水泥生产工艺及设备知识考试试卷

水泥生产工艺及设备知识考试试卷

姓名 部门 岗位 成绩

一、填空题

1．在水泥生产过程中，粉碎包括（破碎）和（粉磨），其中粗碎要求碎至（100mm），中碎要求碎至（100—30mm），细碎要求碎至（30—3mm）。粗磨要求碎至（3—0.1mm），中磨要求碎至（0.1—0.02mm），细磨要求碎至（0.02—0.005mm或更小）。

2．一般要求生料细度控制在0.08mm筛筛余（小于10%）、煤粉细度控制在0.08mm筛筛余（小于10—15%），水泥细度控制在比表面积为（350—400m2/kg），（30—10微米）

3．一般情况下，每生产1吨水泥需粉碎各种原、燃材料（4吨）左右，在粉碎作业颗粒占有相当比例。

中，电耗占水泥生产总电耗的（65—75%）；研磨体和衬板消耗占全厂钢材消耗的（50%）左右，成本占水泥生产总成本的（35%）左右。

4．胶凝材料可分为（无机胶凝材料）和（有机胶凝材料）。沥青和各种树脂属于（有机胶凝材料），水泥和白灰属于（无机胶凝材料）。 5．水泥按用途及性能分为（通用硅酸盐水泥）、（专用水泥）和（特性水泥）。 6．通用水泥分为（硅酸盐水泥）、（普通硅酸盐水泥）、（矿渣硅酸盐水泥）、（火山灰质硅酸盐水泥）、（粉煤灰硅酸盐水泥）和（复合硅酸盐水泥）。 7．复合硅酸盐水泥强度等级包括（32.5） 、（32.5R）、（42.5）、（42.5R）、（52.5）、（52.5R）。

8．水泥可以袋装或散装，袋装水泥每袋净含量为（50）Kg，且应不少于标志重量的（98%），随机抽取（20）袋，总质量（含包装袋）应不少于（1000）kg。

9．通用硅酸盐水泥的生产过程通常分为（生料制备）、（熟料煅烧）和（水泥制成）三个阶段。

10．我公司采用的新型干法水泥生产工艺有（优质）、（低耗）、（高效）、（环保）、（装备大型化）、（生产控制自动化）、（管理科学化）和（投资大、建设周期较长）的特点。

11．硅酸盐水泥熟料中的主要矿物组成为（硅酸三钙）、（硅酸二钙）、（铝酸三钙）和（铁铝酸四钙）。其分子式分别为（3CaO.SiO2）、（2CaO.SiO2）、（3CaO.AL2O3）和（4CaO.AL2O3.Fe2O3）。分别简写为（C3S）、（C2S）、（C3A）和（C4AF）。

12．我公司水泥生料生产过程中应用的主要原料有（电石渣）、（石灰石）、（粘土）、（铁粉）和（粉煤灰）、（砂岩）。

13．在实际生产中，为了使熟料煅烧顺利，保证熟料质量，应同时控制（KH）、（n）和（p），并使三率值相应配合适当。

14．水泥工业要求一级品石灰质原料中CaO（≥48%）、MgO(≤2.5%)、R2O(≤1.0%)、SO3(≤1.0%)、f-SiO2(≤4.0%)、CL-(≤0.015%)。

15．配料方式通常有（磨头仓配料）和（库底配料）两种。我公司采用的是（库底配料）。

16．一般情况下，干法生料的细度控制在0.2mm方孔筛筛余（1.0—1.5%），0.08mm方孔筛筛余（8—12%）。用（0.2mm）方孔筛筛余来控制粗颗粒，用（0.08mm）方孔筛筛余来控制平均细度。

17．在生产工艺一定、主要设备相同的条件下，影响生料易烧性的因素有生料（化学组成）、（物理性能）和（均化程度）。

18、水泥生产的生料制备过程包括（矿山开采）、（原料预均化）、（生料粉磨）和（生

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料均化）四个环节，构成生料制备的均化链。

19．固相反应的起始温度为（800）℃，在（1100）℃至（1200）℃时，大量形成（C3A）和（C4AF），同时（C2S）含量达到最大值。

20．普通硅酸盐水泥熟料一般在（1300）℃左右就开始出现液相，而C3S的形成最快速度约在（1350）℃，一般在（1450）℃下C3S绝大部分生成，所以熟料烧成温度应写成（1300）—（1450）℃或（1450）℃。通常情况下需要在高温下煅烧（20—30）min。

