快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺
专利汇可以提供快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种快凝快硬贝利特硫 铝 酸盐 水 泥熟料，涉及到快凝快硬贝利特硫铝酸盐 水泥 熟料、应用及其生产工艺。该 水泥熟料 所含矿物组份中包括20～35%C4A3，3～9%C4AF，37～47%C2S，0.5～4.6%f-CaO，14～26.3%CaSO4；重量百分比的化学成分组成为：12.9～16.1%SiO2，12～19%Al2O3，1～3%Fe2O3，49～54%CaO，12～18.43%SO3；具体采用重量百分比为33～62%的石灰石、10.5～28% 粉 煤 灰 和19～45% 脱硫 石膏 、在1300±50℃ 回转窑 中 煅烧 而成。借助以上熟料26%-97%、硬石膏3%-19%、矿渣0%-55%混合 研磨 成各种标号的快硬、高强水泥产品。，下面是快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺专利的具体信息内容。
1.一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，所含矿物成份中包括C4A3
、C4AF， C2S、 CaSO4，其特征在于该硫铝酸盐水泥熟料所含矿物组份中包括0.5～4.6% f-CaO。
2.根据权利要求1所说的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于上述熟料有如下重量百分比的矿物组成：20～35% C4A3 ，3～9%C4AF，37～47%C2S，0.5～4.6%f-CaO，
14～26.3%CaSO4, 余量为混杂矿物成分。
3.根据权利要求2所说的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于上述熟料中余量混杂矿物成分≤7%。
4.根据权利要求2或3所述的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于上述熟料中余量混杂矿物成分包括MgO、或CaO·TiO2、或Na2SO3、或K2SO3，或其中的两种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求2所述的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于所述的熟料具有如下列重量百分比的化学成分组成：12.9～16.1%SiO2，12～19%Al2O3，1～3%Fe2O3，
49～54%CaO， 12～18.43%SO3，余量为混杂化学成分。
6.根据权利要求5所说的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于上述熟料中余量化学成分≤4%。
7.根据权利要求5或6所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，其特征在于所述水泥熟料中余量化学成份包括MgO、或TiO2、或Na2O、或K2O、或其中两种或两种以上的混合物。
8.一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
（1）制备毛料：依据权利要求1所述的配比计算所需各原料用量，称取质量百分比为
33～62%的石灰石、10.5～28%粉煤灰和19～45%脱硫石膏；
（2）生料预制：将（1）中制备的毛料经粉磨、均化得到规定细度的生料；
（3）煅烧：将步骤（2）所得的水泥生料在回转窑中经1300±50℃下煅烧，得到水泥熟料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述（1）毛料制备中，石灰石组份原料部分或全部为碱渣、或钢渣、或电石渣、或他们的两种或两种以上的混合物，所需要控制的原则是熟料中CaO含量必须等效于49～54%。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述（1）毛料制备中，粉煤灰组份中部分或全部为铝矾土、或铝矾土尾矿、或煤矸石、或高岭土、或沸腾炉渣、或粘土或他们的两种以及两种以上的混合物，所需要控制的原则是熟料中Al2O3 含量必须等效于12～19%。
11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述脱硫石膏部分或全部为天然无水石膏、或天然二水石膏、或脱硫石膏、或半水石膏、或磷石膏、或硫酸铝或富含石膏成分的工业废料的中的两种或两种以上的混合物，所需要控制的原则是混合物熟料中SO3 含量等效于12～18.43%。
12.一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，包括水泥熟料，调凝、促强组分，填料所配制、并均混研磨而成，其特征在于：
选择权利要求1所说的水泥熟料，加配调凝、促强组分选择硬石膏，填料选择矿渣；
