日本是怎么生产水泥的
A. 水泥制造工艺流程
水泥生产工艺流程
1、水泥原料的破碎及预均化
(1)破碎 水泥生产过程中,大部分原料要进行破碎,如石灰。
(2)原料预均化 使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
2、水泥生料制备
水泥生产过程中,每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料(包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏),据统计,干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,煤磨占约3%,水泥粉磨约占40%。
3、水泥生料均化
新型干法水泥生产过程中,稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提,生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。
4、水泥物料的预热分解
把生料的预热和部分分解由预热器来完成,代替回转窑部分功能,达到缩短回窑长度,同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程,移到预热器内在悬浮状态下进行,使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合,增大了气料接触面积,传热速度快,热交换效率高,达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。
(1)物料分散
(2)气固分离
(3)预分解
5、水泥熟料的烧成
生料在旋风预热器中完成预热和预分解后,下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应。
6、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及胶凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示),形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。
7、水泥包装
水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。
(1)日本是怎么生产水泥的扩展阅读:
生产工艺:
硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性,是以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,然后喂入水泥窑中煅烧成熟料,再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细而成。
水泥生产随生料制备方法不同,可分为干法(包括半干法)与湿法(包括半湿法)两种。
①干法生产。将原料同时烘干并粉磨,或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球,送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法,称之为半干法,仍属干法生产之一种。
新型干法水泥
新型干法水泥生产线指采用窑外分解新工艺生产的水泥。其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心,采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备,全线采用计算机集散控制,实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。
新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来,日本德国等发达国家,以悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产设备率占95%,中国第一套悬浮预热和预分解窑1976年投产。该技术优点:传热迅速,热效率高,单位容积较湿法水泥产量大,热耗低。
②湿法生产。将原料加水粉磨成生料浆后,喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后,制成生料块入窑煅烧成熟料的方法,称为半湿法,仍属湿法生产之一种。
干法生产的主要优点是热耗低(如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140~3768焦/千克),缺点是生料成分不易均匀,车间扬尘大,电耗较高。湿法生产具有操作简单,生料成分容易控制,产品质量好,料浆输送方便,车间扬尘少等优点,缺点是热耗高(熟料热耗通常为5234~6490焦/千克)。
水泥的生产,一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序,整个生产过程可概括为“两磨一烧”。
水泥标准的修订
中国水泥新标准与老标准相比主要有两个方面的变化:一是采用GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》代替现行GB177—85《水泥胶砂强度检验方法》;二是以ISO强度为基础修订了中国六大通用水泥标准。
(1) GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》标准制订
