专利名称：高铁硅酸盐早强水泥熟料及其生产方法
技术领域：
本发明属于水泥生产领域，特别是高铁硅酸盐早强水泥及其生产方法。
高铁硅酸盐水泥国外原有生产，如菲拉瑞(Ferrari)水泥，它的C3S+C4AF含量很高约75-95%但由于它后期强度不高，有时强度还下降、倒缩，更主要是在煅烧过程中易粘边，结大块操作复杂，故现已不生产。普通硅酸盐早强水泥的生产，对原料、煤质要求较高，烧成温度高，煅烧时间长，生产过程复杂，难以控制，相应生产成本高，不适于广泛应用生产。掺入矿化剂的普通硅酸盐水泥生产，虽然生产过程简单，可降低热耗，稍提高早强，但总的强度值仍不理想，而且一旦水泥熟料中C4AS+C11A7CaF2含量增高，则会产生急凝现象。
针对上述水泥及生产方法的主要缺陷，本发明提出了一种高铁硅酸盐早强水泥熟料及其生产方法。
本发明的技术解决方案是在以C3S+C4AF为主的高铁硅酸盐水泥熟料中还含有C4AS和C11A7CaF两种矿物成分，熟料矿物成分为(重量%)。
C3S 60-75%C2S 0-3%C4AF 15-25%C3A 0-1.5%C4AS+C11A7CaF25-20%本发明水泥的生产方法是采用原高铁硅酸盐水泥的生产方法，在配料时。掺入复合矿化剂，其烧成温度为1280℃-1350℃。
生料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3及复合矿化剂的含量(重量%)为CaO 41-50.2%， SiO210-16.0%，Al2O32.0-5.5%， Fe2O33.2-9.5%，复合矿化剂的成分及配料的重量百分比如下CaSO40-5.5%BaSO40-7%CaF20-4%CaCl20-4.5%掺入的复合矿化剂其成分至少含上述成分的一种以上。总量为配料百分比的2-8%。
由于本发明的水泥熟料中含有C4AS和C11A7CaF2两种矿物成分，而这两种矿物成分早强性能较为突出，这使得本发明熟料制成的水泥早期强度提高很快，有时一天强度即可达现有早强水泥三天强度标准要求。在后期强度方面，在水化过程中，早强矿物C4AS水化时形成了钙矾石，而C3S与水反应后生成的C-S-H凝胶，与这种钙矾石之类的早强矿物水化产物的微观水泥石结构，构成了较完好的骨架结构，这对水泥后期强度的发展提供了较好前提，使得本发明水泥熟料制成的水泥的后期强度稳定上升，并克服了急凝现象。
通过在原高铁硅酸盐水泥生产配料时掺入复合矿化剂，第一，使烧成温度降低，液相温度下降，促进了C3S、C4AF的生成，克服了窑内结大块、粘边等现象的发生，使生产过程易于控制。第二，由于煅烧温度降低，使得主要强度矿物C3S在较低温度下形成，其中部分是由中间过渡相分解而来，因此活性较大，这使得本发明熟料早期、后期强度发挥好。第三，最主要的是通过复合矿化剂的掺入使熟料中产生了相当含量的C4AS和C11A7CaF2两种早强矿物成分，从而使得本发明水泥熟料制成的水泥早期强度好，后期强度稳定。从这种意义上来说，掺入复合矿化剂，不仅是为了起促进生料矿化的作用，而是为了使熟料中获得能使其强度性能有极大提高的某种矿物成分。
高铁硅酸盐早强水泥与菲拉瑞水泥，普通硅酸早强水泥的矿物成分及产品性能比较见下表。
本发明早强水泥的优点在于1、由于水泥熟料增加了C4AS和C11A7CaF2两种早强矿物成分，因此大大提高了水泥熟料的早期强度，同时也使得后期强度稳定增长，克服了“菲拉瑞”水泥后期强度低的缺陷。
2、由于本发明水泥中含有大量的C4AF，使其耐磨性能好，因此可用做公路水泥，耐磨水泥。
3、由于本发明水泥中C3A矿物较少几乎为0，使得抗硫酸盐侵蚀性强，故可在一些化工和海防工程中使用。
而采用本发明的水泥生产方法其优点在于1、由于在生产中可以采用普通硅酸盐水泥的生产方式来生产早强型水泥，简化了生产过程，并可相应放宽对原料成分、煤质等要求，生产成本低。
2、由于在配料时掺入了矿化剂相应降低了烧成温度，炉内煅烧制度稳定，单位热耗下降10-15%。
3、普通立窑采用本发明方法后，水泥熟料质量明显提高，熟料二十八天强度最高可达630Kg/cm2，立窑生产，操作均易控制，产量可提高10-25%。
本发明实施例根据本发明生产方法，在普通立窑上生产本发明水泥熟料，加入CaSO4，CaF2两种复合矿化剂。
原料成分及原料配方见下表。
入窑生料CaCO3滴定值合格率为45%，采用全黑生料，浅暗火煅烧，烧成温度1330℃，入窑生料烧失量为33%左右。烧制成熟料。
对于三种配方制成的熟料，水泥的物理性能如下熟料、水泥物理性能表
对于1＃配方烧制成的熟料，经X射线衍射分析和岩相检测其矿物组成为
制成的高铁硅酸盐早强水泥，标准稠度0.25，0.08m/m筛，筛余6.0%，水泥凝结时间初凝2小时05分终凝3小时17分安定性合格(煮沸试验)
权利要求
1.高铁硅酸盐水泥熟料，矿物成分以C3S+C4AF为主，其特征在于熟料中含有C4AS+C11A7CaF2矿物成分，熟料矿物成分为(重量%)C3S 60-75%C2S 0-3%C4AF 15-25%C3A 0-1.5%C4AS+C11A7CaF25-20%。
2.高铁硅酸盐水泥的生产方法，其特征在于a、在配料时掺入复合矿化剂，b、烧成温度为1280-1350℃。
3.根据权利要求2的生产方法，其特征在于生料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3及复合矿化剂的含量(重量%)为CaO 41-50.2%， SiO210-16.0%，Al2O32.0-5.5%， Fe2O33.2-9.5%，复合矿化剂 2-8%。
4.根据权利要求2和3的生产方法，其特征在于a、复合矿化剂的成分及配料重量百分比如下CaSO40-5.5%BaSO40-7%CaF20-4%CaCl20-4.5%b、掺入的复合矿化剂其成份至少含上述的一种以上。
全文摘要
高铁硅酸盐早强水泥熟料及其方法，在普通硅酸盐水泥熟料的生产基础上，采用特殊的配料方案，选择适宜的矿化剂，可生产出以C
文档编号C04B7/22GK1030740SQ8810458
公开日1989年2月1日 申请日期1988年7月19日 优先权日1988年7月19日
发明者冯修吉, 吴斌, 龙世宗, 胡曙光 申请人:武汉工业大学