① 水泥用沙岩含硅是多少
水泥中的砂岩分煅烧和非煅烧两种,用于煅烧的砂岩是为配置合理的水泥熟料成分有用的,一般硅含量在55%到85%之间。具体选用多少含量的硅含量,是以熟料中的硅21.0-22.5为准。
用于非煅烧的砂岩,适用范围更大,只要水泥的强度、需水量及和易性达标均可。通常在50到95%均可。
② 水泥原材料中砂岩中含泥量怎么做
沙子和水泥的含泥量与混凝土的关系: 随着含泥量的增加,混凝土的初始坍落度愈来愈低,当含泥量达到13%时,在相同材料的情况,混凝土拌合物初始坍落度为0;这说明,随着含泥量的升高,泥含量对外加剂及水的吸附越来越大,使得混凝土的用水量要加。
③ 水泥厂实习报告
浙江工业大学生产实习报告
学院:教科学院
班级:建材0601
姓名:童剑滨
学号:200621600111
指导老师:应德标 邱琼
实习地点:宁波科环新型建筑材料股份有限公司
实习时间:2008年7月16日——2008年7月26日
1.实习目标
生产实习的目的是使同学了解工厂的生产工艺、生产设备和生产组织机构,通过生产实习,掌握水泥材料的具体生产过程,掌握水泥熟料的形成过程,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为后续专业课程学习奠定感性知识,同时认识社会,培养独立思考、独立工作的能力,为以后的毕业设计收集必要的资料和数据。
2.公司简介
宁波科环新型建材股份有限公司(原宁波舜江水泥有限公司,英文名称 NINGBO KEHUAN NOVEL BUILDING MATERIAL CO.,LTD.),位于浙江省余姚市城区北郊,始建于1975年,到目前为止已是占地400多亩的大型水泥企业,是上市公司宁波富达股份有限公司旗下的骨干企业。有员工562人,固定资产6.38亿元,企业通过了ISO9001质量管理体系认证和ISO14001环境管理体系认证,荣获浙江省着名商标和宁波市知名商标称号,是浙江省绿色企业、浙江省节能减排十大标杆企业的浙江省节能先进企业,生产的“舜江”牌水泥是国家免检产品和浙江名牌产品。
2.1企业文化
企业精神:高效 务实 拼搏 超越
质量方针:优选采购 优化操作 优质出厂 优良服务
2.2企业优势
生产规模——公司拥有一条设计规模2500t/d新型干法水泥生产线,实际生产能力达到了3000t/d,是国家第二批“双高一优”项目,目前宁波市唯一的一条新型干法水泥生产线,拥有年产200万吨的水泥粉磨能力和年产40万吨的矿渣粉生产能力。主要销售地为宁波地区。
产品种类——
■ 通用水泥类:普通硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、硅酸盐水泥熟料等。
■ 特种水泥类:海工水泥、道路水泥、管桩水泥、低碱水泥、抢修水泥、中低热水泥、灌浆水泥等。
■新型建材:矿渣粉、复合胶凝材料。
主要产品特性——
■ 通用水泥:性能稳定、波动小、富裕强度高,和易性及外加剂适应性好。
■ 海工水泥:高抗氯离子渗透、水化热低、抗渗抗冻、微膨胀。
■ 管桩水泥:免压蒸,管桩强度达C80以上,耐打性好,施工性能优异,缩短管桩生产周期,大幅下降管桩生产成本。
■ 高性能矿渣粉与普通水泥配制的的高性能混凝土具有高流动度、高强度、高耐磨性、高耐久性、优异的抗氯离子(CI-)渗透能力。
清洁生产——公司是宁波市首批资源综合利用企业和浙江省首批清洁生产审核试点企业。为从源头削减污染物,生产线所有的原材料储库、输送设备都是封闭式的,经环保部门监测,废气排放浓度标况下均在20mg/m3以下,远远低于100mg/m3的国家标准,无组织排放也得到了有效的控制。在水泥生产过程实现清洁生产的同时,积极利用固体废弃资源,包括粉煤灰、炉渣、煤渣、煤矸石等有十多类,年利用量近100万吨。公司也被授予了浙江省绿色企业、浙江省污染治理先进典型企业等荣誉称号。
循环经济——公司在固体废弃物处置方面走在国内前列。在宁波市环保部门的支持下,公司与中国建材院、清华大学等有关单位合作,对“无害化综合利用含重金属工业污泥”项目进行试验研究,使电镀和不锈钢行业的工业污泥,在水泥回转窑内进行高温处置,不会对环境产生二次污染,是宁波市唯一一家利用新型干法水泥窑处置工业废弃物的企业。使企业从单纯的水泥生产企业转型到固体废弃物包括专业处置危险固废的单位,成为宁波市建设生态城市的一个重要环节,目前已被入选中-挪合作“中国危险废物与工业废物水泥窑共处置环境无害化管理”项目示范水泥企业。
节能降耗——
■ 公司2006年被国家发改委列入了全国“千家节能行动”企业之一。
■ 利用新型干法水泥回转窑的窑头、窑尾生产过程中的废气余热建设了宁波市第一个纯低温余热发电站,年发电量达到2808万kwh,年节标煤近1万吨。
■ 配有四套循环水处理系统,循环率达到96%以上。
■ 配有一套润滑油过滤系统,对废油、脏油进行循环利用,年节约润滑油100多吨。
■ 利用出窑熟料余热烘干炉渣、粉煤渣等混合材,年节标煤2880吨,节电36万度。
3.水泥生产工艺流程
3.1全厂平面布置图
3.2新型干法水泥生产方法
凡是以悬浮预热和预分解技术为核心,并把现代科学技术如,矿山计算机控制网络化开采,原料预均化,生料均化,高效多功能挤压粉磨新技术、新型机械粉体输送装置、新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料以及IT技术等广泛应用于水泥干法生产全过程,使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和工艺装备大型化、生产控制自动化、实行科学管理的现代化水泥生产方法,称为新型干法水泥生产方法。
