开题报告

科技学院

毕业设计（论文）开题报告

题目 年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥生产线的工艺设计 学 院 冶金学院 专业班级 无机非金属材料工程2011-01 学生姓名 学号 20114

指导教师

2014 年 12 月 20 日

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及系主任审查后生效。

2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。

4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少2000字，其余内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告

水泥强度最大。

粉煤灰水泥的研发，不仅改善了水泥行业的环境，而且降低了能耗，提高了产量。在前人基础上，再加以选择合适的化学添加剂以及合适的粉煤灰粒度，不仅可以改善粉煤灰水泥的不足，而且可以提高粉煤灰水泥中粉煤灰的掺入比。

本次进行重庆地区年产500万吨粉煤灰硅酸盐水泥的设计，其目的在于培养学生对所学知识和基本技能的综合运用能力，锻炼学生分析和解决实际问题的能力。设计过程中不仅需要查阅文献和资料，运用所学计算机和专业英语等方面的知识，而且得对当地环境以及经济状况有所考究，真正把所学知识融会贯通应用到实践中去。在粉煤灰硅酸盐水泥的设计中，我们可以把所掌握的知识，运用到各个工作环节之中。通过对粉煤灰硅酸盐水泥的生产为今后的工作打下基础。

1.2国内外研究现状分析

我国于20世纪50年代开始研究开发研究粉煤灰水泥，而国外早在20世纪30年代都已经在研究该方面取得了很大的进展。缩率比掺其它火山质混合材料的水泥要小；具有较好的抗裂性能；抗淡水和硫酸盐的腐蚀能力强[12]。Seung-Tae Lee[13]，对粉煤灰水泥经过两年的实践研究同样发现，粉煤灰的火山灰反应，可以减小水泥的膨胀收缩，以及具有很好的抗硫酸盐侵蚀性。但是粉煤灰水泥早期强度不足，以及凝结时间较长的这些缺陷都限制了粉煤灰水泥的发展，更别说提高粉煤灰的掺入量了。目前国内外的研究主要集中在寻找高效的外加剂，以及粉煤灰的性能改善方面。

1.2.1国外研究现状

巴西用50%粉煤灰和50%优质石灰石配料，烧出的熟料，再掺入50%-60%粉煤灰和2%-3%氢氧化钠作碱性激发剂制成的新型粉煤灰水泥3d抗压强度达250#，28d强度达400#以上，水化热仅为波特兰的一半，抗硫酸盐性能也提高了许多[12]。

粉煤灰的活化主要是打破水泥中的玻璃相，改善粉煤灰与Ca(OH)2的反应

系统。C.S.Poon[14]水化速度较快，但是当加入Ca(OH)2时并不能加快速度，当加入硫酸钠和硫酸

钾的时候，水化速度明显加快，特别是在第七天。加入钠离子、钾离子后有效提高了PH，加速了玻璃相的溶解，从而提高了水泥的强度，减少了凝结时间。

国外利用三异丙醇胺、羟基羧酸及其盐类作为增强剂，按0.005%一0.04%

的加入量加入增强剂，提高了粉煤灰水泥的抗压强度[15]。这种粉煤灰水泥不仅弥补了原有粉煤灰水泥早期和中期抗压强度低的缺陷，而且其7d和28d的抗压强度等于甚至超过了普通硅酸盐水泥。

国外学者分别用氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠以及硅酸钾激发粉煤灰，发现不同水胶比(0.25和0.3)对激发剂的激发效果影响不大，而且硅酸盐的激发效果要比氢氧化物的效果明显[16]。

1.2.2国内研究现状

张茂亮[3]等人，利用几种碱金属以及碱土金属盐作为激发剂，对改善粉煤灰的活性方面研究发现氢氧化钠加速粉煤灰的溶蚀，以及碱土金属盐直接参与水化反应可以加速粉煤灰水泥矿物的水化促进其早期强度的提高；一些盐还可以与氢氧化钙反应生成的一些高分散物质，这些物质不仅加速了C3S的水化，而且更容易与C3A生成各种有利于提高水泥早期强度的复盐晶体。这些不

仅提高了粉煤灰水泥的早期、后期强度，缩短了凝结硬化时间，而且在保证水泥性能的同时，将粉煤灰掺入量增加到60%，具有很大社会经济的效益[3]。早期提出的关于改善粉煤灰水泥早期强度不足的早强剂，大多含有对其后期性能不利的碱、氯成分。董超颖[8]等人用20%～50%CaO，10%～40% Al2O3，10%～50%BaSO4，5%～10%SiO2，经1300℃的煅烧、研磨等工艺制备的灰硅酸盐

水泥早强剂，掺入量5%的时候可以使粉煤灰水泥3d和7d的抗压强度提高20%以上。

刘文永[9]等人，通过采用晶核素诱导和促进硅铝氧化物加快水化反应的聚集与定向过程，解决了大掺量粉煤灰水泥早期强度低的问题。

焦晓飞[11]，在针对掺入粉煤灰的最佳粒度上做了大量研究，得出了最佳掺入粒度。贺国梁[2]在制备适当粒度方面，通过对粉煤灰水泥助磨剂的研究，提出了一种高性能的复合助磨剂，使得其3d抗压强度提高10%～15%左右，28d强度增长8%～10%。

通过改善粉煤灰的活性，以及粉煤灰与水泥的水化反应，在原有的掺入量上，粉煤灰水泥的强度等级有了明显的提高。我们可以通过适当降低其强度等级，来使粉煤灰的掺入量增加。总的来说目前国内的研究进展并没有赶上我们需要研发更合理的外加剂以及其它因素，来提高我国的粉煤灰水泥的质量，提高粉煤灰的掺入比，整体上改善水泥行业的能源结构，从而使我国水泥行业步入绿色行业，并减少粉煤灰等工业废料带来的种种环境问题。