GB/T 17671—1999是中国等同采用国际标准ISO 679—1989制定的,于1999年2月8日发布,1999年5月1日起生效。
GB/T 17671—1999与GB177—85同属检验水泥胶砂强度的“软练法”,即采用塑胶砂,40X40X160mm棱柱试体,将试体先进行抗折强度试验,折断后的两个半截试体再进行抗压强度试验。
两者的核心差别在于胶砂组成不同,ISO方法采用的水灰比适中,灰砂比适中,特别是采用了级配标准砂,因而ISO方法检验得到的强度数值比GB-177方法更接近于水泥在砼中的使用效果。
(2)六大水泥标准修订的主要内容
a.水泥胶砂强度检验方法改为GB/T 17671—1999方法
六大水泥产品标准均引用GB/T 17671—1999方法作为水泥胶砂的强度检验方法,不再采用GB 177—85方法。因此GB/T 17671—1999方法上升为强制性方法,而GB 177—85方法下降为推荐性方法。
b.水泥标号改为强度等级
六大水泥老标准实行以Kgf/cm2表示的水泥标号,如32.5、42.5、42.5R、52.5、52.5R等。
六大水泥新标准实行以Mpa表示的强度等级,如32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R等,使强度等级的数值与水泥28天抗压强度指标的最低值相同。
新标准还统一规划了中国水泥的强度等级,硅酸盐水泥分为三个等级6个类型,42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R,普通硅酸盐水泥分为二个等级4个类型,42.5、42.5R、52.5、52.5R。
矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥分三个等级6个类型即32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R,而复合硅酸盐水泥强度等级则不包括32.5等级,其余等级与矿渣硅酸盐水泥等相同。
c.强度龄期与各龄期强度指标设置
六大水泥新标准规定的水泥强度龄期均为3天、28天两个龄期,每个龄期均有抗折与抗压强度指标要求。
B. 日本的产业结构
日本工业概述
自然资源:由于日本为岛国,资源极度贫乏,是世界上进口资源,对外依赖程度最大的国家。 分布特点:临海分布。日本工业主要集中在“太平洋沿岸带状工业地带”主要有京滨(东京---横滨),名古屋(名古屋为中心),阪神(大阪--神户),濑户内(濑户内海沿岸)和北九州五大工业中心。 其工业已由劳动密集型和资源密集型向技术密集型和高技术化方向发展。 1、工业发展 日本工业在二战中受到严重破坏。战后,日本先后从美国等工业国家引进先进技术,开发新产品,确立了本国的技术体系,工业迅速发展。 2、日本工业和石油危机 正当日本工业顺利发展时,1973年爆发了第一次世界石油危机,石油价格上升,对以进口原料进行生产的日本工业造成了巨大影响。在这种情况下,日本积极开发省燃料产品,提高产品质量,终于度过了石油危机的难关。 3、制造业的海外生产 日本工业产品性能优良,在海外市场十分畅销。进入80年代,随着日本工业产品大量销往国外,日本的贸易顺差不断增长,和各国的贸易摩擦日益增多。为减少贸易顺差,日本企业开始进军欧美市场,在当地成立公司,当地采购、当地生产。1985年以后,日元急剧升值,日本产品的价格竞争力相对下降,出口厂家纷纷将工厂迁往人工费低廉的亚洲各国,降低生产成本,日本制造业的海外生产大幅增加。但是,随着工厂逐步向海外转移,导致国内生产下降,即所谓的“产业空洞化”。 4、发达的工业 目前,日本是世界最大的工业国之一。日本的重工业包括金属工业、机械工业、化学工业;轻工业包括纺织工业、食品工业、制窑业、纸和纸浆及其他工业。1997年机械工业占工业总生产的44.7%,金属占12.4%,食品占10.9%,化学占10.3%,纺织占2.8%,其他占18.9%。
编辑本段日本的工业地带和工厂
一、工业地带 日本有京滨、东京、阪神三大工业地带。以前日本的大工业地带还包括北九州工业地带,称为四大工业地带,但是目前上述三大工业地带已远远超过了北九州工业地带的规模。 京滨工业地带机械工业发达,出版、印刷业繁荣,川崎和横滨有很多石油精炼所。 中京工业地带主要以机械工业为主,特别是汽车工业发达。陶瓷等制窑业也主要集中在该地带。 阪神工业地带金属工业发达,纺织工业比率较高。 1997年日本工业生产额3,265,157亿日元,其中三大工业地带的生产额达1,275,961亿日元。在1997年全国工业生产中,京滨工业地带的生产占14.0%,中京占13.9%,阪神占11.3%。 日本的工业在战后迅速崛起,形成了规模巨大的工业地带,但是同时也产生了工厂过密、大气污染、工厂用地和工业用水不足、交通堵塞等各种各样的问题。为解决这些问题,一些新工厂开始向工业地带周边、大工业地带的间隙以及内陆地区转移,形成了一些新工业地带。 除三大工业地带和北九州工业地带以外,日本还有其他一些工业区,主要包括关东内陆工业区、京叶工业区、鹿岛临海工业区、东海工业区、北陆工业区、濑户内工业区等。 二、大工厂和中小工厂 1997年日本共有工厂61.3万家,其中人数在300人以上的大工厂仅占0.6%,剩下的99.4%均为中小工厂。日本的制造业主要靠中小企业支撑。 日本工厂的分布特色是在大工厂的周围,成立了很多中小工厂,主要向大工厂提供零部件,形成了许多工业区。 日本的中小企业技术水平较高,能够生产出优质零部件和产品,其中还有许多中小企业独立进行技术开发。但是中小企业由于资金规模小,生产量少,加之许多中小企业靠接受大工厂的订货进行生产,受大工厂经营情况的影响较大,经营不够稳定,如果大工厂景气下滑,就会要求中小工厂降低产品价格,加之海外产品价格便宜,日本的许多大企业纷纷购买国外产品,一些大企业将工厂转移到人工费较低的亚洲国家,直接进行零部件生产,日本中小企业的处境变得艰难。近年日本经济持续不振,中小企业破产增多。
