. 1-80微米左右，因此在粉磨階段，尺寸較大的C3S晶體易受到機械外力破壞，破碎成 更小尺寸的C3S，形成不規(guī)則的斷面，增加了水泥水化過程中C3S與水接觸的面積，活性更 強，強度更尚； 2、 通用硅酸鹽水泥熟料中C2S尺寸約為30-40微米，成園顆粒形，通常是雙晶形式。 通過本技術(shù)備出的熟料礦物晶體C2S，其尺寸約為2-25微米，園顆粒形，形狀規(guī)則，邊界明 顯。小尺寸晶體的形成速度較大尺寸晶體更快，單位熟料體積內(nèi)C2S填充的數(shù)量更多，活性 更強。同時，C2S耐磨性較強，大尺寸的C2S晶體在粉磨過程中難免會被破碎，勢必需要更 高的能耗。小尺寸的C2S晶體其尺寸與水泥顆粒接近，有的甚至比水泥顆粒更小，避免了大 規(guī)模的破碎，可以進一步降低粉磨的能耗。
【附圖說明】
[0010] 圖1本發(fā)明熟料礦物結(jié)構(gòu)形貌分布 圖2普通硅酸鹽水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)形貌分布 附圖標(biāo)記的說明：1、2、3、7為硅酸二鈣，4、5、6為硅酸三鈣。
【具體實施方式】
[0011] 以下將結(jié)合普通硅酸鹽水泥熟料詳細說明本發(fā)明具體實施例： 實施例1 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0.90±0.02, SM(硅率）：2.3±0. 1，頂（鋁率）：1.5±0. 1。摻入0.5%的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑，制備 出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在40-60微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶體尺寸在15-25微米范 圍內(nèi)，熟料的物理性能見表1. 表1
實施例2 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0.90±0.02, SM(硅率）：2.3±0. 1，頂（鋁率）：1.5±0. 1。摻入1.0%的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑，制備 出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在60-85微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶體尺寸在15-25微米范 圍內(nèi)，熟料的物理性能見表2. 表2
實施例3 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0.90±0.02,51?(硅率）：2.3±0.1，頂（鋁率）：1.5±0.1。摻入2.2%的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑，制備 出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在60-120微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶體尺寸在2-20微米范 圍內(nèi)，熟料的物理性能見表3. 表3
實施例4 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0.90±0.02, SM(硅率）：2.3±0. 1，頂（鋁率）：1.5±0. 1。摻入4.0%的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑，制備 出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在40-80微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶體尺寸在15-25微米范 圍內(nèi)，熟料的物理性能見表4. 表4
實施例5 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0.90±0.02, SM(硅率）：2.3±0. 1，頂（鋁率）：1.5±0. 1。摻入5.0%的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑，制備 出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在40-80微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶體尺寸在15-25微米范 圍內(nèi)，熟料的物理性能見表5. 表5
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，可以做出大量可能的改變，這些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)，其包括硅酸三鈣和硅酸二鈣礦物結(jié)構(gòu)，所述硅酸三鈣礦物 結(jié)構(gòu)的晶體尺寸在40-200微米范圍內(nèi)，其晶體含有凹蝕或孔洞，所述硅酸二鈣礦物結(jié)構(gòu)的 晶體尺寸在2-25微米范圍內(nèi)，其晶體呈圓形或偏圓形，所述的水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)是通過在 水泥生料中摻加結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑燒制而成的。2. 如權(quán)利要求1所述的水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑選自天然 石膏、硬石膏、氟磷灰石、銅礦渣、鋼渣、鋅渣、鎳渣、磷渣、粉煤灰，或它們的組合。3. 如權(quán)利要求1或2所述的水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑的摻量 比對于水泥生料為0. 1%-5%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)，將結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑作為一種原材料組分按比例直接配入生料中，采用新型干法窯進行煅燒，煅燒出來的熟料中，硅酸三鈣晶體尺寸在40-200微米范圍內(nèi)，硅酸二鈣晶體尺寸在2-25微米范圍內(nèi)。所述結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)劑選自天然石膏、硬石膏、氟磷灰石、銅礦渣、鋼渣、鋅渣、鎳渣、磷渣、粉煤灰，或它們的組合,比對于水泥生料其摻量范圍在0.1%-5%。本發(fā)明提供的水泥熟料礦物結(jié)構(gòu)與普通硅酸鹽水泥相比，硅酸三鈣尺寸更大，硅酸二鈣尺寸更小,從而在熟料粉磨過程中降低了能耗，在水泥水化過程中提高了水泥的活性和強度。
【IPC分類】C04B7/02, C04B7/42
【公開號】CN104944811
【申請?zhí)枴緾N201510377355
【發(fā)明人】許毅剛, 陳雪梅, 陽運霞, 鐘文
【申請人】嘉華特種水泥股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月1日