干法生产的特点干法是将生料粉直接送入窑内煅烧,入窑生料的含水率一般仅1%~2%,省去了烘干生料所需的大量热量。以前的干法生产使用的是中空回转窑,窑内传热效率较低,尤其在耗热量大的分解带内,热能得不到充分利用,以致干法中空窑的热效率并没有多少改善。干法制备的生料粉不易混合均匀,影响熟料质量,因此40~50年代湿法生产曾占主导地位。50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术, 60年代初诞生了预分解技术,原料预均化及生料质量控制技术。现在干法生产完全可以制备出质量均匀的生料,新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行,热效率高,减轻了回转窑的负荷,不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30%左右提高到60%以上,又使窑的生产能力得以扩大,目前的标准窑型为3000t/d,最大的10000t/d。我国现在有700t/d,1000t/d,2000t/d,4000t/d的几种规格,逐步向大型方向发展。预分解窑生料预烧得好,窑内温度较高,熟料冷却速度快,可以烧高硅酸率,高饱和比以及高铝氧率的熟料,熟料强度高,因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑,或新型干法生产线,新型干法生产是今后的发展方向。新型干法窑规模大,投资相对较高,对技术水平和工业配套能力要求也比较高,如条件不具备则难以正常发展。
3.2.1新型干法水泥生产工艺流程
石灰石
矿山采矿
砂岩 配料(荧光分析) 立磨 生料均化库 窑尾预热器
钢渣
熟料库 冷却机 回转窑 分解炉
出厂 包装 水泥 水泥磨 混合材
石膏
3.3水泥厂生料工段工艺流程图
石灰石→板式喂料机→单段锤式破碎机→皮带→堆料机→取料机→皮带→配料站→立磨→O-Sepa选粉机→气力输送管道和皮带提升机→生料均化库。
3.4熟料的煅烧
3.4.1生料的预热和预分解系统
舜江水泥厂的预热与分解系统为五级旋风预热器和分解炉,从窑头来的三次风入分解炉,分解炉上有两个喷煤管来完成煤粉的供给。相关参数如下:
分解炉的尺寸为:Φ5.1×30m
五级预热器的尺寸分别为:
C12—Φ4600mm;C21—Φ6500mm;C31—Φ6800mm;C41—Φ6800mm;C51—Φ6800mm。
预分解系统不但合理利用了来自于窑头的废气,节约了能源,而且使物料预先进行了预热和分解,从而为物料的煅烧提供了前提,提高了熟料的质量和生产效率。回转窑中分为干燥带,预热带,分解带,固相反应带,烧成带和冷却带,舜江水泥厂主要是采用Φ4.0×60m的回转窑,其放置的倾斜度为4%,传动装置采用的是直流电机单传动,窑体转速为0.41~0.42r/min。
3.4.1.1工艺流程
熟料煅烧阶段流程图
3.5熟料冷却
水泥熟料出窑温度大约为1100~1300℃,充分回收熟料带走的热量以预热二次空气,对提高燃烧速度和燃料温度以及窑和冷却机的热效率,都有重要意义,冷却熟料对于改善熟料的质量和易磨性有良好的效果,冷却良好的熟料可以保证设备的安全运转。舜江水泥厂使用的是篦式冷却机。
3.6水泥的制成
3.6.1水泥粉磨
水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及胶凝剂,性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度,比表面积等表示),形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。
3.6.2水泥磨系统的开路与闭路系统
开路系统:在粉磨过程中当物料一次通过磨机后即为产品时称为开路系统。闭路系统:当物料出磨后经过分级设备分出产品返回磨机内再磨称为闭路系统。由于闭路粉磨有利于水泥质量,且技术经济效果较好,因此闭路粉磨的钢球式磨机水泥粉磨系统中应用比较广泛。
3.6.3水泥包装
水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。进料必须先经过回转筛将混入泥中的铁件杂物筛除,防止堵塞,保证包装机的正常运转。包装机和回转筛之间设置包装小仓以稳定物料流量,不作贮存用。包装好的袋水泥一般直接落入设于包装机下的平型胶带输送机送至成品库。
4.全厂主要的主机设备
1、板式喂料机
型号:2200×9750mm;斜度20°;输送速度0.01—0.09m/s;最大输送量800t/h;最大进料粒度1500mm。
2、锤式破碎机
型号:MB56/75; 产量:500—600t/h;出料粒度≤75mm;最大进料粒度1500mm。
3、胶带输送机
型号:TD75槽型 B1000×152500mm;最大输送量600t/h;带速1.25m/s。
4、脉冲袋式收尘器
型号:PPCS64-6;处理风量26700m3/h;总过滤面积372㎡;净过滤面积310㎡;滤袋总数384个;进口含尘浓度<1000g/Nm3;出口含尘浓度<1000mg/Nm3;设备承受负压5000pa。
5、螺旋输送机
型号:Φ300mm;输送能力30m3/h。
6、罗茨鼓风机
型号:JSD125;风量7.07m3/min;风压49kpa;转速970r/min。
7空气输送斜槽
型号:XZ250×11880;输送物料:粉煤灰;倾角6°;输送量10t/h。
8、回转窑
尺寸:Φ4.0×60m;倾斜度3.5%;窑体最大转速3.96r/min;生产能力2500t/d。
9、立磨
型号:MPS3750B;生产能力180t/h。
10、煤磨
型式:风扫式煤磨;规格Φ3.4×6+3;生产能力18t/h。
11、生料磨
O-Sepa选粉机
型号:N-2000;总重19183kg;风量:2000m3/min;喂料量:400t/h;电机功率132kw;水泥生产能力72~120t/h。
12、水泥磨
型号:Φ3.8×13m;筒体有效容积132.3m3;装球量173000kg;磨机转速16.3r/min;主电机功率2500kw;设备重226304kg。
13、离心通风机
型号:64-73 9D;主轴转速1403r/min。
5.企业间的合作关系
作为上市公司宁波富达股份有限公司旗下的骨干企业,宁波科环建材早在2003年年底就建成了宁波市第一条、也是迄今惟一的一条日产2500吨新型干法水泥生产线,水泥年生产能力200万吨。但是,由于宁波科环建材地处余姚城区,浙东沿海石灰石资源匮乏,地域和资源对企业发展的制约十分严重,企业规模只能维持现有水平,缺乏继续扩大生产的发展空间。