编辑本段日本的重工业
一、金属工业 金属工业的中心为钢铁,是建筑、汽车、船舶、电气机械不可缺少的材料。1997年日本粗钢消费量8,600万吨,人均685公斤。1998年日本粗钢生产量9,355万吨,继中国、美国之后列世界第3位,在特种钢等高附加值钢铁产品方面,日本的技术在世界上名列前茅。80年代以后由于日元升值,日本钢铁原料进口增加。1998年日本进口铁矿石12,078万吨,其中澳大利亚占52.7%,巴西占21.3%,印度占13.2%,南非占3.8%;进口原料煤6,063万吨,其中澳大利亚占50.4%,加拿大占24.5%,美国占7.2%,印度尼西亚占5.9%。 截止1999年7月,日本主要钢铁企业有新日本制铁、日本钢管、川崎制铁、住友金属工业、日新制铁、神户制钢所、北海制铁等。 除钢铁外,日本还使用大量铜、锌等金属进行工业生产。 二、机械工业 机械工业是日本工业的中心。1997年日本有13.5万家机械工厂,从业人员398万。日本机械技术水平高,汽车等运输机械、电视等电器电子机械、照相机和手表等精密仪器、计算机等一般机械闻名于世。近年,随着半导体技术的发展,性能优良的高科技产品和有利于环保的产品不断增加。 日本的机械产品大量出口,1998年日本机械出口总额372,678亿日元,进口111,953亿日元。 1、汽车 1970年起日本汽车产业取代了钢铁产业,成为日本的第一大产业,对日本工业的发展起到了至关重要的作用。80年代日本汽车产量首次超过了1,000万辆。1990年达到1,349万辆,创历史最高,此后呈下降趋势。1996年,日本汽车制造领域就业人员达78万人,汽车生产额达41万亿日元,占整个机械生产的29%。1998年日本汽车生产1,005万辆,占世界汽车生产量的19.3%。在1998年日本汽车对外出口中,对美汽车出口比例为29.0%、德国为7.0%、澳大利亚为6.8%、英国为4.2%。由于日本汽车对外出口增长,贸易顺差扩大,各国纷纷要求日本减少汽车出口,日本在海外生产汽车增加。1998年日本在海外生产汽车586.7万辆,其中在中国生产50.2万辆。截至1999年3月,日本的汽车工厂主要分布在爱知、静冈、神奈川、北海道、群马。 为控制汽车尾气排放,防止大气污染,日本正在加紧研制电动汽车,但电动汽车完全普及尚很遥远。目前最引人注目的是电力、内燃两用汽车,在市内行驶用电动,在郊区行驶用内燃机,其二氧化碳排放量可削减一半,氮氧化合物排放可减少到1/10,这种两用汽车从1997年末开始销售,目前已普及10,000辆以上。 2、造船业 战后,日本造船业迅速发展,1956年至今日本造船量一直保持世界第一。70年代日本造船业曾受到石油危机的冲击,产量下降,90年代得以恢复。日本造船技术发达,能够生产各种规格和要求的船舶。1998年日本新接造船订单1,098.0万吨,比上年下降438万吨,占世界造船量的41.6%。 3、机床 机床显示着一个国家的加工技术水平和工业发达程度。日本的机床大部分采用数控装置(nc),技术优良。1998年日本机床生产额90.1亿美元,比上年下降100万美元,但仍超过德国和美国,继续保持世界第一,出口额60.7亿美元。 4、家用电器 电视、冰箱、空调、洗衣机、吸尘器、微波炉等家用电器在日本的家庭中十分普及。日本的家用电器质量好,在海外很受欢迎。特别是电视和摄像机等的72%对外出口。随着半导体技术的发展,日本不断开发新家电产品。 5、半导体 半导体技术在机械和家电产品等所有领域几乎均被广泛运用。日本半导体技术发达,特别是集成电路(ic)的研究和开发在世界处于领先地位。日本ic的特点是小、轻、优质。其开发的大规模集成电路(lic)不仅广泛应用于工业机械,而且大量用于超小型计算机、计算器、游戏机等日常用品。1998年日本半导体生产额43,507亿日元。 6、计算机 日本的计算机被广泛应用于研究所、大学、公司、银行等各个领域,其用途包括信息分析和管理、事务处理、通信等方方面面。随着半导体技术的发展,日本的计算机逐渐小型化,性能进一步提高,家用笔记本电脑十分普及,日本的家庭电脑普及率极高。1998年日本计算机生产量990万台,其中个人电脑964万台,占97.4%;计算机生产额31,295亿日元,其中个人电脑生产额20,934亿日元,占66.9%。日本的计算机大量出口,主要出口对象为美国、德国、荷兰、新加坡等,进口主要来自美国、台湾、新加坡等。1998年日本计算机出口总额35,030亿日元,其中对华出口808亿日元,占2.3%;进口总额20,753亿日元,其中自华进口1,370亿日元,占6.6%。 7、产业机器人 产业机器人是尖端机械技术和电子技术的组合。日本的机器人技术发达,是世界上使用产业机器人最多的国家,大小工厂均有使用。日本生产的产业机器人主要用于焊接、涂装、加工、组装、检查等领域,大大提高了生产效率。1998年末,日本使用的产业机器人达41.2万台。1998年日本生产的产业机器人6.1万台,金额4,654亿日元。 三、化学工业 日本化学工业的发展主要依赖进口石油、天然气等原料进行生产。日本生产的化工产品主要有塑料、合成橡胶、合成纤维、肥料、硫酸、药品、涂料、化妆品、胶卷等。化学工业的生产技术和设备水平要求高,因此科研在化学工业的发展中起着至关重要的作用,日本在化学工业的科研方面投入了大量资金。化学工业的进步对汽车、信息和生物产业的发展都起到了巨大的推动作用。