如何制作水泥

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硅酸盐水泥是混凝土的基本成分。混凝土是由波特兰水泥与水形成的糊状物与沙子和岩石结合而形成的。

水泥通过钙,硅,铝,熨斗等成分的密切控制的化学组合制造。

用于制造水泥的常用材料包括石灰石,壳和粉笔或马尔结合页岩,粘土,板岩,高炉渣,二氧化硅砂和铁矿石。当在高温下加热时,这些成分形成岩石状物质,其被研磨成我们通常认为水泥的细粉末。

19世纪早期,英国利兹市的泥瓦匠约瑟夫·阿斯普丁(Joseph Aspdin)通过在厨房炉灶中燃烧石灰石和粘土粉末,首次制造出波特兰水泥。通过这种粗糙的方法,他奠定了一个工业的基础,这个工业每年都将堆积如山的石灰石、粘土、水泥岩石和其他材料加工成非常细的粉末,以至于可以通过一个能够盛水的筛子。

水泥厂实验室通过频繁的化学和物理测试检查波特兰水泥制造的每一步。实验室还分析和测试成品,以确保其符合所有行业规范。

制造波特兰水泥的最常见方法是通过干燥的方法。第一步是采摘主要原料,主要是石灰石,粘土和其他材料。采石后,岩石被压碎了。这涉及几个阶段。第一个破碎将岩石减少到最大尺寸为约6英寸。然后岩石进入二次破碎机或锤磨机,减少到约3英寸或更小。

碎石与其他成分相结合,例如铁矿石或粉煤灰和地面,混合,并加入水泥窑。

水泥窑在巨大的圆柱形钢转窑中加热到大约2,700华氏度,衬里用特殊的Firebrick衬里。窑频繁直径高达12英尺 - 足够大,以容纳汽车,并且在许多情况下比40层建筑的高度更长。大窑安装有轴略微倾斜的轴。

经过细磨的原料或浆料被送入较高的端。在底部是一个咆哮的火焰,产生精确控制燃烧粉末状煤,石油,替代燃料,或天然气在强制通风。

当材料通过窑炉时,某些元素以气体的形式被排出。剩下的元素结合在一起形成一种叫做熟料的新物质。熟料从窑里出来时是灰色的小球,大约有大理石那么大。

熟料从窑的下端排出炽热,一般被带到各种类型的冷却器中的处理温度。来自冷却器的加热空气返回到窑炉,这是一种节省燃料并提高燃烧效率的过程。

熟料冷却后,水泥厂将其磨碎,并与少量的石膏和石灰石混合。水泥非常细,一磅水泥含有1500亿粒。水泥现在可以运输到预拌混凝土公司,用于各种建设项目。

虽然干法是最现代和最流行的水泥制造方法,但美国的一些窑炉使用湿法。这两种工艺基本相似,除了湿法工艺,原料在入窑前要用水磨碎。