蒙自瀛洲水泥厂创建于2005年,注册资本700万元。企业位于云南省红河州蒙自县草坝镇碧色寨,石灰石资源丰富,现有一条机立窑水泥生产线,实际水泥生产能力20万吨/年,水泥粉磨能力30万吨/年。蒙自县位于云南南部,是西南地区通往越南的主要通道,红河州和蒙自县根据发展规划,正在建设和待建的基础设施项目有铁路、高速公路、机场等,水泥市场的容量在200万吨/年以上,目前该县境内没有新型干法水泥生产线,仅有两家小水泥企业,所需水泥大都要从县、州外调入,市场缺口较大。
2007年年初,在中国水泥协会的牵线搭桥下,宁波科环建材与蒙自瀛洲水泥经过多次互相考察沟通,对双方的资产重组取得共识,认为彼此合作前景良好。依托宁波科环建材在资金、技术、管理上的优势,依托宁波科环建材在特种水泥领域和固体废弃物综合利用的科研优势,借鉴宁波科环建材创建环境友好型企业的成功经验。对蒙自瀛洲水泥进行技术改造,使之成为滇南地区集水泥制造、特种水泥、新型建材研发于一体的生产基地,使蒙自瀛洲水泥摆脱粗放型的生产模式,在增产的同时大量削减污染物排放,大量利用当地固体废弃资源生产普通水泥、特种水泥和新型建材,变废为宝保护环境,使水泥生产从“有污染”转变为“零污染”甚至“负污染”,实现生产与环境、社会和谐共存,可持续发展。
宁波科环建材与蒙自瀛洲水泥实现资产重组后,将在蒙自县投资6亿元,建设一个年产水泥200万吨的基地,其中一期工程投资4亿元建设一条日产2100吨新型干法水泥熟料生产线,可年产水泥100万吨。
宁波科环建材与蒙自瀛洲水泥的资产重组,为水泥浙商力避市场内斗、实现企业发展战略转移树立了样板。
6.结束语
实习是每一个大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在课堂上学不到的知识,也让我们开阔了视野,增加了见识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。通过生产实习,让我们学习了生产实践知识,增强了我们的劳动观念,培养了我们进行生产实践的技能。实习是我们把学到的理论知识应用在实践中的一次尝试。最后衷心感谢宁波科环新型建筑材料股份有限公司给我们提供了这次实习机会,也感谢应德标,邱琼两位老师的辛勤指导。
把我的给你吧
④ 粒度分析方法的选择
粒度分析方法视碎屑岩颗粒大小和岩石致密程度而异。
1.砾岩的粒度分析方法
砾岩的粒度分析,主要在野外进行,一般采用筛析和直接测量两种方法。对胶结不太坚固的砾石和疏松的砾石层,先用孔径为10 mm和1 mm的筛子过筛;小于1 mm的基质和胶结物,可带回室内进行再细分;10~1 mm的细砾部分若是含量多而差异大者要用筛析方法进行细分;10 mm以上的砾石,一般在野外用尺子直接测量。然后将各粒级的砾石分别称重,填于粒度分析表中。由于砾岩在垂向和平面上的多变性,应选择有代表性的取样地点,而且样品质量不少于25~30 kg,否则误差就可能相当大。对于胶结坚固的砾岩,可在风化带上进行粒度测量,或采标本回室内,先进行胶结处理,将砾石分开,再进行粒度测量。
2.砂岩和粉砂岩的粒度分析方法
砂岩和粉砂岩的粒度分析常采用筛析法、沉速法和薄片法,常用的沉速法有阿兹尼法、沙巴宁法和罗宾逊法等。筛析法和沉速法适用于未固结的疏松岩石,如粗碎屑岩,一般只用筛析法;而中-细粒碎屑岩由于常常含有较多的粉砂和黏土,常将沉速法与筛析法相结合使用。薄片法主要用于固结坚硬的岩石。一般说来,筛析法适用于大于0.25 mm的颗粒,亦可用于大于0.1 mm的颗粒,而沉速法适用于小于0.25 mm的颗粒。
用不同粒度分析方法所得的结果之间会有一定的差异。同一地区最好采用同一方法,以便于资料间的对比应用,若用不同方法,需要经过换算后才能应用。
⑤ 水泥行业为什么要用砂岩
水泥熟料生产时需要硅、铝以形成所需的矿物成分,以往情况大多利用黏土,随着黏土资源使用受限,有条件的水泥厂商开始利用化学成分与黏土相似的砂岩替代黏土,仅此而已
⑥ 如何用最简单的方法做砂岩分类三角图
砂是一种粒状物质,矿物和岩石碎屑是它的组分。沉积学家们通常将砂划分为粗砂:粒径2—0.5mm;中砂:粒径0.5—0.25mm;细砂:粒径0.25—0.0625mm。由这样的砂形成的岩石就是砂岩。
砂岩根据杂基含量分为两大类,即杂基少于15%的净砂岩和杂基含量多于15%的杂砂岩。两者进一步的细分可用三角图表示,其三个端元所代表的碎屑物质组分为:Q(石英)端元、F(长石)端元和R(岩屑)端元。根据各种组分含量的不同将砂岩划分为:1.石英砂岩;2.长石石英砂岩;3.岩屑石英砂岩;4.长石砂岩;5.岩屑长石砂岩;6.长石岩屑砂岩;7.岩屑砂岩。
石英砂岩:碎屑物质中90%以上为单晶石英,有少数燧石和硅质岩屑等。重矿物很少。胶结物常为硅质,次生加大胶结现象普遍。石英砂岩富集石英,一般在构造稳定、地形起伏不大、温暖潮湿气候条件下,由富含石英的母岩(花岗岩、花岗片麻岩、变质石英岩等),遭受强烈的化学风化,并经过长距离搬运在滨海或浅海地区沉积而成。长石砂岩:主要由碎屑石英和长石组成,有的长石含量可很高。长石砂岩中的长石多为正长石、微斜长石和酸性斜长石。颜色常为红色或黄色。其形成很大程度上取决于母岩成分,首先要有富含长石的母岩,如花岗岩、花岗片麻岩。另外还需要有利的古构造、古地理和古气候条件。在构造运动强烈的地区,地形起伏也大,花岗岩基底隆起遭受强烈侵蚀,侵蚀产物迅速堆积,而形成很厚的长石砂岩。
岩屑砂岩:以石英和岩屑为主的砂岩。岩屑砂岩中岩屑成分多种多样,随母岩而异。长石以斜长石为常见,也有钾长石,还可出现不稳定的基性斜长石。岩屑砂岩颜色较深,为灰、灰绿、灰黑色,浅色者少见。岩屑砂岩多形成于强烈构造隆起区附近的构陷带或拗陷盆地中,由母岩迅速剥蚀、快速堆积而成。岩屑砂岩可以是陆相的或海相的。