1997年日本化学工业的就业人员达42万人,生产额达34万亿日元,其规模超过了钢铁业。 石油化学工业是日本化学工业的重点,化学工业生产的一半是由石油化学工业创造的。日本的石化产品主要有塑料、合成橡胶、化学纤维等。日本的石化工业实行集约化生产,对石油等原料进行多次提炼、综合利用、进行一条龙生产。截至1998年末,日本的石化联合企业主要有:日本石油化学、三菱化学、出光石油化学、三井化学、旭化成工业、住友化学工业、丸善石油化学、东燃化学等。最近随着国际石化产业竞争的加剧,为加强竞争力,日本石化工业不断进行合并和合作,日本石油和三菱石油已合并成新的日石三菱公司。 1998年世界塑料产量为14,431万吨,日本占9.6%。 硫酸主要用来制造肥料,1997年日本生产硫酸683万吨。 1996年化肥年度(当年7月至次年6月)日本的氮肥生产量为88万吨,磷肥28万吨,钾肥807万吨。
编辑本段日本的轻工业
一、纺织工业 纺织产业是战后日本的主要产业,对日本经济的振兴起到了巨大作用。但是,随着日本工业中心向重化学工业转移,加之海外纺织产品价格低廉,日本的纺织产品销售不振,纺织工业的地位下降。在1997年工业产品生产中,纺织产品的比重仅为2.8%,纺织产品出口占出口总额的比重仅为2.0%。 1998年日本的线产量118.4万吨,其中棉线、毛线等天然纤维产量22.2万吨,占18.8%,化学纤维产量96.1万吨,占81.2%。 1998年日本织物产量323,200万立方米。 1998年日本棉花进口33.5万吨,主要进口地为美国、澳大利亚。 二、食品工业 1997年日本食品产业就业人员128万,生产额35.4万亿日元。在1997年食品生产额中,面包、糕点等占12.1%,水产食品占11.6%,香烟占7.0%,啤酒占6.8%,乳制品占6.5%,汽水类饮料占6.4%,肉制品占5.7%,调料占5.2%,其他占38.7%。 最近,随着生活方式的改变,含热量和盐份少的健康食品盛行。 三、窑业 日本的窑业主要生产水泥、玻璃、陶瓷等。日本的水泥和玻璃主要由大型企业进行生产。1998年日本水泥产量8,133万吨,出口761万吨,截至99年4月1日,日本的水泥企业有19家,工厂44个,主要集中在关东和九州一带。1998年日本平板玻璃产量2,603万箱,出口55万箱,玻璃制品产量293万箱。1998年日本陶瓷销售额4,330亿日元,生产者主要为中小企业,其中爱知和岐阜2县的生产占50%以上。 四、造纸和纸浆业 日本纸张消费仅次于美国。1998年日本纸生产量2,989万吨,其中纸张占60%,板纸占40%;纸浆生产1,092万吨,其中99%用于造纸。1998年纸浆原料消费量3,612万立方米,其中木屑占96.6%,原木占3.4%。用于造纸的原料2,976万吨,其中废纸占54.5%,纸浆占45.4%。最近,由于复印机和电脑普及,纸张消费增加。为保护森林,节省能源,日本大力推行纸张再利用,废纸的回收率和废纸占造纸原料的比率均超过了50%。 五、其他轻工业 除上述工业外,轻工业还包括木材和木制品工业、家具制造业、出版印刷业、皮革产品制造业和玩具工业等。其中,出版印刷业的生产额已超过了制窑业和纸及纸浆业的生产额。
编辑本段日本的电力、核能和工业用水
战后,日本的发电主要以水力发电为主。60年代随着中东石油开发,日本火力发电大幅增长。70年代发生2次石油危机,日本开始研制核能发电,日本核能发电大幅增长。日本同时还在研究利用地热、燃料电池、太阳能、风力等新能源发电,但是由于费用高、发电量小,进展不大。 1998年日本发电量1.05万亿千瓦,其中水力发电占9.8%,火力发电占58.1%,核能发电占31.8%。 1998年12月末,日本共有原子炉52座,发电设备容量4,508万千瓦,核能发电顺利发展。日本核能技术在世界上评价较好,但是茨城县东海村发生的核原料泄漏事件使人们对核能发电的安全性产生怀疑。 水是工业生产不可缺少的资源。特别是冷却水占工业用水的77%左右。化学、钢铁、纸和纸浆业用水消耗巨大。日本的工业用水61%为回收再利用水,目的是为了节省水资源。近年由于气候时有异常,夏季雨水不足,工业用水下降,解决夏季用水不足问题已成为一大课题。
C. 水泥是哪个国家发明的,中国最早什么时候
1824年英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁发明的,中国最早在1889年中国河北唐山开平煤矿附近,设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司,年产水泥4万吨。
1756年,英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现:要获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制;用于水下建筑的砌筑砂浆,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。
1796年,英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥,外观呈棕色,很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物,命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料,不经配料直接烧制而成的,故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性,特别适用于与水接触的工程。
1813年,法国的土木技师毕加发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。