按照下述重量百分比的混配、研磨成水泥：快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料
26%-97%、硬石膏3%-19%、矿渣0%-55%；
按设计标号在26%-97%范围内选择水泥熟料重量百分比，在小磨实验数据基础上、在步骤 划定的范围内调整硬石膏，矿渣的配伍、并经研磨而成的水泥控制技术指标达到：
初凝时间：9-30分钟、终凝时间：11-40分钟、2小时抗折强度：1.8-4.6Mpa 、2小时抗压强度：4.9-25.6Mpa、28天抗折强度：6.3-11.8Mpa 、28天抗压强度：45.1-92.7Mpa、28天自由膨胀率：0.012-0.078%，限制膨胀率：21天空气中0.01%-0.033%、水中28天膨胀率
0.009%-0.055%。
13.根据权利要求12所述的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，其特征在于所述硬石膏组分可全部或部分用脱硫石膏、或天然二水石膏、或半水石膏、或磷石膏、或氟石膏替代，或者用上述石膏的两种以上混合物替代，替代的原则是替代物中三氧化二硫的当量相同。
14.根据权利要求12所述的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，其特征在于所述矿渣可用粉煤灰、或钢渣、或铁尾矿砂、或石灰石、或白云石、或砂岩、或他们的混合物全部或部分替代。
15.一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥的生产工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
①生料的制备：称取质量百分比为33～62%的石灰石在生料磨粉磨，然后与10.5～
28%粉煤灰和19～45%脱硫石膏经风选、均化，得入窑生料；
②熟料的制备：将步骤①所得入窑生料在回转窑中经1300±50℃煅烧，得到水泥熟料，所含矿物组份中包括0.5～4.6% f-CaO；
③水泥的制备：参照权利要求12之步骤 中的配比，结合水泥标号设计要求选取熟料、并根据混配料化验单、预拟小磨适配方案，进行的配比和小磨实验后，根据经验数据决定硬石膏、矿渣以及水泥熟料的具体比例，再混合粉磨至比表面积≥450m2/Kg，制成水泥。
16.根据权利要求15所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥的生产工艺，其特征在于所述的步骤 的水泥的制备中、混合粉磨前，加入0.1-0.3%的碳酸锂以缩短凝结时间，提高早期强度。
17.根据权利要求15所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥的生产工艺，其特征在于所述的水泥，加入0.2-0.5%柠檬酸以延长凝结时间，提高晚期强度。
18.根据权利要求14所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，其特征在于所述的水泥中加入的碳酸锂可以用氢氧化锂、氯化锂全部或部分替代。
19.根据权利要求15所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，其特征在于所述的水泥中加入的柠檬酸，可用柠檬酸钠、葡萄糖酸钠全部或部分替代。
20.基于权利要求12所说的贝利特硫铝酸盐水泥，包括水泥熟料，调凝、促强组分，填料所配制、并均混研磨而成，其特征在于：
混配、研磨中所选择的快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料为5%-12%、硬石膏17%-18%、矿渣71%-78%；
按设计标号在5%-12%范围内选择水泥熟料重量百分比，在小磨实验数据基础上、在上述划定的范围内调整硬石膏，矿渣的配伍、经研磨而成的水泥控制技术指标达到：
初凝时间不大于43分钟、终凝时间不大于53分钟，28天抗折强度：11.9-12.8Mpa 、28天抗压强度：79-82.5Mpa、28天自由膨胀率：0.10-0.12%、空气中21天膨胀率：
0.001%-0.002%、水中28天膨胀率0.017%-0.022%。
快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、应用及其生产工艺
技术领域
背景技术
发明内容
w (C2S)＝2.87 w(SiO2)
w (C4AF)＝3.04 w (Fe2O3)
w (CaSO4)＝1.7 [w(SO3)－0.13w(C4A3 )]
w (CT)＝1.7 w(TiO2)
w(f- CaO) ＝ w(CaO) － 0.55[w(Al2O3) － 0.64 w(Fe2O3)] － 1.87w(SiO2) －
1.4w(Fe2O3)－0.7[w(TiO2)＋w(SO3)]
本发明中配料系数及计算公式：
碱度系数
铝硫比
为解决上述技术问题，本发明采用的技术手段包括以下内容：
（一）关于熟料
快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，所含矿物成份中包括C4A3 、C4AF， C2S、 CaSO4，关键在于该硫铝酸盐水泥熟料所含矿物组份中包括0.5～4.6% f-CaO。