杂砂岩:分选不好、泥砂混杂的砂岩,一般含石英较少,且多呈棱角状。含有不同比例的长石和岩屑,常含少量云母。长石主要是斜长石,岩屑多种。富含杂基是杂砂岩的基本特征,颗粒越细,杂基含量越高。杂基成分以绿泥石、水云母常见。杂砂岩的形成条件与长石砂岩或岩屑砂岩类似,即快速侵蚀、搬运和沉积形成的,但杂砂岩可在不同的气候条件下形成。典型的杂砂岩常堆积在急速沉降的浊积岩或复理式建造中。
砂岩是人类使用最为广泛的石材,其高贵典雅的气质天然环保的特性成就建筑史上的朵朵奇葩。数百年前用砂岩装饰而成的罗浮宫,英伦皇宫、美国国会大厦、哈佛大学、巴黎圣母院等至今仍风韵犹存,精典永在。
以前,砂岩在建筑用途上非常费力,这是由于采石场的切割机和加工机械设备比较落后。最近几年,这些情况得到改善,逐渐能以最高水平的专业知识,根据顾客对色彩的要求向顾客提供高质量的产品。砂岩可广泛应用。甚至有人认为,“人能想到的,它都可用到”。
使用例子
花瓶、碗、器皿、桌子、灯泡、烟灰缸、花盆、椅子、嵌板、家具、柜台、长椅、暖炉、招牌、钟、油箱、手提油灯、喷池、柱子、浴池、瓷砖、烤箱、拱门、壶、瀑布、画、栏杆、纪念碑、假面、墓石、基石、挂钩、墙帽、庭院装饰用材料、幕墙、雕刻及其他传统大规模石材细加工。一般建筑石材选择最终要归结到个人喜欢的外观、色调、石材性能、便捷及费用合理上。然而,在许多时候,性能即意味着正确的使用方法、保养和选择适当的应用法及厚度。在过去的许多年里,众多的设计师和工程师开始在室内外大量使用天然石。澳洲ASI砂岩公司在设计、材料选定(包括准备、各工程的全部管理、充分讨论等)等过程上做出了大量细致的工作,积累了丰富的经验,并提供以下使用参考。
瓷砖和幕墙的适用范围如下:
尺寸范围在从15mm(5/8英寸)至500mm(20英寸)平方,推荐厚度为20mm(3/4英寸),厚度为15mm的也可。但是装饰裙楼仅限定为在熟练工施工(限室内用)情况下使用,因为石材太薄时部分施工会引发问题。能供室内及轻负载商业(无大型机械往来)使用,不管用于哪种情况,施工时都必须技术非常熟练。我们推荐用湿式或粘着剂完成施工。尺寸更大的石材只能用于幕墙。如果施工方法正确,厚度为20mm(3/4英寸)石材可用于室内,也可用于人员来往较频繁的地方。如果在室外的水泥结构上,必须与瓷砖胶、砂子和水泥粘着补助材料混合施工。在室外,如果尺寸超过400mm(16英寸)的石材粘着力不够,在天热时会产生弯曲现象。在室内,不超过100mm(11平方英尺)尺寸的石材可用作地板材料或幕墙材料。30mm(1 1/4英寸)的石材厚度同时可用于室内和室外,也最为合适,也可用于交通流量大的地方。如果作为机动车道需在水泥结构上施工。室内最适合用于人员来往稠密的赌场或酒店(施工不必过于精致)。这一厚度可用于家具的顶板,也可用于超过一平方米的嵌板。如果是不超过500mm的石材,使用游泳池专用粘着剂,在天热时不会发生歪斜。40mm(1 1/2英寸)厚的石材可作为内装饰材料,也可用于建筑物外装,不挂重物(招牌等)的地方。也可铺设任何路面。薄的石材可用嵌镶式,而这一厚度可用框架式。另外也可作为前面所述薄石材的代用品。50mm(2英寸)厚的石材可用于机动车道、游泳池底,如果是在碎石上也可用于人行道。作为外幕墙材料使用时,施工时可不用粘着剂,用嵌镶法;这一厚度的最低建筑高度为一层以上(施工方法为镶嵌式)。超过1米的外装建材建议用框架式结构施工。稍薄于75mm(3英寸)的石材可用于能够承受一定压力的幕墙、精确计算后直接铺在地面上的机动车道和大部分外幕墙材料。100mm(4英寸)厚的石材可用于能够承受重压的墙壁或中空的空心墙。像砖砌一样堆砌。根据尺寸大小,柱子、家具等有各种各样的制法。可以用整块砂岩制成柱子;或者将中心镂空形成一个空心柱子,来减轻重量;还可以分割成一个一个的小块后再组装成柱子。表面加工及厚度问题通常与规格、使用方法、使用场合(室内、室外、墙壁饰材等)的不同而有异,可到专业公司详细了解这方面的资料及注意事项。
⑦ 怎样区分砂岩和石灰岩
(一)从外观上进行区分:
砂岩:砂岩颜色较丰富,主要以黄色调为主,也有红褐色、灰绿色、灰黄色等 。
(二)利用盐酸进行区分:
砂岩:砂岩正常情况下遇到盐酸无反应,但是部分碳酸钙胶结的砂岩遇到酸也起泡,程度很弱,而且反应完后表面会有砂粒残余。
石灰岩:石灰岩遇酸一定会有气泡,产生反应。
(三)从硬度上进行区分:
砂岩:砂岩的硬度较高,绝大部分砂岩是由石英或长石组成的,一般砂岩硬度6.5-7。
石灰岩:灰岩硬度低,硬度一般为3,金属制品可以轻易刻划出痕迹。
(四)从分布上进行区分:
砂岩:中国的砂岩的品种非常的多,主是集中在四川、云南和山东,同时河北,河南,山西,陕西等也有。
石灰岩:石灰岩主要分布在华北及东北南部,因中奥陶世海侵达到最高潮,普遍沉积了层厚而质纯的石灰岩,为具有工业价值的水泥原料及治金工业原料。
(五)从触感上进行区分:
砂岩:砂岩为碎屑岩类,主要由各种砂粒胶结而成的,颗粒直径在0.05-2mm,其中砂粒含量要大于50%,外观粗糙,手摸其表面有明显颗粒质感,能明显观察到砂粒。
石灰岩:石灰岩为碳酸盐岩,多数情况下手感细腻,没有明显的颗粒感,观察不到砂粒。
(7)水泥厂砂岩分析方法扩展阅读:
1.砂岩的主要用途:
作为工业材料,是一种暖色调的装饰用材,素雅而温馨,协调而不失华贵;具有石的质地,木的纹理,还有壮观的山水画面,色彩丰富,贴近自然,古朴典雅,在众多的石材中独具一格而被人美谓“丽石”。
2.石灰岩的主要用途:
(1)在建筑工业中用来生产水泥和烧制石灰;
(2)冶金工业用作熔剂;
(3)化学工业中用来制碱、漂白粉及肥料等;
(4)食品工业中用作澄清剂;
(5)农业中用来改良土壤;
(6)在塑料工业中用作填料;
(7)在涂料工业中广泛用于做各种建筑涂料;
(8)在造纸工业中用作碱性填料;
(9)在橡胶工业中用作橡胶的基本填料;
(10)在环保工业中用作吸附剂。
⑧ 水泥工艺,水泥厂的工业流程
水泥厂工艺流程介绍
一.原料部分
1.原料部分工艺流程