1824年,英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁(Joseph Aspdin)发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料,按一定比例配合后,在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料,再经磨细制成水泥。
因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能,在水泥史上具有划时代意义。
1871年,日本开始建造水泥厂。
1877年,英国的克兰普顿发明了回转炉,并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。
1889年,中国河北唐山开平煤矿附近,设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司,年产水泥4万吨。
1893年,日本远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥。
1907年,法国比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土,混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝,所以叫做“矾土水泥”。
20世纪,人们在不断改进波特兰水泥性能的同时,研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥,如高铝水泥,特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种,2007年水泥年产量约20亿吨。
中国在1952年制订了第一个全国统一标准,确定水泥生产以多品种多标号为原则,并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥,后又改称为硅酸盐水泥至今。
2012年,中国水泥产量达到21.84 亿吨,产量占全球50%以上。
(3)日本是怎么生产水泥的扩展阅读
水泥的功能与作用
1、胶凝材料
早于300年前的古埃及罗马人,人们被火山灰与石灰的反应现象所吸引,通过几个世纪,很多人不断发明和试验、改进,形成了今天的水泥技术及应用体系,并奠定了理论基础。
水泥较早的功能是胶凝材料,作用就是将碎石或砖类牢固地、较久地粘结在一起,而且环保、成本低廉。它的粘结能力及粘结能力的持久性是任何化学凝胶材料无法做到的。它可以粘牢石头、砖头、瓷砖、大理石等。
2、建筑结构用材料
用水泥、砂石、钢筋制成的钢筋混凝土,用于桥梁工程、隧道工程、海防工程、地下工程、建筑工程,可以承重、防腐蚀、抗冻、耐高温、抗震等。
3、防水材料
水泥不怕水,与水亲和。自始至终都与水有着密切关系,没有水的水化作用,水泥不会有任何作为。水泥可以作为长效的、环保的防水材料。
水泥的毛细孔有透气性,水泥的毛细孔起着调节水气作用,遇水后毛细孔会缩小、直至完全锁闭,形成屏障,以阻止水分子通过。熟知水泥这一特性的人,开发了防水砂浆、堵漏王、灌浆料、修补砂浆等。
4、保温材料
水泥砂浆密度约为1550-1880kg/m3,本身保温性较差,但引入空气后或与轻质多孔材料结合,将密度控制在120-270kg/m3,就具有很好的保温性能。如现浇发泡凝土、水泥发泡保温板、水泥发泡自保温砖、轻质保温砂浆等。
5、防火、耐火材料
水泥是无机矿物不燃材料,加上蛭石、珍珠岩、粉煤灰等耐火材料,可生产出隧道、钢结构专用的厚浆、环保、性能优良的干粉型防火材料、高温炉料等。
6、砌筑材料
水泥、陶粒、工业炉渣、火山灰、煤矸石、粉煤灰等,可以生产各种砌筑用的轻质有孔砖、多孔砖、免蒸养砖等。
7、抹灰找平材料
水泥可用于普通抹平砂浆、防裂砂浆、内外墙腻子等。
8、地坪材料
水泥可用于自流平地坪、耐磨地坪、水磨石地板等地坪系统。
9、无机涂料、装饰品
利用水泥、粗细骨料、无机颜料等,可以生产出具有多种不同艺术风格的装饰材料,有比较平滑的干粉涂料,有比较粗犷、形象、抽象的艺术涂料。水泥还可以做成不同形状、不同风格的艺术品、工艺品。
10、板材
水泥与轻骨料、轻钢龙骨、钢丝网架,可以制成各种规格、形状的轻质楼板、隔墙板、装配式房屋等。
11、城市环境
水泥与陶粒可以制成透水砖、城市人行道、停车场用多孔砖、绿化用有孔砖。还可用水泥、钢丝、钢结构做成城市雕塑、护栏、木塑制品等,美化城市环境。
12、其它方面
水泥在军事、航空、核工业、海洋工程、港口建设、环保工程等,也是必不可少的材料。
D. 水泥是哪个国家,哪个年代发明的
现代水泥的发明有一个渐进的过程,并不是一蹴而就的。
水硬性石灰
18世纪中叶,英国航海业已较发达,但船只触礁和撞滩等海难事故频繁发生。为避免海难事故,采用灯塔进行导航。当时英国建造灯塔的材料有两种:木材和“罗马砂浆”。然而,木材易燃,遇海水易腐烂;“罗马砂浆”虽然有一定耐水性能,但尚经不住海水的腐蚀和冲刷。由于材料在海水中不耐久,所以灯塔经常损坏,船只无法安全航行,迅速发展的航运业遇到重大障碍。为解决航运安全问题,寻找抗海水侵蚀材料和建造耐久的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展中的当务之急。对此,英国国会不惜重金,礼聘人才。被尊称为英国土木之父的工程师史密顿(J. Smeaton)应聘承担建设灯塔的任务。