（1）制备毛料：称取质量百分比为33～62%的石灰石、10.5～28%粉煤灰和19～45%脱硫石膏；
（2）生料预制：将（1）中制备的毛料经粉磨、均化得到规定细度的生料；
（3）煅烧：将步骤（2）所得的水泥生料在回转窑中经1300±50℃下煅烧，得到水泥熟料。
水泥熟料选择快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料，调凝、促强组分选择硬石膏，填料选择矿渣；
按照下述重量百分比的混配、研磨成水泥：快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料
26%-97%、硬石膏3%-19%、矿渣0%-55%；
借助上述比例调整快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料、硬石膏，矿渣的配伍、使得经研磨而成的水泥技术指标控制为：
初凝时间：9-30分钟、终凝时间：11-40分钟、2小时抗折强度：1.8-4.6Mpa 、2小时抗压强度：4.9-25.6Mpa、28天抗折强度：6.3-11.8Mpa 、28天抗压强度：45.1-92.7Mpa、空气中膨胀率：0.01%-0.033%、水中28天膨胀率0.012%-0.055%。
①生料的制备：称取质量百分比为33～62%的石灰石在生料磨粉磨，然后与10.5～
28%粉煤灰和19～45%脱硫石膏经风选、均化，得入窑生料；
②熟料的制备：将步骤①所得入窑生料在回转窑中经1300±50℃煅烧，得到水泥熟料，所含矿物组份中包括0.5～4.6% f-CaO；
③水泥的制备：按照水泥标号要求选取熟料标样、根据混配料化验单、并参照上述水泥配比研磨中的步骤②比例拟定小磨适配方案，进行的配比和小磨实验后，根据经验数据称
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取硬石膏、矿渣以及水泥熟料，混合粉磨至比表面积≥450m/Kg，制成水泥。
按设计标号在5%-12%范围内选择水泥熟料重量百分比，在小磨实验数据基础上、在上述划定的范围内调整硬石膏，矿渣的配伍、经研磨而成的水泥控制技术指标达到：初凝时间不大于43分钟、终凝时间不大于53分钟，28天抗折强度：11.9-12.8Mpa 、28天抗压强度：
79-82.5Mpa、28天自由膨胀率：0.10-0.12%、空气中21天膨胀率：0.001%-0.002%、水中28天膨胀率0.017%-0.022%。
具体实施方式
②熟料的制备：将步骤①所得生料在窑外分解窑中经1300±50℃煅烧，得到水泥熟料。在回转窑煅烧中由于还原气氛产生的少量二氧化硫，随烟气上升到旋风预热器中，与进入的生料进一步反应，避免了二氧化硫的逸出。同时由于降低了煅烧温度和降低了煤耗，从而减少了氮氧化物的形成和排放，符合环保要求。
磨至比表面积≥450m/Kg，制成水泥。
表6 快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥熟料的物理性能
本实施例中所制备的水泥熟料28d抗压强度达到73MPa，在低铝高硅组成成份的高贝利特硫铝酸盐水泥熟料研究中未见相关报道。
表8-A与表8-B组合成表8快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥实施例表。其中实施例20、
24、30因水泥组分中另加入了外加剂单列为表9。
表10-A与表10-B组合成表10：快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥扩展实施例表。其中实施例33、34、35在水泥熟料应用中比例重量显著地减少，虽然在早期快凝快应的技术指标上产生明显的影响，但水泥后期的强度显著地提高，在并没有增添外加剂的情况下，抗折强度可以达到11.9-12.8 Mpa，抗压强度可以达到79.0-82.5 Mpa.限制膨胀率实验证明，水泥的后期微膨胀特性任然保持。这给进一步扩展产品品种和推广应用留下了机会。
上述实施例中，硬石膏组分可以全部或部分用脱硫石膏、或天然二水石膏、或半水石膏、或磷石膏、或氟石膏替代，或者用上述石膏的两种以上混合物替代;所述矿渣可用粉煤灰或钢渣、或铁尾矿砂、或石灰石、或白云石、或砂岩或他们的混合物全部或部分替代，其关键的问题是在应用不同种原料时要掌握实质上起到作用的等效成分，再石膏的替代品上关键是等效的调凝、促强的成分，填料则考虑的是潜在活性成分。所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，可以加入不大于0.30%的碳酸锂缩短凝结时间，提高早期强度,加入的碳酸锂可以用氢氧化里、氯化锂全部或部分替代; 所述的一种快凝快硬贝利特硫铝酸盐水泥，可以加入不大于0.5%柠檬酸延长凝结时间，提高晚期强度,所加入的柠檬酸，可用柠檬酸钠、葡萄糖酸钠全部或部分替代。
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