21．液相量不仅与（组分的性质）有关，而且与（组分的含量）及（熟料的烧结温度）有关。一般水泥熟料煅烧阶段的液相量为（20—30%）。

22．生成1Kg熟料的理论热耗一般波动为（1630）—（1800）KJ/Kg。 23．煅烧水泥熟料时，原料和燃料带入的微量元素有（Na2O）、（K2O）、(SO3)、( MgO)、(TiO2)和(P2O5)。

24．悬浮预热器包括（立筒预热器）和（旋风预热器）。 25．预分解窑系统由（悬浮预热器）、（分解炉）、（回转窑）和（冷却机）系统组成。 26．预分解窑一般分为（过渡带）、（烧成带）和（冷却带）这三个工艺带。

27．水泥强度主要取决于水泥中（3）—（32）微米的颗粒含量，大于（60）微米的颗粒活性很小，仅起微集料的作用。

28．水泥出厂前必须按照（国家标准）规定的（编号）、（吨位）取样，进行全套（物理）、（化学）性能检验，确认各项指标符合（国家标准）和（有关规定）时，方可由（化验室）通知出厂。

29．通常通过（KH）、（n）、（p）三个率值来表示生料或熟料中氧化物含量之间的关系。三个率值的确定应综合考虑企业的（原料）、（燃料）、（工艺条件）、（技术水平）、（生产水泥品种）、（强度等级）和（季节）等因素。

30．影响水泥强度的因素有（熟料的矿物组成）、（水泥的细度）、（水泥石结构）、（石膏掺加量）、（养护温度和湿度）、（微量元素）和（外加剂）。

二、简答题

1.什么叫粉碎？在水泥生产过程中，粉碎的目的和意义是什么？

答：在外力作用下，克服固体物料各质点间的内聚力，使其粒度减小的过程称为粉碎。 物料的粉碎主要是为后续工艺过程作准备，最终有利于各种物理化学反应的进行。在水泥生产中，为的是便于物料的烘干、输送、储存、原料预均化、磨前配料；生料和水泥的均化、水泥熟料煅烧、水泥的水化和硬化。

2.什么叫胶凝材料？什么叫水硬性胶凝材料？什么叫非水硬性胶凝材料？

答：在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料而具有一定机械强度的物质。

只能在空气中硬化而不能在水中硬化的胶凝材料，叫非水硬性胶凝材料，又叫气硬性胶凝材料。

在拌水后，既能在空气中硬化，又能在水中硬化的胶凝材料，叫水硬性胶凝材料。 3. 什么叫水泥？

答：凡细磨成粉状物料，加入适量水后可成为塑状浆体，既能在空气中硬化，又能在水中继续硬化，并能将砂、石等材料胶结在一起的水凝性胶凝材料。

4．什么叫硅酸盐水泥熟料？其中硅酸盐矿物不能少于多少？

答：由主要含氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁的原料，按适当比例磨成细粉，并烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质，叫硅酸盐水泥熟

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料。其中硅酸盐矿物不能少于66%。氧化钙和氧化硅的质量比不小于2.0。

5．什么叫混合材料？我公司可能用到的混合材料有哪些？

答：在水泥粉磨时与熟料、石膏一起加入磨内，用以改善水泥性能、调节水泥强度等级、提高水泥产量的矿物质材料。

粉煤灰、石灰石、煤矸石及其它火山灰质混合材料。 6．什么叫新型干法水泥生产工艺？

答：就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成就，广泛应用于干法水泥生产的全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、环保和大型化、自动化及科学管理等特征的现代化水泥生产方法。

7．怎样评价预均化堆场的均化效果？

答：评价预均化堆场对物料均匀化能力的好坏通常用均化效果表示，即将入预均化堆场原料化学成分波动的标准偏差降低的倍数称为均化效果。可用下式表示：

入预均化堆场原料化学成分的标准偏差 均化效果H= ————————————————— 出预均化堆场原料化学成分的标准偏差 8．什么叫配料？

答：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。

9．配料的目的是什么？ 答：（1）根据原燃材料的资源情况，进行合理配料，从而尽可能地充分利用矿山资源。 （2）确定各原料的配比，计算全厂的物料平衡，作为全厂工艺设计和主机选型的依据。 （3）确定各种原料、燃料的消耗比例，改善物料的易磨性和生料的易烧性，为窑磨创造良好的操作条件，达到优质、高产、低消耗的生产目的。

10．配料的基本原则是什么？ 答：（1）使煅烧出来的熟料具有良好的物理化学性能和较高的强度；

（2）确定某一品种的水泥熟料率值，通过计算确定各种原料的正确配比； （3）指导生产，要求达到易于烧成和粉磨，生产上易于控制和操作。 11．确定配料方案的依据是什么？