1756年,史密顿在建造灯塔的过程中,研究了“石灰-火山灰-砂子”三组分砂浆中不同石灰石对砂浆性能的影响,发现含有黏土的石灰石,经煅烧和细磨处理后,加水制成的砂浆能慢慢硬化,在海水中的强度较“罗马砂浆”高很多,能耐海水的冲刷。史密顿使用新发现的砂浆建造了举世闻名的普利茅斯港的漩岩(Eddystone)大灯塔。
用含黏土、石灰石制成的石灰被成为水硬性石灰。史密顿的这一发现是水泥发明过程中知识积累的一大飞跃,不仅对英国航海业做出了贡献,也对“波特兰水泥”的发明起到了重要作用。然而,史密顿研究成功的水硬性石灰,并未获得广泛应用,当时大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子组成的“罗马砂浆”。
罗马水泥
1796年,英国人派克(J. Parker)将称为Sepa Tria的黏土质石灰岩,磨细后制成料球,在高于烧石灰的温度下煅烧,然后进行磨细制成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”(Roman Cement),并取得了该水泥的专利权。 “罗马水泥”凝结较快,可用于与水接触的工程,在英国曾得到广泛应用,一直沿用到被“波特兰水泥”所取代。
差不多在“罗马水泥”生产的同时期,法国人采用Boulogne地区的化学成分接近现代水泥成分的泥灰岩也制造出水泥。这种与现代恚怒化学成分接近的天然泥灰岩称为水泥灰岩,用此灰岩制成的水泥则称为天然水泥。美国人用Rosendale和Louisville地区的水泥灰岩也制成了天然水泥。在19世纪80年代及以后的很长一段时间里,天然水泥在美国得到广泛应用,在建筑业中曾占很重要的地位。
英国水泥
英国人福斯特(J. Foster)是一位致力于水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混合后加水湿磨成泥浆,送入料槽进行沉淀,置沉淀物于大气中干燥,然后放入石灰窑中煅烧,温度以料子中碳酸气完全挥发为准,烧成产品呈浅黄色,冷却后细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”(British Cement),于1822年10月22日获得英国第4679号专利。
“英国水泥”由于煅烧温度较低,其质量明显不及“罗马水泥”,所以售价较低,销售量不大。这种水泥虽然未能被大量推广,但其制造方法已是近代水泥制造的雏型,是水泥知识积累中的又一次重大飞跃。福斯特在现代水泥的发明过程中也是有贡献的。
波特兰水(矽酸盐水泥)
1824年10月21日,英国利兹(Leeds)城的泥水匠阿斯谱丁(J. Aspdin)获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书,从而一举成为流芳百世的水泥发明人。
他的专利证书上叙述的“波特兰水泥”制造方法是:“把石灰石捣成细粉,配合一定量的黏土,掺水后以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆于盘上,加热干燥。将干料打击成块,然后装入石灰窑煅烧,烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧后的烧块在将其冷却和打碎磨细,制成水泥。使用水泥时加入少量水分,拌和成适当稠度的砂浆,可应用于各种不同的工作场合。”
该水泥水化硬化后的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的颜色,所以被称为“波特兰水泥”。
阿斯谱丁在英国的Wakefield建设了第一个波特兰水泥厂。后来,他的儿子在英国的Grateshead又建设一个厂,1856年在德国再建设一个厂,并在那里度过了他的晚年。
阿斯谱丁父子长期对“波特兰水泥”生产方法保密,采取了各种保密措施:在工厂周围建筑高墙,未经他们父子许可,任何人不得进入工厂;工人不准到自己工作岗位以外的地段走动;为制造假象,经常用盘子盛着硫酸铜或其他粉料,在装窑时将其撒在干料上。
阿斯谱丁专利证书上所叙述的“波特兰水泥”制造方法,与福斯特的“英国水泥”并无根本差别,煅烧温度都是以物料中碳酸气完全挥发为准。根据水泥生产一般常识,在该温度条件下制成的“波特兰水泥”,其质量不可能优于“英国水泥”。然而在市场上“波特兰水泥”的竞争力大于“英国水泥”。 1838年重建泰晤士河隧道工程时,“波特兰水泥”价格比“英国水泥”要高很多,但业主还是选用了“波特兰水泥”。很明显,阿斯谱丁出于保密原因在专利证书上并未把“波特兰水泥”生产技术都写出来,他实际掌握的水泥生产知识比专利证书上表明的要多。阿斯谱丁在工程生产中一定采用过较高煅烧温度,否则水泥硬化后不会具有波特兰地区石料那样的颜色,其产品也不可能有那样高的竞争力。
不过,根据专利证书所载内容和有关资料,阿斯谱丁未能掌握“波特兰水泥”确切的烧成温度和正确的原料配比。因此他的工厂生产出的产品质量很不稳定,甚至造成有些建筑物因水泥质量问题而倒塌。
在英国,与阿斯谱丁同一时代的另一位水泥研究天才是强生(IC Johnson)。他是英国天鹅谷怀特公司经理,专门“罗马水泥”和“英国水泥”。 1845年,强生在实验中一次偶然的机会发现,煅烧到含有一定数量玻璃体的水泥烧块,经磨细后具有非常好的水硬性。另外还发现,在烧成物中含有石灰会使水泥硬化后开裂。根据这些意外的发现,强生确定了水泥制造的两个基本条件:第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈黑绿色;第二是原料比例必须正确而固定,烧成物内部不能含过量石灰,水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量,解决了阿斯谱丁无法解决的质量不稳定问题。从此,现代水泥生产的基本参数已被发现。