本厂所用原料为石灰石,页岩,砂岩,以及铁粉。石灰石经过重型板喂机和单段锤式破碎机破碎到粒度≤25mm的石灰石颗粒。然后通过皮带机和三通分别输送到两个储量分别为1484t的石灰石储存库。页岩和砂岩通过中型板喂机和冲击式粘土破碎机破碎到粒度为30mm的颗粒,然后通过皮带机和犁式卸料器分别下到储量分别为280t的页岩储存库和280t的砂岩储存库。粒径小于210mm的铁粉通过颚式破碎机破碎到粒度为10mm的颗粒,然后通过皮带机输送到储量为316t的铁粉储存库。
2.原料部分主要设备工作原理
单段锤式破碎机PCF1612是一种仰击型锤式破碎机,主要是锤头在上腔中对矿石进行强烈的打击,矿石对反击衬板的撞击和矿石之间的碰撞而使矿石破碎。主电动机通过联组窄V带带动装有大带轮的转子,矿石用给矿设备喂入破碎机的进料口,送入高速旋转的转子上,锤头以较高的线速度打击矿石,同时击碎或抛起料块,被抛起的料块撞击到反击衬板上或自相碰撞而再次破碎,然后被锤头带入破碎板和蓖子工作区继续受到打击和粉碎,直至小于蓖缝尺寸时从机腔下部排出。
冲击式粘土破碎机机由电动机经三角皮带传送动力,驱使转子做固定方向旋转,机壳一侧有二个起冲击作用的辊桶和一对碾碎齿辊。另一侧上安有反击板。湿粘性物料或冻土由进料口直接进入破碎腔,被急速旋转的转子上的板锤打击后,再受辊筒的还击而落下。湿冻物料在转子与辊筒之间的破碎腔内形成周而复始的往复运动,出现强烈的冲击现象而被破碎。适欲破碎湿粘土质原料,及中硬和中硬以下金属和非金属的各种矿物。
PE250颚式破碎机由两块颚板,定颚和动颚。定颚固定在机架的前壁上,动颚则悬挂在心轴上可左右摆动,当偏心轴旋转时,带动连杆做上下往复运动,从而使两块推力板也做往复运动,通过推力板的作用,推动悬挂在悬挂轴上的动颚做左右往复摆动。当动颚摆向定颚时,落在颚腔的物料主要受到颚板的挤压作用而粉碎,当动颚摆离定颚时,已被粉碎的物料经颚腔下部的出料口自由卸出。
气箱脉冲式袋收尘器的工作原理:当含尘烟气由进风口进入灰斗后,一部分较粗尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分尘粒随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,尘粒被阻留在滤袋外侧,净化的烟气由滤袋内部进入箱体,再由阀板孔、出风口排入大气,达到收尘的目的。。随着过滤过程的不断进行,滤袋外侧的积尘也逐渐增多,从而使收尘器的运行阻力也逐渐增高,当阻力增到预先设定值(1245---1470Pa)时,清灰控制器发生信号,首先控制提升阀将阀板孔关闭,以切断过滤烟气流,停止过滤过程,然后电磁脉冲阀打开,以极短的时间(0.1---0.15秒)向箱体内喷入压力为0.5---0.7Mpa的压缩空气。压缩空气在箱体内迅速膨胀,涌入滤袋内部,使滤袋产生变形、震动,加上逆气流的作用,滤袋外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗,清灰完毕后,提升阀再次打开,收尘器又进入过滤状态。 二.生料部分
1.生料部分工艺流程
在原料配料库内的四种原料按照设定的原料配比由7台定量给料机和皮带机输送到生料立磨里面,经过辊磨的烘干和粉磨作用,得到0.080mm方孔筛筛余≤14%和水分小于0.5%的生料粉。生料粉经过立磨自带选粉机和双旋分筒以及电收尘的收尘后,所收集到的生料粉成品通过链式输送机输送到生料均化库。生料磨还有排渣口排出的粗粉经过提升机入缓冲料仓,然后通过定量给料机按给定量给磨机喂入外循环料。
本系统采用三风机和两级收尘。工况分为两种状况,一为磨停窑开,一为窑磨同时运行。
当窑磨同时运行时,窑尾废气通过增湿塔和高温风机,一部分气体通过生料磨,对入磨水分小于10%的生料在进行粉磨的同时进行烘干,使得出磨的物料水分小于0.5%.,然后该部分气体携带着成品生料粉通过双旋分筒进行第一级选粉。经过选粉的含尘量小于40~50g/Nm3的含尘气体通过主排风机后,进入电收尘。同时,从高温风机出来的气体有一部分未通过生料磨,而是直接通过旁路风管进入电收尘。这两股气流在电收尘内汇合后在电收尘内进行二次收尘。然后将含尘量小于100mg/Nm3的气体排入大气。
当磨停窑开时,窑尾废气通过增湿塔和高温风机后直接进入电收尘,然后通过电收尘的收尘后将含尘量小于100mg/Nm3的气体排入大气。
由增湿塔,双旋风筒和电收尘收集下来的生料粉和窑灰经过提升机输送到生料库顶,然后通过库顶的斜槽和生料分配器分六个点进入生料均化库。然后通过搅拌库的搅拌后分区卸料到混合室内,再次进行均化后,经过两路充气卸料装置进入链运机后,由提升机输送到库顶,再次进入失重仓进行均化。然后通过调整皮带称的速度按照给定的量下料,然后通过链运机和提升机输给窑尾喂料。
2.生料部分主要设备工作原理
生料粉磨采用立磨,这种型式磨机把粉磨和烘干的优点集中于一体,因而具有很高的烘干和粉磨能力,磨机入口采用三道闸门锁风喂料装置。按比例配好的混合料从进料口落在立磨的磨盘中央,同时从高温风机来的300℃左右的窑尾废气从立磨进风口进入磨内,在离心力的作用下,物料向磨盘边缘移动,经过磨盘上的环形槽时受到磨辊的碾压而粉碎,粉碎后的物料在磨盘边缘被风环处高速气流带起,大颗粒直接落到磨盘上重新粉磨,气流中的物料经过分离器时,在旋转转子的作用下,粗粉落到磨盘上重新粉磨,合格细粉随气流一起出磨。生料磨还有一部分粗粉通过风环处由于不能被气流带走,被刮板刮出,形成外循环物料。这部分最大循环量为40t。
电收尘器是以静电净化法进行收捕烟气中粉尘的装置。是进化工业废气的理想设备。它的净化工作主要依靠放电极和沉淀极这两个系统来完成。当两极间输入高压直流电流时在电极空间,产生阴阳离子,并作用于通过静电场的废气粉尘粒子表面,在电场力的作用下向其极性相反的电极移动,并沉积于电极上,达到收尘的目的。两极系统均有振打装置,当振打锤周期性的敲打两极装置时,黏附在其上的粉尘被抖落,落入下部灰斗经排灰装置排除机外。被净化了的废气由出气口经烟囱排入大气。此时完成了烟气净化过程。窑尾电收尘设置了CO测定仪安装在进口处,当CO含量大于或等于1.5%时报警,大于2%切断高压电源。
三.烧成部分
1.烧成部分工艺流程