答：水泥品种、原料品质、燃料品质、生料质量、烧成窑型和生产方法。 12．影响配料准确性的因素有哪些？ 答：（1）工艺设备不能满足要求；

（2）物料成分、水分、粒度波动过大，均匀性差； （3）数据反馈与调整不及时。 13．怎样提高配料的准确性？ 答：（1）加强对原燃材料的预均化，确保原燃材料成分的均匀、稳定； （2）严格控制原燃材料的粒度、水分，并保持相对稳定；

（3）尽量采用先进的生料微机配料控制系统，提高计量的精度、可靠性和稳定性，实现配料的自动控制。

（4）强化管理，及时合理地调整配比。

14．合理的生料粉磨细度包含有那两个方面的含义？ 答：（1）使生料的平均细度控制在一定范围内； （2）尽量避免粗颗粒。

15．连续式生料均化库系统的均化工艺特点是什么？

答：生料均化作业连续化。即出磨生料不断进入均化库的同时，库内进行均化作业，

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库底或库侧可以卸出符合要求的生料。它既可以只设一个库，也可以由几个库并联或串联；既可以使用压缩空气，也可以由罗茨风机供气。

16．连续式生料均化库系统要达到预期的均化效果，必须具备哪些条件？ 答：（1）对矿山实行计划开采，不同质量的原材料搭配使用，当原料化学成分波动较大时，应采用原料预均化堆场；

（2）严格控制生料配料计量的准确性，并要保证出料成分的波动周期小于规定值。 17．立式磨系统与球磨机相比较，有哪些优点和缺点？

答：优点（1）电耗降低，可下降15—25%； （2）烘干能力大，可烘干水分6—8%的物料，如采用热风炉供热风可烘干15—20%水分的物料； （3）入磨粒度大，大型立式磨入磨粒度可达100—150mm,可省掉二级破碎系统，节省投资； （4）产品细度调节方便，产品粒度均齐； （5）噪音低，占地面积小。

缺点：不适应粉磨磨蚀性大的物料，否则设备零部件磨损大，检修量大，影响运转率。 18．影响碳酸盐分解的主要因素有哪些？ 答：（1）石灰质原料的性质； （2）生料细度和颗粒级配； （3）生料悬浮分散程度； （4）温度； （5）窑内通风； （6）粘土质原料的性质。

19．影响固相反应速度的主要因素有那些？ 答：（1）生料细度及其均匀程度； （2）原料性质： （3）温度； （4）矿化剂。 20．熟料冷却的目的是什么？ 答：（1）回收熟料余热，降低热耗，提高热的利用效率； （2）改进熟料质量，提高熟料的易磨性； （3）降低熟料温度，便于熟料的运输、储存和粉磨。

21．怎样防止回转窑窑尾系统的结皮与堵塞？ 答：（1）在选择原燃料时，应在合理利用资源的情况下，尽量采用碱、氯、硫含量低的原燃料，避免用高灰分和灰分熔点低的煤；

（2）对窑和预热器精心操作，使各部位的温度、压力及喂料量稳定； （3）采用旁路放风；

（4）丢弃一部分窑灰，减少氯的循环； （5）定期检查吹扫。

22．水泥回转窑具有哪些方面的功能？ 答：（1）具有输送设备的功能； （2）具有燃烧设备的功能； （3）具有热交换的功能； （4）具有化学反应的功能； （5）具有降解利用废物的功能。

23．水泥制成的目的是什么？

答：将水泥熟料、石膏和混合材料等粉磨到适宜的细度，形成一定的颗粒级配，以增大水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结、硬化的作用。

24．什么叫闭路水泥粉磨流程？主要由那些设备组成？常用的水泥粉磨设备有哪些？ 答：出磨水泥经分级设备分选，细度符合要求的为成品，粗粉返回磨内重新粉磨，称为闭路水泥粉磨流程。 主要由磨机、选粉机和输送设备、收尘设备组成。

常用的水泥粉磨设备有球磨机、立式磨、辊压机等。 25．散装水泥有哪些优点？ 答：（1）不需要包装，节约了大量的木材，具有显著的生态环境效益； （2）减少了粉尘污染，具有良好的环境效益； （3）节约包装费，降低水泥包装成本和流通使用成本，减少水泥损失； （4）计量准确，储运中不易受潮，水泥质量可靠。

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三、判断题

1．水泥属于气硬性胶凝材料。（×）√×

2．油井水泥和道路硅酸盐水泥属于特性水泥。（×） 3．粉煤灰水泥属于专用水泥。（×） 4．我国现在实施的通用水泥标准是GB175—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》。（×） 5．粉煤灰水泥的代号是P.F。（√）

