专利名称：一种新型水泥促熔剂和用它生产高性能特种水泥的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的新型水泥促熔剂以及用它生产水泥和改性的高性能特种水泥。
本发明的目的是要提供一种简便易行的方法，生产水泥，特别是高性能特种水泥，如中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低碱硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥、抗硫酸盐水泥、改性硅酸盐水泥等等。
高性能水泥是本世纪新一代水泥的发展方向，具有水化热低、强度高、质量稳定、凝结时间可调，需水量少、流动性好，碱含量低，特别是耐久性强等优点，可使混凝土的寿命延长数倍以上，市场迫切需要这种产品。但用传统方法在一般水泥厂家生产高性能水泥生产技术难度很大，而且成本高，售价昂贵，对原、燃料质量要求高，生产控制要求严格，故虽然高性能特种水泥性能优越，是一种更新换代的产品，但不具备生产普及的条件。
而利用本发明的新型水泥促熔剂，在一般水泥正常生产厂家，利用现有设备和生产设施，不需改变现有工艺条件，就可达到生产高性能特种水泥的目的，甚至在立窑生产企业也可以生产出高性能水泥。这是因为该新型水泥促熔剂有改变水泥熟料矿物结构和性能的作用，它拓宽了烧成范围，与传统方法生产高性能水泥采取限制矿物含量的方法来降低水化热的做法不同，本新型水泥促熔剂是用改变矿物结构的方法来降低水化热的，这两者在技术上是有本质区别的。
本发明的新型水泥促熔剂在生产高性能特种水泥中的作用是通过改变熟料的矿物结构来实现的，通过分析晶相可以看出，掺加新型水泥促熔剂后，获得了改性了的硅酸盐熟料。
说明书附图为掺加本发明的新型水泥促熔剂后煅烧制得的改性硅酸盐的熟料的晶相图。
图1A为葡萄状料中的C3S晶体。
图1B为烧结料中的C3S晶体。
图1C为叶片状的C2S晶体。
图1D为片状及矩形的C3A晶体。
由特殊结构性的新型水泥促熔剂作为优良的非晶种，掺入到水泥生料中，在共同煅烧时，起“诱导结晶”的作用，这种作用使掺有新型水泥促熔剂的熟料晶相结构发生变化，性能也随之改变。
用本发明的新型水泥促熔剂生产高性能特种水泥方法简便易行，操作简单，在水泥正常的生产厂家，利用现有原、燃料及工艺设施，将加工好的促熔剂产品在生料中添加调整至配料生产的3个率值控制指标，在不改变原有工艺条件下，即可投入实施。其生产步骤一是确定原、燃料，二是决定配料生产方案，三是制备生料，四是煅烧熟料，五是制成水泥。
本发明的新型水泥促熔剂由几种特殊性能的非金属矿物组成，该新型水泥促熔剂的配方为A、硅灰石50％～100％；重晶石0～25％；蓝宝石0～25％B、硅灰石40％～100％；重晶石0～20％；石榴石0～20％；萤石0～20％C、硅灰石40％～100％；重晶石0～20％；蓝宝石0～20％；石榴石0～20％按上述配方组成的新型水泥促熔剂，通过粉碎，经配比加工制成50～100目，优选为50～80目的粉状产品。
本发明所涉及的材料要求如下硅灰石品位大于50％，其中SiO2＞30％CaO＞28％，MgO＜2％，Loss＜2％；重晶石品位大于60％，BaSO4＞60％SiO2＜30％，MgO＜2％；石榴石品位大于30％；萤石CaF2＞70％；蓝宝石品位大于20％。
按配方要求制成的新型水泥促熔剂，在水泥厂应用时是在水泥生料制备配料时加入，其掺入量为水泥生料的1％～10％，优选为2％～5％。
以下结合实施例具体说明。但本发明并不仅限于此。
实施例1某厂现有一台φ3.0×10M机立窑，两台φ2.2×7.0M开流磨机，外购石灰石，全黑生料煅烧。试前该厂生产425#普通硅酸盐水泥。用本发明的新型水泥促熔剂A配方制成的产品在该厂试用。