喂入预热器的生料粉,经过预热器的换热和分解炉的预分解后,由五级筒的下料管进入回转窑,然后在回转窑内经过高温烧成,然后经过窑口下落到篦冷机进行冷却后,将熟料冷却到环境温度+65℃后,通过拉链机输送到熟料库和黄料库。窑头通风量主要由通过喷煤管的一次风(包括输送煤粉和供煤粉燃烧用的空气),和二次风(由篦冷机直接入窑的高温空气,气体温度为950~1100℃)),三次风(由篦冷机直接通过三次风管到分解炉的高温空气,气体温度为800℃))构成。篦冷机冷却所需风量由7台高压和中压风机提供。冷却风除了供给二次风和三次风外,余风一部分给煤磨提供热量(气体温度为400℃),多余的废气经过多管旋风收尘器收尘后排入大气。
2.烧成部分主要设备工作原理
预热器的工作原理:生料从C2~C1旋风筒风管加入,与热气流混合后,随上升气流进入C1旋风筒,物料在C1旋风筒内预热分离后,经C1旋风筒下料管进入C3~C2旋风筒风管,然后随上升气流进入C2旋风筒,在C2旋风筒中再次被预热后,经C2旋风筒下料管进入C4~C3旋风筒风管,然后再随气流进入C3旋风筒,物料在C3旋风筒中再次被预热后,经C3旋风筒下料管进入C5~C4旋风筒风管,然后再次随气流进入C4旋风筒,物料在C4旋风筒中再次被预热、分解后经C4下料管进入分解炉和上升烟道内,进入上升烟道内的那部分物料,被上升烟道内的气流带入分解炉涡壳,与三次风混合后,在与直接进入分解炉内的那部分物料混合,两部分原料在分解炉内快速预热和分解后,经C5~分解炉风管进入C5旋风筒,由C5旋风筒分离后,经下料锥体进入回转窑中。
篦冷机的工作原理:热熟料从窑口卸落到篦床上,经过入口分配系统,使得急剧冷却的熟料在自重和风力的作用下滑落至往复推动的篦板上,在往复推动的篦板推送下,沿篦床全长分布开,形成一定厚度的料层,冷却风从料层下方向上吹入料层中,渗透扩散,对热熟料进行冷却,冷却熟料的冷却风成为热风,热端高温热风作为燃烧空气入窑及分解炉(预分解系统),部分热风还可作烘干之用,从而达到降低系统热耗的目的;多余的热风经过收尘处理后排入大气。冷却后的小块熟料经过栅筛落入篦冷机后的输送机中,大块熟料则经过破碎、再冷却后汇入输送机中;细粒熟料及粉尘通过篦床的篦缝及篦孔漏下进入集料斗,经过一定的时间后,当集料斗中料位达到一定高度时,控制锁风阀门自动打开,漏下的细料便进入篦冷机下的漏料拉链机中被输送走。当集料斗中残存的细料尚能封住锁风阀门时,阀板即已关闭从而保证不会漏风。
四.水泥制成部分
1.水泥制成部分工艺流程
粒径小于210mm石膏经过颚式破碎机破碎后破碎到粒度为25~30mm后,通过提升机输送到储存量为250t的石膏库。矿渣通过同一台提升机输送到储存量为110t的矿渣库。然后按照设定的配比,通过定量给料机分别将熟料,石膏和矿渣下到一条皮带上输送到水泥磨内。
经过水泥磨粉磨的物料经过卸料装置卸出水泥磨后,通过输送斜槽和提升机输送到O-SEPA选粉机内进行选粉。选出的合格细粉被气流带到收尘器内进行收集成品,将含尘量为1000g/Nm3净化到100mg/Nm3后排入大气。选粉机选出的粗粉通过输送斜槽和固体流量计后重新入磨进行粉磨。由收尘器收集下来的成品由链运机,提升机输送到水泥库顶,然后通过控制充气卸槽的五个电动闸板阀将水泥卸到四个水泥库。
水泥库的水泥经过库底的充气斜槽进行搅拌均化,同时由于环形区和减压仓的压差,粉料进入减压仓,然后在减压仓充气槽的充气搅拌的同时由充气斜料装置卸出水泥库。
1#和2#水泥库共用一条斜槽将水泥输送到水泥包装;3#和4#水泥库共用一条斜槽将水泥输送到水泥包装。这两条斜槽都能给两套包装系统进行供料。输送到水泥包装车间的水泥经过振动筛,中间仓和螺旋闸门进入固定式四嘴包装机。经过包装的水泥通过一条平皮带机输送到水泥成品库。
熟料库和1#和3#水泥库都设有散装装置。
2.水泥制成部分主要设备工作原理:
水泥磨磨机规格为φ3.8×13m,适用于与选粉机组成圈流粉磨系统。当入磨粒度≤20mm,出磨成品为3400±200cm2/g时,磨机生产能力60t/h,磨机装机功率2500KW。磨机主要由传动部分、回转部分、主轴承以及进出料装置组成。传动型式为中心传动。磨内第一仓为粗磨仓,装有较大直径钢球,由于衬板的作用,使研磨体达到一定高度适应一仓对物料的破粹和研磨作用。第二仓装有较小直径的钢球,主要起研磨作用。在粗磨仓内物料被破碎。经过研磨体破碎后的物料通过隔仓板进入细磨仓。在细磨仓物料被粉磨成细粉,达到工艺要求的粉状物料,再经过篦板的篦孔进入卸料仓,由卸料仓内的扬料板强制喂入出料螺旋筒。经出料螺旋筒和出料装置内的回转筛把物料送到输送设备。再由输送设备把粉状物料送入选粉机,经选粉机的选分,粗颗粒回磨再粉磨,成品水泥被送到水泥库。本磨机最大循环负荷为250%。
O-SEPA选粉机主要由机体、回转部分、传动部分、润滑系统等组成。O-Sepa
选粉机是负压操作,气流分别由一次风管和二次风管切向进入,三次风由下部灰斗的三个方向进入选粉机。一次风由磨内通风和环境风组成;二次风由提升机收尘风和环境风组成。
粉磨后的物料喂入选粉机的进料溜子,物料在旋转的撒料盘和固定的缓冲板的作用下,呈分散状态并被抛向导向叶片和转子之间,物料在此处旋转的气流中进行分选,分选主要是根据离心力和旋转气流的向心力的平衡达到有效的分级。二次风的送入增强了旋风的作用,以保持必要的平衡,粗颗粒向下到导向叶片处乃被进入的一、二次风进行分选。粗颗粒继续向下流动,当经灰斗时再受进入的三次风的再一次分选,使之进一步除去混在粗粉中的细粉,最后选下的粗粉经灰斗出料口排出。细粉由转子中心和空气一起排出,经收尘器收集作为成品。
固定式四嘴包装机安装在中间仓的下面,水泥经由进料装置的给料器喂入包装机的四个卸料室, 卸料室内有高速旋转的“十”形叶片, 水泥被叶片加速后,靠离心力和叶片的挤压力从卸料室切线方向的出料嘴喷出,通过包装机上的出料嘴灌入四周密封而仅在上角一小孔的水泥纸袋内.在灌袋的同时,定重架按杠杆原理进行称量,达到规定的质量后,包装架上产生位移发出一个机械讯号,使出料控制机械立刻产生动作,自动关闭出料闸板,停止灌袋,然后卸袋.因此,每一袋水泥的包装过程,需要经过插袋、开启闸板、卸袋三个动作.