1909年,强生98岁高龄时,向英国政府提出申诉,说他于1845年制成的水泥才是真正的“波特兰水泥”,阿斯谱丁并未做出质量稳定的水泥,不能称他为“波特兰水泥”的发明者。然而,英国政府没有同意强生的申诉,仍旧维持阿斯谱丁具有“波特兰水泥”专利权的决定。英国和德国的同行们对强生的工作有很高评价,认为他对“波特兰水泥”的发明做出了不可磨灭的重要贡献。
18世纪的欧洲发生了人类历史上第一次工业革命,推动了西方各国社会经济的迅猛向前,建筑胶凝材料的发展步伐也随之加快。西方国家在“罗马砂浆”的基础上,1756年发现水硬性石灰;1796年发明“罗马水泥”以及类似的天然水泥;1822年出现“英国水泥”;1824年英国政府发布第一个“波特兰水泥”专利。当代建筑“粮食”――“波特兰水泥”(矽酸盐水泥)就这样在西方徐徐诞生,同时踏上了不断改进的征途。
E. 水泥最早发明于哪个年代
1796年英国人J.帕克用泥灰岩烧制一种棕色水泥,称罗马水泥或天然水泥。1824年英国人阿斯普丁(Joseph Aspdin)用石灰石和粘土烧制成水泥,硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似,被命名为波特兰水泥,并取得了专利权。
20世纪,人们在不断改进波特兰水泥性能的同时,研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥,如高铝水泥,特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种,2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准,确定水泥生产以多品种多标号为原则,并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥,后又改称为硅酸盐水泥至今。
2012年,中国水泥产量达到21.84 亿吨,产量占全球50%以上。
F. 我想知道水泥制造的具体原理
水泥制造的具体原理是采用闭路操作系统,即原料经磨机磨细后,进入选粉机分选,粗粉回流入磨再行粉磨制成水泥。
水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺(即闭路操作系统)。为了防止生产中的粉尘飞扬,水泥厂均装有收尘设备。电收尘器、袋式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。
由于在原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设备,尤其是窑外分解技术的出现,一种干法生产新工艺随之产生。
采用这种新工艺使干法生产的熟料质量不亚于湿法生产,电耗也有所降低,已成为各国水泥工业发展的趋势。
(6)日本是怎么生产水泥的扩展阅读
水泥原料和燃料进厂后,由化验室采样分析检验,同时按质量进行搭配均化,存放于原料堆棚。粘土、煤、硫铁矿粉由烘干机烘干水分至工艺指标值,通过提升机提升到相应原料贮库中。石灰石、萤石、石膏经过两级破碎后,由提升机送入各自贮库。
化验室根据石灰石、粘土、无烟煤、萤石、硫铁矿粉的质量情况,计算工艺配方,通过生料微机配料系统进行全黑生料的配料,由生料磨机进行粉磨,每小时采样化验一次生料的氧化钙、三氧 化二铁和细度的百分含量,及时进行调整,使各项数据符合工艺配方要求。
根据熟料质量情况由提升机放入相应的熟料库,同时根据生产经营要求及建材市场情况,化验室将熟料、石膏、矿渣通过熟料微机配料系统进行水泥配比,由水泥磨机分别进行425号、525号普通硅酸盐水泥的粉磨,每小时采样一次进行分析检验。
磨出的水泥经斗式提升机提入3个水泥库,化验室依据出磨水泥质量情况,通过多库搭配和机械倒库方法进行水泥的均化。
经提升机送入2个水泥均化库,再经两个水泥均化库搭配,由微机控制包装机进行水泥的包装,包装出来的袋装水泥存放于成品仓库,再经化验采样检验合格后签发水泥出厂通知单。
G. 水泥是哪国人发明的
水泥的发明
水泥这个词的意思是粘合剂。所以骨胶和浆粘也可以说和水泥是同一类物质。但今天我们所说的水泥,只指硅酸盐水泥。硅酸盐水泥虽是在19世纪发明的,但早在1700年前的古代,罗马人在建造砖房时,就对如何使砖和砖相粘合进行热心的研究。
罗马人首先使用石灰做砖的粘合剂。普通的石灰叫做生石灰,加水则变成粘粘的熟石灰,掺进砂子则是灰浆。灰浆在空气中吸进二氧化碳,变成碳酸钙而逐渐凝固。所以,可以利用灰浆做为砖的粘合剂。
然而,罗马人又进一步用石灰、石膏和火山灰混合焙烧而发明了更优质的粘合剂。这与今天所使用的水泥在性质上及其相似,罗马人还把这种粘合剂当作钢筋水泥那样使用。在罗马的建筑中,多是采用石、砖分两层砌墙,中间加进这种“水泥”,使其凝固的建筑方法。
由于罗马人发明了这种优秀的“水泥”,所以后来在欧洲一直使用这种罗马式“水泥”。
但到了18世纪,由于发明了蒸汽机和纺织机而发生了产业革命。为了运输大量的产品,十分需要优质水泥,罗马式“水泥”就不敷使用了。正因为“需要是发明之母”,新的发明才能继续出现。
1756年,英国普利茅斯港口的一个灯塔失火,政府命令技师史密顿重建新灯塔。史密顿首先集中石灰岩焙烧水泥。可是送来的却是又带黑色,又质劣的石灰岩。那时,认为只有白质的石灰才能制出优等水泥,史密顿只好改变主意,用这种黑色石灰岩来烧制水泥。可是一看生产出来的水泥,远比用纯白的石灰岩烧制出来的水泥好得多。史密顿吃惊地对其原因进行了分析,原来,这种黑色石灰岩里含有粘土。
“大概就是因为有粘土才使水泥变得更好吧!”
