水泥是如何制成的

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硅酸盐水泥是混凝土的基本成分. 混凝土是由硅酸盐水泥与水形成糊状物,与沙子和岩石结合硬化而成.

水泥是通过一种严格控制的钙的化学组合来制造的, 硅, 铝, 铁和其他成分.

制造水泥的常用材料包括石灰石, 贝壳, 白垩或泥灰与页岩结合, 粘土, 板岩, 高炉矿渣, 硅砂, 和铁矿石. 这些成分, 当在高温下加热时,会形成一种类似岩石的物质,然后磨成细粉,冰球突破网站首页通常认为是水泥.

利兹的瓦匠约瑟夫·阿斯普丁, 19世纪早期,英国人在厨房的炉子上燃烧石灰和粘土粉,首次制造出波特兰水泥. 用这种粗糙的方法, 他为每年加工一堆堆石灰岩的工业奠定了基础, 粘土, 水泥石, 和其他材料成粉末,非常细,它将通过一个筛子能够容纳水. 

水泥厂的实验室经常通过化学和物理测试来检查硅酸盐水泥生产的每一个步骤. 实验室还分析和测试成品,以确保它符合所有的行业规范.

生产硅酸盐水泥最常见的方法是干法. 第一步是采掘主要原材料,主要是石灰石、粘土和其他材料. 采石后将岩石碾碎. 这包括几个阶段. 第一次破碎使岩石的最大尺寸减小到6英寸左右. 岩石然后进入二级破碎机或锤式粉碎机缩小到约3英寸或更小.

碾碎的岩石与其他成分结合在一起,如铁矿石或粉煤灰和地面, 混合, 然后被送到水泥窑.

水泥窑将所有原料加热到约2,700华氏度的巨大圆柱形钢回转窑内衬特殊的耐火砖. 窑炉直径通常高达12英尺,大到足以容纳一辆汽车,在许多情况下甚至比40层楼的高度还长. 大窑炉的轴线稍微向水平方向倾斜.

细碎的原料或浆料被送入较高的一端. 在底部是一股咆哮的火焰, 由精确控制燃烧的粉煤产生, 石油, 可替代燃料, 或者在强气流下的气体.

当材料通过窑时,某些元素会以气体的形式被排出. 其余的元素结合起来形成一种叫做熟料的新物质. 熟料从窑中出来时是灰色的球,大约有弹珠大小.

火红的熟料从窑炉的下端排出,通常在各种类型的冷却器中降低到处理温度. 来自冷却器的热空气被送回窑炉, 一种节省燃料和提高燃烧效率的方法.

熟料冷却后, 水泥厂将其磨碎,并将其与少量的石膏和石灰石混合. 水泥非常细,一磅水泥就含有1500亿个颗粒.  水泥现在可以运输到预拌混凝土公司,用于各种建设项目.

尽管干法是最现代和最流行的生产水泥的方法, 美国的一些窑炉采用湿法烧制. 这两种工艺除了湿法外,在本质上是相似的, 原料在入窑前用水磨碎.