專利名稱：超高鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種特種硅酸鹽水泥熟料及其制造方法，屬于水泥工業(yè)的特種水泥領(lǐng)域。
與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)有以下幾個<1>屬于硫鋁酸鹽系統(tǒng)的鐵鋁酸鹽水泥，其熟料組成為C4A3S-C4AF-C2S-CaSO4，不含C3S，其特點是快硬，高強，可制成自應(yīng)力水泥，但是所用原料Al2O3含量很高，需要用鋁礬土作原料，其燒成溫度較低，但溫度范圍窄(1300℃～1350℃)，燒成工藝不好控制，該水泥的耐久性問題，尚未有肯定的結(jié)論。
<2>國外有種菲拉瑞泥，其熟料組成為C3S-C4AF-C2S，其中的C4AF含量約可達(dá)20％，燒成溫度范圍與通常的硅酸鹽水泥相當(dāng)，為1350℃～1450℃，其特點是早期強度略低，后期強度正常。
<3>國內(nèi)尚有一種道路硅酸水泥熟料，熟料組成為C3S-C2S-C3A-C4AF，屬于高鐵水泥，其中的C4AF含量國家標(biāo)準(zhǔn)要求為16％以上，羅馬尼亞標(biāo)準(zhǔn)為18％以上，實際上不會超進(jìn)20％，否則燒成很困難，該水泥強度正常，耐磨性好，燒成溫度正常，但范圍偏窄，不好控制。
<4>另有國內(nèi)的加復(fù)合礦化劑煅燒的水泥，熟料組成為C3S-C2S-C3A-C4AF系統(tǒng)，其中C4AF含12～20％，燒成時摻入螢石和石膏(或其他含氟和硫酸根的物質(zhì))作為礦化劑，促使熟料燒成溫度降低至1250～1350℃。
以上幾種水泥熟料及生產(chǎn)技術(shù)各具特色，代表了幾年來的高鐵水泥技術(shù)方面的成果，但尚有以下幾方面有待改進(jìn)1.在硅酸鹽水泥熟料系統(tǒng)中，當(dāng)鐵鋁酸鈣的含量提高到20％以上時，燒成制度不易控制，煅燒溫度范圍窄，為1300～1350℃或1250℃～1350℃，在生產(chǎn)中難以掌握。
2.現(xiàn)有的高鐵水泥在使用性能方面尚不能滿足一些特殊需要，如硫鋁酸鹽水泥雖能產(chǎn)生膨脹性，但其水化熱高，制作大面積混凝土不適合，而且其耐久性未經(jīng)受長期考驗；硅酸鹽水泥耐久性好，但無膨脹性，無補償收縮作用，用于大體積混凝土工程，往往產(chǎn)生開裂。
用含有超高鐵鋁酸鈣成分的硅酸鹽水泥熟料制造的水泥，作大體積混凝土工程等用途，人們作過大量實驗研究，均持肯定態(tài)度，但是在工廠中實際生產(chǎn)這種熟料卻存在困難。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種具有超高鐵鋁酸鈣相的硅酸鹽水泥熟料組成，其中的鐵鋁酸鈣含量占熟料組成的20％以上，可以用此熟料配制出有特殊性能水泥，用于有特殊要求的大工程中，如利用其膨脹性以補償收縮。用于海洋工程中，可以耐腐蝕，利用其抗磨性用于筑路工程和飛機場工程等，并且利用此水泥燒成溫度低，燒成溫度范圍寬，易于掌握，節(jié)省煤耗，可降低成本。
本發(fā)明的具體內(nèi)容如下超高鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料的礦物組成如下C3S＝40～62％C2AxF(1－x)＝21～42％其中的x值為0.25～0.46MgO＝0～8％fCaO在3％以下其制造方法如下<1>配料按熟料率值要求計算控制Kh＝0.84～1.0 P≤0.60
Kh＝(CaO-1.1Al2O3-0.7Fe2O3-fCaO)/2.8SiO2其中的氧化鈣fCaO控制在3％以下。
原料有石灰石、粘土、鐵粉或其代用及校正原料(如礬土、頁巖、硫酸渣、電石渣、煤矸石、粉煤灰等)在回轉(zhuǎn)窯或機立窯上按一般的硅酸鹽水泥熟料的生產(chǎn)方法與控制方法生產(chǎn)，入窯生料化驗結(jié)果CaCO3或CaO合格率控制在60％以上，F(xiàn)e2O3合格率達(dá)到50％以上。生料中摻加礦化劑，包括含氟礦化物(如螢石)作含硫的礦化劑(如石膏、硫精礦等)，摻量以CaF2和CaSO4計，分別為CaF21～2％，CaSO40～3％(占生料百分?jǐn)?shù))。