于是他在含粘土少的石灰岩中加进粘土进行焙烧实验,终于弄清含粘土量6~20%的石灰岩是焙烧水泥的最佳原料。
这样,史密顿用这种黑色石灰岩烧制成的水泥建成了壮观的灯塔。
史密顿成功的消息不久就传遍欧洲各国。法国的土木技师们也象英国一样急需坚固的水泥,他们马上按史密顿的研究进行试验。但弄不到含粘土的黑色石灰央,也只好采用石灰岩里加粘土的办法。
法国的土木技师毕加也热心地进行了研究。
1813年,他终于发现了石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好。
1824年,英国的约瑟夫·阿斯普丁在毕加研究的基础上,把三成石灰岩与一成粘土的混合物在炉里烧制成粉末,制成了水泥。他把这种水泥命名为“硅酸盐水泥”。阿斯普丁的儿子威廉·阿斯普丁继承父志,继续研究水泥的制造法。
一般都认为硅酸盐水泥是阿普斯丁父子发明的。实际上他们是利用毕加的研究成果制成的。
这时,在法国又发明了一种新的水泥。
1907年,比埃利用铝矿石的铁矾土代替粘土,混合石灰岩烧制成了水泥。由于这种水泥含有大量的氧化铝,所以叫做“矾土水泥”。
硅酸盐水泥怕海水,不宜用于建造灯塔、港口和码头,而这种矾土水泥却有怕海水的特长。
这样,以英法两国的研究竞赛为中心,在欧洲大量生产出优质的水泥,不久传入美国和日本。
日本最早建造水泥厂是1871年,比法国的比埃发明矾土水泥还早30年。
那时在英国,烧制水泥的焙烧炉还不够完善。在日本建成水泥厂6年后,1877年,英国的克兰普顿发明了回转炉,并于1885年经兰萨姆改革成更好的回转炉。
日本大量使用水泥是从1887年开始的,1893年,远藤秀行和内海三贞二人发明了不怕海水的硅酸盐水泥,并取得专利权,这比法国的比埃尔发明的不怕海水的矾土水泥还要早。
后来,随着道路、桥梁和近代建筑的发展对水泥的需求越来越大,日本的水泥工业也以超越欧美的速度蓬勃发展起来。
由于日本早在法国的比埃发明矾土水泥之前已经生产了水泥,所以直到今日,在日本仍然以制造硅酸盐水泥为主。
近年来,已用生产陶瓷器的白色粘土来代替黑色粘土做原料生产白色水泥。如果满意谢谢采纳!
H. 古代是怎样生产水泥的
1756年,英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现:要获得水硬性石灰,必须采用含有粘土的石灰石来烧制;用于水下建筑的砌筑砂浆,最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础。
1796年,英国人J.帕克用泥灰岩烧制出了一种水泥,外观呈棕色,很像古罗马时代的石灰和火山灰混合物,命名为罗马水泥。因为它是采用天然泥灰岩作原料,不经配料直接烧制而成的,故又名天然水泥。具有良好的水硬性和快凝特性,特别适用于与水接触的工程。
(8)日本是怎么生产水泥的扩展阅读:
新型干法水泥
新型干法水泥生产线指采用窑外分解新工艺生产的水泥。其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心,采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备,全线采用计算机集散控制,实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。
新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来,日本德国等发达国家,以悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产设备率占95%,中国第一套悬浮预热和预分解窑1976年投产。该技术优点:传热迅速,热效率高,单位容积较湿法水泥产量大,热耗低。