五.煤粉制备部分
1.煤粉制备部分工艺流程
原煤经过皮带机输送到原煤预均化堆场,经过形成人字型料堆和侧面取料的方式进行均化后,通过皮带机和提升机进入原煤仓。通过调整圆盘喂料机的转速将原煤输送到煤磨进行粉磨到一定细度的煤粉。由窑头来的热风除对煤粉进行烘干外,还将一定细度的煤粉带入煤粉动态选粉机进行选粉,合格的细粉被气体从选粉机带走,进入防爆收尘器进行收集。粗粉通过回料溜管和链运机输送回磨进行再次粉磨。由袋收尘器收集下来的煤粉通过螺旋输送机和电动闸门进入窑头和窑尾煤粉仓。两个仓的煤粉分别通过各自环状天平称进入两台螺旋泵,再分别由两台不同风量的罗茨风机将螺旋泵的煤粉输送到窑头和窑尾。
2. 煤粉制备部分主要设备工作原理:
φ2.4×4.75m风扫式烘干球磨机是由进料管、主轴承、回转部分、出料管和传动装置(电动机、减速机)等主要部件所组成。喂料设备将原煤送入磨机进料装置的百叶窗式的溜子内,在物料下溜的同时,进风管进来热风,原煤借其倾斜向下滑动的功能,经过中空轴进入筒体内部.在筒体内装有一定数量的研磨体,由于筒体回转波形衬板将研磨体带到一定高度,再利用其降落时的冲击能和摩擦能将原煤进行破碎和研磨,在原煤被破碎和研磨的同时,由专设的通风机经过磨机的出料装置将已经研磨好的细粉连同已经用过的热风一起吸出磨机.细粉与热风的混合物经过专设的分离器将不合格的粗粉分出,并送回磨机重新研磨.合格的细粉与热风的混合物被输入旋风收尘器内,在此将细粉与热风分开。
MX50煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中专用的分级设备。主要由壳体、进出风管、导流叶片、转子、传动装置和防爆阀所组成。物料由进风管随气流进入选粉机,经灰斗与下壳体间的环形缝隙到达上壳体。气流通过沿切向布置的导向叶片时被改变方向,形成涡旋并进入转子,在气流向内的向心力和转子旋转向外的离心力的共同作用下,对物料进行分选。合格的物料(细粉)随气流进入转子内部,经由出风口排出,由下一级收尘设备将成品物料收集下来;不合格的物料(粗粉)则失去动能落入灰斗,通过回料管送回磨内再次循环。
⑨ 试述砂岩的成因及分类
砂岩,顾名思义是以砂聚合而成的一种可以作为建筑材料的石材。其主要成分是SiO2(二氧化硅)、Al2O3(三氧化二铝),在自然界里经过地质变化中的海向沉积和陆向沉积,将原来大量积聚砂层的地形掩盖后,又经过地质变化过程中的加热、加压而形成的。 砂岩实为沉积岩,石质较粗松,受潮时有可能松散变形;但因具有独特的凹陷粗糙质感,较接近山林间粗犷自然的感觉,故较常运用于墙面装修。
砂岩的分类
按砂岩的形成可分海砂岩和泥砂岩两种。1)海砂岩的石材成分结构颗粒比较粗,硬度要比泥砂岩硬,空隙率比较大,较脆硬,作为石材工程板材就不可能很薄,装饰装修用板的厚度规格一般是15~25mm;主要代表品种有澳大利亚砂岩、西班牙砂岩;而泥砂岩比较细腻,硬度稍软于海砂岩,花纹变化奇特,如同自然界里树木年轮、木材花纹、山水画,是墙面、地面装饰和异型材的上好品种。2)泥砂岩还具有类似塑料的塑变性,更适合雕刻和切出10mm厚的薄板,关于砂岩轻微的塑变性,现在普遍认为SiO2之间分子联结,却又未形成结块的缘故。砂岩的吸水率很大,一些品种几乎是将水倒上即渗入石材内,砂岩因其内部构造空隙率大的特性,都有吸声、吸潮、防火、亚光的特性,这种特性的品种装饰到具有吸声要求的影剧院、体育馆、饭店等公共场所效果十分理想,甚至可省去吸声板和拉毛墙。砂岩的美丽花纹是怎么形成的呢?现在普遍的看法是在砂岩尚未形成时,水的冲击以及冲击后留下的痕迹和其他矿物形态变化,是它形成花纹的主要原因。我国《建筑材料放射性核素限量》(GB6165—2001)中明确规定,砂岩的放射性不列入放射性检验范围,这是基于常年的监测,以及编制标准时所作的大量抽查得出的结论。实际上作为一种以SiO2、Al2O3为主的石材,它本身就是一种环保、绿色、用之放心的建筑材料。
按砂岩的产地可分为四川砂岩、云南砂岩、山东砂岩、陕西砂岩、山西砂岩、河南砂岩、河北砂岩等。中国的砂岩品种非常的多,但是主是集中在四川、云南和山东,这是中国砂岩的三大产区。
1) 四川砂岩属于泥砂岩,其颗粒细腻,质地较软,非常适合做为建筑装饰用材,特别是用作雕刻用石。而且由于四川的地理地质条件比较复杂,所以四川的砂岩品种非常的多。四川砂岩的颜色可以说是全中国最丰富的,有红色、绿色、灰色、白色、黑色、紫色、黄色、青色等等,非常的多。但是由于其材质相对较软,并且交通不便,矿区开采方式也比较落后,所以四川砂岩基本供应的是条板,无法提供1m以上的大板。但是如果数量少的情况下,矿区可能采用圆盘锯翻切的方式,少量供应,不过由于破损率较高,价格较贵。但四川有一种砂岩号称硬度可比拟花岗岩,有些砂岩的材质较硬能做火烧加工。
2) 云南砂岩同四川砂岩一样同属泥砂岩,一样的颗粒细腻,质地较软。但是由于形成的地质地理环境不同,云南砂岩相对四川砂岩而言,纹理会更漂亮,有自己的风格特点,云南砂岩的颜色也很丰富,常见的有黄木纹砂岩,山水纹砂岩,红砂岩,黄砂岩,白砂岩和青砂岩。由于云南的砂岩行业起步较早,开采加工技术相对较高,能供应1m以上的大板,不过由于泥砂岩质地较软,应用上会受到限制,一般也以规格板为主。
3) 山东砂岩属于海砂岩,结构颗粒比较粗,硬度比较大,但是比较脆。山东砂岩基本都能切成1.2m以上的大板,有些甚至被用做台面板,很多都可以做成1cm的薄板。由于其硬度够,所以能进行几乎所有的表面加工。山东砂岩的颜色就相对较少,主要有红色,黄色,绿色,紫色,咖啡色,白色。但是山东砂岩基本都是带纹路的,就连所谓的白砂岩和紫砂岩也并非全是纯色,白砂岩带有暗纹,紫砂岩有白点。