6．复合硅酸盐水泥的混合材料的掺加量为大于20%且不超过50%。（√） 7．矿渣硅酸盐水泥的三氧化硫含量不超过4.0%。（√） 8．硅酸盐水泥终凝时间不超过6.0小时。（×）

9．硅酸盐水泥熟料中二氧化硅的含量波动范围一般为40—50%。（×） 10．原燃材料预均化的基本原理可概括为“平铺直取”。（√） 11．组合式选粉机是将粗粉分离器和选粉机合二为一。（√） 12．液相量的增加，有利于C3S的的形成。（√）

13．液相粘度的减小，不利于C2S和CaO在液相中的扩散，（×） 14．C3A形成的液相粘度大于C4AF形成的液相粘度。（√） 15．碱、氯、硫等挥发性组分在煅烧过程中无利有弊。（×）

16．水泥熟料的冷却是将熟料温度从1300℃迅速冷却到100—200℃。（√）

17．出磨水泥不能直接出厂必须送入储存库储存一定时间并进行均化，经检验合格后方能出厂。（√）

18．当20袋水泥中有18袋重量合格，总重量不足1000Kg，合格率为90%。（×） 19．普通硅酸盐水泥包装袋两侧的水泥名称和强度等级的印刷采用绿色。（×） 20．熟料中C3A含量高，石膏掺加量应相应增加。（√）

四、选择题

1．P.Ⅱ型硅酸盐水泥中可以掺加不超过5%的（AB）。

A.粒化高炉矿渣 B.石灰石 C.粉煤灰 D.火山灰质混合材料 E.石膏 2．水泥粉磨时允许加入助磨剂，其加入量不超过水泥质量的（A）。 A.0.5% B.0.75% C.1.0% D.2.0% E.1.5% 3．普通硅酸盐水泥强度等级包括（BCD）。

A.32.5R B.52.5 C.42.5 D.52.5R E.62.5 4．普通硅酸盐水泥烧失量不大于（C）。 A.3.0 B.3.5 C.5.0

5．通用硅酸盐水泥中氯离子的含量不超过（D）。

A.0.01 B.0.02 C.0. 03 D.0.06 E.0.05 F.0.10 6．复合硅酸盐水泥的终凝时间不大于（F）小时。 A.3 B.5 C.6 D.6.5 E.8 F.10 7．碳酸盐分解与（ABCD）等因素有关。

A.温度； B.颗粒粒径； C.气体中CO2的含量； D.生料中粘土的性质。 8．碳酸盐分解具有（ACDE）的特点。

A.可逆反应； B.放热反应； C.吸热反应； D.烧失量大； E.分解温度与矿物晶体结构有关。

9．立式磨系统是一种高效节能的粉磨设备，它集（ABCE）等多种功能于一体。

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A.破碎； B.烘干； C.分选； D.除尘； E.输送。 10．生料中挥发性成分有（ABCE）。

A. Na2O； B. K2O；C. SO3；D. MgO；E.CL-；F. TiO2。

11．回转窑系统中最容易发生结皮和堵塞的部位有（ABCDE）。

A.窑尾烟室； B.下料斜坡； C.缩口； D.最下一级旋风筒椎体；E.最下两级旋风筒下料管。

12．水泥均化方式有（ABCD）等。

A.多库搭配； B.机械倒库； C.气力均化； D.机械搅拌 13．水泥出厂的依据有（ABCD）。

A.熟料质量；B.出磨水泥质量；C.出磨水泥与出厂水泥的强度关系；E.出厂水泥的检验结果；D.生料质量。

14．复合硅酸盐水泥包装袋两侧的水泥名称和强度等级的印刷采用（B）色。 A.红色； B.黑色； C.灰色； D.绿色。 15．影响水泥中石膏掺加量的因素主要有（）。

A.熟料中C3A的含量； B.熟料中SO3的含量； C.水泥细度； D.混合材料的种类与掺量； E.石膏的种类； F.碱含量。 G.熟料的容重。

五、论述题

1、简述中卸提升烘干闭路粉磨系统的工艺原理。

答：物料由磨头喂入，细磨后由中间仓排出，经出磨循环提升机提到组合式选粉机进行分选，选粉回料（粗粉）分别从磨头、磨尾返回粗磨仓和细磨仓继续粉磨，细粉即为成品。磨内物料的烘干热源，由窑尾废气或另设高温热风炉提供，热风大部分由从磨头进入，少部分从磨尾通入。这种系统通风量较大，粗磨仓风速高于细磨仓，故具有良好的烘干效果，也不至于产生过粉磨现象。出磨含尘气体和从选粉机出来的含尘气体由循环风机排入磨尾袋式收尘器，净化后由排风机排入大气。