<2>控制工藝參數(shù)可用回轉(zhuǎn)窯或立窯煅燒。
燒成溫度(物料溫度)1150℃～1320℃，窯內(nèi)要求通風(fēng)好，保持氧化氣氛，以避免結(jié)皮或結(jié)圈，控制快轉(zhuǎn)窯，快加料，快卸料，控制窯產(chǎn)量比煅燒一般硅酸鹽熟料高10～20％，立窯黑生料配煤量低，用此方法生產(chǎn)的熟料28天抗壓強度為50～65MPa。
以下為
具體實施例方式例1，在回轉(zhuǎn)窯上煅燒按熟料率值Kh＝0.90，n＝1.38，P＝0.59用石灰石、煤矸石、鐵粉配料，生料中外摻1.5％螢石(螢石中含CaF2量為87.8％)，用低熱值煤作燃料(僅為4000大卡/kg煤)，燒成溫度1200℃～1300℃，快加料，產(chǎn)量增加20％，熟料的fCaO為2％，燒成熟料的礦物組成C3S＝49.6％，C2S＝17.2％，鐵鋁酸鈣25.6％，MgO＝2.9％，熟料摻5％石膏后的安全性合格，凝結(jié)時間正常，28天抗壓強度63MPa，抗折強度8.8MPa。
例2，按熟料率值Kh＝0.91，n＝1.20 P＝0.51用石灰石，粘土、鐵粉、配料、螢石、石膏作礦化劑，生料中外摻CaF21.1％、CaSO40.8％，在回轉(zhuǎn)窯上煅燒，溫度1200～1300℃，熟料中游離氧化鈣fCaO＝1.2±0.3％，熟料礦物組成C3S＝52.4％，C2S＝15.7％，MgO＝0.9％，鐵鋁酸鈣29.3％，熟料摻5％石膏后，28天抗壓強度59.4MPa，抗折強度8.3MPa。
例3，按熟料率值Kh＝0.95，n＝0.72，P＝0.33，用石灰石、粘土、鐵粉配料、螢石和石膏作礦物劑，生料中摻量為CaF21.5％，CaSO41.2％，燒成溫度1180℃～1280℃，在回轉(zhuǎn)窯上煅燒，fCaO＝1.0％，燒成熟料的礦物組成C3S＝48.8％，C2S＝7.2％，MgO＝6.0％，鐵鋁酸鈣＝38.9％，熟料摻5％石膏后，28天抗壓強度54.8MPa，抗折強度81.MPa。
本發(fā)明的優(yōu)點和效果本發(fā)明所設(shè)計的水泥熟料礦物組成中鐵鋁酸鈣含量超過20％以上，而且屬于硅酸鹽水泥系統(tǒng)，可以配制具有特殊性能的水泥，用于專門的工程中，如利用其膨脹性，補償收縮，可用于大體積的混凝土施工，具有優(yōu)良的耐腐蝕性，可用于海水工程中，具有優(yōu)良的耐腐性可用于路面和飛機場施工等等。而且本發(fā)明的制造方法，燒成溫度可大幅度降低，并具有足夠?qū)挼臒蓽囟确秶?，可以增產(chǎn)20％，此工藝具有增產(chǎn)節(jié)能的直接效果，其熟料強度可達(dá)50～65MPa。
權(quán)利要求
1.一種超高鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料，其特征是熟料的礦物組成為C3S＝40～62％，C2AxF(1－x)＝21～42％其中的x致0.25～0.46，MgO＝0～8％，余為C2S及少量其他礦相及游離氧化鈣。
2.一種超高鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料的制造方法，其特征是<1>按熟料率值計算配料Kh＝.84～1.0，P≤0.60游離氧化鈣控制在3％以下；<2>生料中摻氟，硫礦化劑，摻量按CaF2和CaSO4計，分別為CaF21～2％、CaSO40～3％(占生料百分?jǐn)?shù))；<3>可用回轉(zhuǎn)窯或立窯生產(chǎn)；<4>煅燒溫度1150℃～1320℃，窯內(nèi)要求氧化氣氛；<5>生產(chǎn)中控制多加料，快轉(zhuǎn)窯的辦法。
全文摘要
本發(fā)明為一種超高鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料制造方法，此種熟料的礦物組成為C
文檔編號C04B7/00GK1122313SQ95105309
公開日1996年5月15日 申請日期1995年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月22日
發(fā)明者陳益民, 史立萍, 蘇慕珍 申請人:中國建筑材料科學(xué)研究院