专利名称：含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥熟料及其生产方法，特别是一种含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料及其生产方法。
背景技术：
传统的通用水泥熟料生产，主要是由石灰石、粘土、铁质校正原料和规定量的煤粉煅烧而成，在该熟料中掺入一定比例混合材经粉磨即得通用水泥，该熟料四大矿物组成C3S、C2S、C3A、C4AF中C3A水化硬化存在着水化热高，干缩变化大，导致该类水泥早期强度低，混合材掺量少，成本高。也有含硫铝酸盐水泥的生产，但该水泥是特种水泥，不属于通用水泥，不能在常规的建筑工程中使用。还有山东建材学院研制的阿利特-硫铝酸盐水泥熟料，由于该熟料制得含硫铝酸盐水泥中SO3含量超过3.5％，也不属于通用水泥。实施ISO水泥新标准后，对水泥强度尤其是早期强度要求较高，为了达到新标准的这种要求，特别是要达到3天强度指标，迫使混合材的掺量大幅度减少，这就提高了水泥的生产成本而降低了企业的经济效益。
发明内容
本发明的目的是为了在不降低混合材掺量的条件下提高水泥标号，或在保持水泥标号不变的前提下提高混合材掺量，而提出一种主要矿物组成为C3S-C2S-C4A3S的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料。
本发明的另一目的是提出了一种生产上述含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料的方法，即在传统硅酸盐水泥熟料中引入适量的无水硫铝酸钙(C4A3S)矿物组成，主要是改变原料配比尤其是不使用铁质校正原料。
本发明的技术方案为一种含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料，其特征是熟料的矿物组成为C3S-C2S-C4A3S，其中熟料的矿物组成重量百分比为C3S40％-70％，C4A3S 2％-10％，C2S余量，熟料的化学组成中Fe2O3＜3.5％。优选C3S的重量百分比为50％-60％，C4A3S的重量百分比为4％-7％，C2S余量。
一种生产上述含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料方法，其特征是采用原料为重量百分比75-86％石灰石，5-18％粘土，2.5-9％矿化剂，经配料、粉磨，煅烧而成。
本发明中所述的矿化剂为石膏和萤石。石膏的重量百分比为2-7％，萤石重量百分比为0.5-2％。采用的窑为机立窑时，原料在入窑煅烧前，预先加入规定比例的煤粉，煤粉的规定比例为的重量百分比为4-15％。采用的窑为旋窑时，原料在进入窑内煅烧前及煅烧时，喷入煤粉或燃油。燃烧时温度控制在1200-1400℃之间，最好是控制在1300-1350℃。
本发明的有益效果为用该方法生产的水泥熟料含有无水硫铝酸钙矿物，其特性为易磨性好，强度高，例如，其1天抗压强度为18-25Mpa，3天抗压强度为25-35Mpa，28天抗压强度为55-75Mpa，比传统硅酸盐水泥高5-15Mpa；抗折率高，该熟料的抗折率达到0.85-0.90；可大幅度增加混合材尤其是粉煤灰掺量而提高水泥标号，例如，在相同条件下，混合材的掺量可提高10-30％；该熟料与粉煤灰的相容性好于与矿渣的相容性，有激发粉煤灰活性的作用，在相同掺量的条件下，粉煤灰水泥的强度高于矿渣水泥的强度，而在水泥强度相同的情况下，粉煤灰的掺量高于矿渣的掺量，这与传统的理论和实践截然相反。
具体实施例方式实施例一在机立窑生产线上，将石灰石80kg，粘土10kg，石膏4kg，萤石1kg，煤5kg，配合入球磨机磨成生料，再加水成球入机立窑，在1300℃左右煅烧成熟料。用化学分析方法和X-射线衍射定量法测得熟了中C3S重量比占60％，C4A3S的重量比占4％，Fe2O3的重量比占2.5％。
实施例二在回转窑生产线上，将石灰石85kg，粘土6kg，石膏7kg，萤石2kg，配合入球磨机磨成生料，将生料喂入回转窑在1350℃左右煅烧成熟料。用化学分析方法和X-射线衍射定量法测得熟了中C3S重量比占55％，C4A3S的重量比占6％，Fe2O3的重量比占1.5％。
实施例三在机立窑生产线上，将石灰石75kg，粘土5kg，石膏5kg，萤石1kg，煤15％，配合入球磨机磨成生料，再加水成球入机立窑，在1200℃左右煅烧成熟料。用化学分析方法和X-射线衍射定量法测得熟了中C3S重量比占50％，C4A3S的重量比占5％，Fe2O3的重量比占0.5％。
实施例四在回转窑生产线上，将石灰石79.5kg，粘土18kg，石膏2kg，萤石0.5kg，配合入球磨机磨成生料，将生料喂入回转窑在1350℃左右煅烧成熟料。用化学分析方法和X-射线衍射定量法测得熟了中C3S重量比占58％，C4A3S的重量比占6％，Fe2O3的重量比占1.5％。
权利要求
1.一种含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料，其特征是熟料的矿物组成为C3S-C2S-C4A3S，其中熟料的矿物组成重量百分比为C3S 40％-70％，C4A3S 2％-10％，C2S余量，熟料的化学组成中Fe2O3＜3.5％。
2.根据权利要求1所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料C3S的重量百分比为50％-60％，C4A3S的重量百分比为4％-7％，C2S余量。
3.一种含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料的生产方法，其特征是采用原料为重量百分比75-86％石灰石，5-18％粘土，2.5-9％矿化剂，经配料、粉磨，在窑内煅烧而成。
4.根据权利要求3所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料生产方法，其特征是所述的矿化剂为石膏和莹石。
5.根据权利要求4所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料生产方法，其特征是所采用的石膏的重量百分比为2-7％，莹石的重量百分比为0.5-2％。
6.根据权利要求3所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料生产方法，其特征是所采用的窑为旋窑，原料在进入窑内煅烧前及煅烧时，喷入煤粉或燃油。
7.根据权利要求3所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料生产方法，其特征是所述的窑采用机立窑，原料在入窑煅烧前，预先加入重量百分比为4-15％的煤粉。
8.根据权利要求3所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料生产方法，其特征是煅烧时温度控制在1200-1400℃。
9.根据权利要求8所述的含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料生产方法，其特征是煅烧时温度控制在1300-1350℃。
全文摘要
本发明公开了一种含无水硫铝酸钙矿物的硅酸盐水泥熟料及其生产方法，其特征是熟料的矿物组成为C
文档编号C04B7/38GK1490270SQ0315299
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月12日 优先权日2003年9月12日
发明者沈晓冬 申请人:南京工业大学