2、中卸提升烘干闭路粉磨系统的工艺特点有哪些？

答：这种系统具有较强的烘干能力，可以通入大量热风。利用低温废气可烘干含水分为6—7%的物料，入粗磨仓的回料可改善冷料的流动性，同时也便于磨内的物料平衡。中卸磨粗磨仓与细磨仓分开，有利于最佳配球，对原料的硬度和粒度适应性较好，入磨粒度可达25—30mm，磨内过粉磨少，粉磨效率高。为提高烘干仓的物料流动性，生产中可在喂料时配入适当的选粉机回料，由磨头和磨尾喂入的回料比例一般为1:2。还具有电耗低的优点，系统电耗在20KW/H左右。

缺点是供热、送风系统较为复杂，密封困难，漏风大。 3．简述立式磨系统的工艺原理。

答：含水物料入磨，通过引入的热风烘干，经磨辊研磨后被风环处高速气流带起，合格细粉由收尘器收集为成品，收尘器排出的部分气体随热风再次入磨使用。烘干热源由热风炉提供，或者利用窑废气余热。

4．熟料急速冷却对改善熟料质量的有哪些益处？ 答：（1）防止或减少β—C2S转化成γ—C2S； (2)防止或减少C3S的分解； （3）改善水泥的安定性； （4）减少熟料中C3A结晶体； （5）提高熟料的易磨性。

5．影响熟料热耗的因素有哪些？

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答：（1）生产方法与窑型； （2）废气的余热利用； （3）生料组成、细度及生料易烧性； （4）燃料的不完全燃烧热损失； （5）窑体散热损失；

（6）矿化剂及微量元素的作用； （7）热工制度的稳定； （8）煅烧设备的运转率和产量。

6．简述挥发性组分对熟料煅烧和熟料质量的影响。

答：一方面微量氧化物的存在可以降低最低共融温度，增加液相量，降低液相粘度，有利于熟料的煅烧和C3S的形成；另一方面含量太高时，容易造成预热器系统的结皮与堵塞，影响新型干法回转窑熟料的煅烧和窑系统的均衡稳定生产，同时影响熟料的质量。

7．简述水泥储存的作用。 答：（1）严格控制水泥质量，确保出厂水泥全部合格； （2）水泥在水泥库中储存，可以起缓冲调节作用，使水泥粉磨不间断进行，保证水泥生产的连续性，同时确保水泥均衡出厂。 （3）改善水泥质量，水泥在水泥库内存放的过程中，吸收空气中的水分，使水泥中的部分f—CaO消解，可改善水泥的安定性和质量，同时也可使过热的水泥得到冷却。 （4）满足生产不同品种和强度等级水泥的需要； （5）有利于水泥均化，减小质量波动，以稳定出厂水泥质量，保证出厂水泥全部合格。

8．为了控制火焰形状和高温带长度，对烟煤煤粉的质量要求有哪些？ 答：干燥基灰分小于28%，干燥基挥发分为18—30%，干燥基低位发热量大于20934KJ/Kg。灰分±2.0%，合格率大于70%；挥发分±2.0%，合格率大于70%；水分一般不大于1.0%；细度为0.08mm方孔筛筛余8—12%，每2小时检测一次。

9．对出厂水泥质量有哪些要求？ 答：（1）出厂水泥合格率100%，出厂水泥各项技术要求必须满足相应水泥品种的国家标准或行业标准的要求； （2）28天抗压强度合格率100%，确保出厂水泥28天抗压强度富裕值在2.5MPa以上； （3）袋重合格率100%，袋装水泥每袋净重质量为50Kg,且不少于标志重量的99%，袋装水泥20包的总质量不少于1000Kg,合格率100%。 （4）28天抗压强度目标值不小于水泥国家（行业）规定值+2.0MPa+3S，标准偏差S≤1.65MPa。 （5）均匀性合格率100%，每季度进行一次均匀性试验，10个分各样的细度、凝结时间、安定性、烧失量、SO3、强度等指标必须符合国家标准，28天抗压强度变异系数Cv≤3.0%。 10、水泥包装袋和散装水泥卡片上的标志都包括哪些？

答：应清楚标明产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产厂名称、单位地址、出厂编号、执行标准号、包装日期；掺加火山灰质混合材料的普通水泥应标上“掺火山灰”字样。 水泥包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级。硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的印刷采用红色，矿渣水泥采用绿色，火山灰水泥、复合水泥包装袋两侧的水泥名称和强度等级的印刷采用黑色。

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