土立窑的发明
A. 水泥的发明者是谁
水泥的发明者是英国工程师J.斯米顿。1756年,英国工程师J.斯米顿在研究某版些石灰在水中硬化权的特性时发现: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。
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。
(1)土立窑的发明扩展阅读
水泥的分类
水泥按用途及性能分为:
(1)通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指:GB175—2007规定的六大类水泥,即硅酸盐水泥、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。
(2)专用水泥:专门用途的水泥。如:G级油井水泥,道路硅酸盐水泥。
(3)特性水泥:某种性能比较突出的水泥。如:快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。
B. 什么是石灰土立窑
窑有许多不同的分类方法。根据窑炉的形状分为方形窑、圆形窑等;按照制品的种类分为石灰窑、陶瓷窑、水泥窑、玻璃窑、砖瓦窑等;从火焰流动的特征分为横焰窑、升焰窑、倒焰窑、马蹄形焰窑等;根据所用燃料种类分为烧煤窑、燃油窑、煤气窑等;根据物料输送方式又可分为窑车窑、辊底窑、推板窑等。更为通用的是根据焙烧制品的物理状态、结合生产方式进行分类。
石灰土立窑的界定,截图如下,
C. 先进立窑的概念是什么
立窑污染严重,特别是使用萤石等矿化剂造成高氟排放,对农作物以及蚕桑生产影响很大,今后将不鼓励企业为自身节能而污染环境,加快落后生产工艺的淘汰。水泥行业是重点污染行业,其粉尘排放占全国粉尘排放量的50~70%,SO2排放占全国SO2排放量的5~6%,NOx排放占全国NOx排放量的12~15%,有些立窑生产中加入萤石以降低烧成热耗,还造成周边地区的氟污染。新标准全面实施后,现有立窑以及一些落后的回转窑必须进行环保设施改造,全国现有水泥企业的颗粒物总排放量将由2000年的780万吨,削减到200万吨左右,环境效益十分突出。
D. 水泥最早发明于哪个年代
水泥的发明最早可追溯到1756年的英国,当时是汉诺威王朝乔治二世时期,当时中国是清代乾隆时期。
水泥的历史:
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;
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”;
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;
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。
E. 水泥发展史
什么是水泥?水泥是一种加水拌合成塑性浆体,将砂、石等材料胶结在一起,既能在空气中硬化又能在水中继续硬化的水硬性胶凝材料。非水硬性胶凝材料只能在空气中硬化,不能在水中硬化,如石灰、石膏耐酸胶结料等。
要研究水泥的发展史,必须从胶凝材料开始。
早在公元前2000—3000年,人们就开始使用非水硬性胶凝材料。古代埃及的金字塔就是用经过煅烧的石膏胶泥筑成,我国的万里长城则是用石灰胶凝材料砌筑而成。
公元初,古希腊人和罗马人就开始使用因掺火山灰而具有水硬性的石灰砂浆来兴建建筑物。我国古代建筑中,大量使用的“三合土”,就是一种石灰火山灰水硬性胶凝材料。
随着社会的发展,需要强度较高的胶凝材料。1756年出现了水硬性石灰,1796年出现了罗马水泥,都是将含适量粘土的粘土质石灰石经过煅烧制成,并且在此基础上发展到用天然水泥岩(粘土含量为20—25%的石灰石)煅烧、磨细制成的天然水泥。
由于天然水泥岩的储量有限,19世纪初(1810—1825年)出现了用人工配料,将石灰石和粘土的细粉,按一定比例配合在一起,在类似石灰窑的炉内烧结成块(熟料),再进行粉磨的水硬性胶凝材料。1824年英国泥水工J.阿斯普延设厂制造水泥成功,并获得专利,由于这种水泥的颜色和英国波特兰城的建筑岩石相似,故称之为波特兰水泥(我国称为硅酸盐水泥)。
硅酸盐水泥出现后,应用日益广泛。开始是间歇式的土立窑,1885年出现了回转窑,1910年立窑实现机械化生产,1928年出现了立波尔窑,1950年应用悬浮预热器技术,1971年开发了水泥窑外分解技术,是水泥生产技术的重大突破,并很快出现了许多各具特点的预分解技术。与此同时,生料制备、水泥粉磨各种生产技术装备也同步发展,使干法生产的熟料质量明显提高,节能方面也取得了极大的进展,干法工艺逐步取代了传统的湿法及半干法生产。
目前,落后的生产工艺和能耗高的生产设备基本淘汰,新工艺、新技术及计算机控制得到广泛应用,新型干法水泥生产技术发展迅猛,并能有效利用各种工业废渣,消除或降解各种有害废弃物及生活垃圾,使水泥生产向环保、节能和可持续方向发展。
注:部分资料取自“水泥工艺学”
F. 中国水泥的发明简史
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。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。2007年中国水泥年产量约11亿吨。
中国水泥产量已占到全球60%左右。这不仅是中国水泥人的骄傲,也让全球水泥界为之动容
G. 水泥是什么时候最先发明的
水泥是1824年发明的来。
1824年,英国建源筑工人约瑟夫·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。
H. 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。由於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,经煅烧和细磨处理後,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,磨细後制成料球,在高於烧石灰的温度下煅烧,然後进行磨细制成水泥。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,可用於与水接触的工程,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年代及以後的很长一段时间里,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)是一位致力於水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混合後加水湿磨成泥浆,送入料槽进行沉淀,置沉淀物於大气中乾燥,然後放入石灰窑中煅烧,温度以料子中碳酸气完全挥发为准,烧成产品呈浅黄色,冷却後细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”(British Cement),於1822年10月22日获得英国第4679号专利。
“英国水泥”由於煅烧温度较低,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,掺水後以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆於盤上,加热乾燥。将乾料打击成块,然後装入石灰窑煅烧,烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧後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,可应用於各种不同的工作场合。”
该水泥水化硬化後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。後来,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,经常用盤子盛著硫酸铜或其他粉料,在装窑时将其撒在乾料上。
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”,其质量不可能优於“英国水泥”。然而在市场上“波特兰水泥”的竞争力大於“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,阿斯谱丁出於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,否则水泥硬化後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,经磨细後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後开裂。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,水泥硬化後不能开裂。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,说他於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。