1、原燃材料生产普通水泥所用原、燃料为石灰石、铁粉、粘土、矿化剂、优质煤。经过分析，决定改为生产425#中热硅酸盐水泥。粘土因碱含量高，不符合中热水泥的要求，决定去掉。矿化剂不用，保留石灰石、铁粉，用页岩代替粘土。
表1 原材料化学成分
表2煤工业分析
2、生产配料工艺通过配料计算设计的三个率值为KH＝0.93±0.02 N＝1.8±0.1 P＝1.2±0.1实物配比见表3，生料化学成分见表4表3
生料控制指标CaO＝38.8±0.5 Fe2O3＝3.2±0.1 细度＜10％表4生料化学成分
3、烧成用促熔剂制备的生料，降低了烧成温度，易烧性好，上火速度快、产量高，但需采用暗火操作方法。
4、熟料化学成分从外观上看，熟料基本上呈致密块，葡萄状组成，化学成分见表5。
表5
5、熟料物理性能检验结果，见表6表6
由本实施例可看出，用本发明的新型水泥促熔剂可低成本生产出优质的中热硅酸盐水泥。
实施例21、现有生产条件某厂是用立窑生产15万吨矿渣325#、425#水泥的企业。决定采用本发明新型水泥促熔剂C配方制成的产品，利用现有工艺条件试产低热、低碱、高性能水泥。
2、原燃材料分析，见表7表7各种原、燃料化学分析
煤的工业分析，见表8表8
根据低碱、低热、高性能水泥的要求，把原来原料中的粘土、萤石、石膏取消，用粉砂岩代替粘土，新型促熔剂代替复合矿化剂、萤石和石膏。增加的原料化学成分如下，见表9表9
配料方案，见表10表10生料配备方案
前后生料化学成分对比表，见表11表11
前后熟料质量分析对比及说明前后熟料化学成分对比，见表12
表12前后熟料化学成分对比表 前后熟料率值及矿物组成对比，见表13表13前后熟料率值及矿物组成对比表 前后熟料物理性能对比，见表14表14前后熟料物理性能对比表 前后熟料碱含量和水化热对比，见表15表15前后熟料碱含量和水化热对比表 通过上述对比分析，说明新型水泥促熔剂可以在不改变原有工艺的条件下，把水泥促熔剂掺加到生料中，通过改变熟料的矿物晶相结构，改变水泥性能，以低成本，生产低碱、低热、高性能水泥。
权利要求
1.一种改进后的新型水泥促熔剂，其特征在于，该新型水泥促熔剂的配方为A、硅灰石50％～100％；重晶石0～25％；蓝宝石0～25％B、硅灰石40％～100％；重晶石0～20％；石榴石0～20％；萤石0～20％C、硅灰石40％～100％；重晶石0～20％；蓝宝石0～20％；石榴石0～20％
2.如权利要求1所述的新型水泥促熔剂，其特征在于，其原料经过破碎，粉磨后，其粒度在50～100目，优选为50～80目。
3.一种改进的硅酸盐水泥熟料，其特征在于，该熟料在烧制前加入了如权利要求1所述的新型水泥促熔剂。
4.如权利要求3所述的水泥熟料，其特征在于，新型水泥促熔剂的掺入量为生料中的1％～10％，优选为2％～5％。
5.如权利要求3所述的水泥熟料，其特征在于，该水泥熟料的晶相结构不同于未掺新型水泥促熔剂的晶相结构。
6.高性能特种水泥，其特征在于，它是由权利要求3所述的水泥熟料制成。
7.硅酸盐水泥，其特征在于，它是由权利要求3所述的水泥熟料制成。
全文摘要
本发明提供了一种新型水泥促熔剂和用它生产高性能水泥的方法,在不改变原有工艺情况下,以低成本生产高性能特种水泥,这种特种水泥具有水化热低、强度高、质量稳定、凝结时间可调,需水量少、流动性好,碱含量低,耐久性强等优点。
文档编号C04B7/00GK1373100SQ0110904
公开日2002年10月9日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者张忠明, 张麓 申请人:张忠明, 张麓