河北河南的砂岩和山东砂岩比较接近,也上属于海砂岩,颗粒粗,硬度大,但是颜色较少,以木纹砂岩为主。
按砂岩的花色、花纹划分黄砂岩、山水纹砂岩、木纹砂岩、浮雕砂岩。
⑩ 粒度分析方法
粒度分析方法视碎屑岩颗粒大小和岩石致密程度而异。
1.砾岩的粒度分析方法
砾岩的粒度分析主要在野外进行,一般采用筛析和直接测量两种方法。对胶结不太坚固的砾石和疏松的砾石层,先用孔径为10 mm和1 mm的筛子过筛,小于1 mm的基质和胶结物,可带回室内进行再细分;10~1 mm的细砾部分若是含量多且差异大者,要用筛析方法进行细分;10 mm以上的砾石,一般在野外用尺子直接测量,然后将各粒级的砾石分别称重,记录于粒度分析表中。采样过程中应选择有代表性的取样地点,而且样品质量不少于25~30 kg,否则误差就会相当大。对于胶结坚固的砾岩,可在风化带上进行粒度测量;或采标本回室内,先进行胶结处理,将砾石分开,再进行粒度测量。
2.砂岩和粉砂岩的粒度分析方法
砂岩和粉砂岩的粒度分析常采用筛析法、沉速法和薄片法,常用的沉速法有阿兹尼法、沙巴宁法和罗宾逊法等。筛析法和沉速法适用于未固结的疏松岩石,如粗碎屑岩一般只用筛析法;而中—细粒碎屑岩由于常常含有较多的粉砂和黏土,常将沉速法与筛析法结合使用。薄片法主要用于固结坚硬的岩石。一般来说,筛析法适用于大于0.25 mm的颗粒,亦可用于大于0.1 mm的颗粒,而沉速法适用于小于0.25 mm的颗粒。
3.颗粒粒级的划分
一般采用伍登-温德华标准,它是以毫米为单位的一种分类方案,后来克鲁宾(1934)提出了一种对数换算(表3-1),称其为Φ值:
沉积学原理
其中,D为颗粒直径。
表3-1 粒级划分标准对比表
4.薄片粒度分析
筛析法只适用于现代沉积的沙和古代固结疏松的砂岩,对不能松解的砂岩不再适用。固结的岩石,特别是硅质胶结岩石的粒度分析,只能在薄片内进行。薄片粒度分析的精度较筛析法差,因薄片内计算的颗粒比筛析的量少得多,同时分析速度慢,分析结果不能与筛析法直接对比。下面简单介绍一下薄片粒度分析的方法,薄片的制备与普通岩石薄片的制备方法相同,疏松的砂岩用胶浸煮后磨片。用作粒度分析的薄片要稍大些(3.0 cm×2.0 cm),尤其是粗粒砂岩,以便在薄片内可测量到足够的颗粒数。用作磨制薄片的标本,必须在所采集的岩层内是有代表性的。
(1)在薄片上测定粒度的方法
在薄片上采用什么方法选择欲测量的颗粒称为抽样方法,一般常用的系统抽样方法为点计法和线计法,此外,还有一种方法为带记法。
点计法 常用有网格的目镜进行测量,每一方格的边长应大于薄片中颗粒的最大视直径,应用机械台使薄片通过显微镜视域,测量网格结点所触遇的颗粒粒径(图3-1)。
线计法 用机械台在垂直目镜微尺的方向移动薄片,凡为十字丝竖丝触遇的颗粒都要测量。量完一行,平行横丝将薄片移动一定距离,再按上述方法测量,一直测到足够的颗粒为止。测线间隔要大于薄片内颗粒的最大视直径(图3-2)。
不同抽样方法所得出的结果不同,线计法测量时,与测线相交的颗粒的概率与测线垂直方向上的颗粒直
图3-1 薄片粒度分析的点计法
径成比例;点计法测量时,与点相遇的颗粒的概率与颗粒的可见表面积成比例。
带计法 将薄片放在机械台上,固定横坐标,使薄片垂直目镜微尺慢慢移动,凡是颗粒中心在目镜微尺一定读数之间的颗粒,都要按大小分类计数(图3-3)。这个带的宽度应等于或大于样品内颗粒的最大视直径。有人通过实验证明,带计法测得的结果最近似于样品内真正的粒度分布。
图3-2 薄片粒度分析的线计法
图3-3 薄片粒度分析的带计法
由于不同抽样方法所得的结果不能直接对比,因而不同的样品要用统计方法比较的话,必须在每个细节上使用同样的抽样方法和测定方法。最后,将测得结果填入薄片粒度统计表(表3-2)。
表3-2 薄片粒度统计表
(2)各种测定直径的对比与换算
用粒度资料解释沉积环境的工作开始于对现代沉积物的研究。对于古代岩石的沉积环境分析,也可借助于岩石粒度分析同现代沉积物粒度分析加以比较。
现代沉积物的粒度分析一般采用常规筛析法,所得结果为不同粒度的颗粒质量百分比。而古代岩石目前大部分只能用薄片分析法,所得结果为不同粒度的颗粒数百分比。两者不能直接对比,如果需要对比则必须进行换算。即使在同一方法中,也只能进行统计对比,绝不能进行单颗粒对比。
筛析直径与沉速分析直径之间,平均值偏差<0.1Φ,两种方法一般不经换算可以互相使用,但在精确研究工作中则必须换算。薄片分析视直径与筛析直径之间的偏差可达到0.25Φ或更大,在任何情况下均不可互用或直接对比。将视直径换算为筛析直径的方法很多,其中G.M.Friedman通过统计分析进行的线性回归换算较为简便、准确,任意粒度的回归换算方程为
沉积学原理
式中:D是换算后的筛析直径;d是薄片中测定的视长直径,均以Φ值计。经换算后,换算值同实际筛析值的平均直径最大偏差一般不超过0.25Φ,这个精度高于0.25Φ分组间隔,可满足一般沉积学研究。
对于切片视直径与真直径的对比,根据实验可知,等直径的球状集合体的切面上所测得的视直径平均值为真直径的0.765倍,即在颗粒集合体的切片中,颗粒视直径平均值小于真直径,这种现象称为切片效应。
(3)薄片粒度测量的要求
粒度测量是粒度分析的基础,故对其测量要求很高,而测量工作却非常烦琐、效率很低。薄片粒度分析是研究固结样品的唯一方法,可使用偏光显微镜和扫描电子显微镜。近年来出现的图像分析仪使薄片粒度分析基本实现自动化,效率大为提高。薄片统计数据为颗粒数。
在沉积环境研究中使用薄片粒度分析时,对岩石样品的基本要求是:砂岩中石英碎屑含量应大于70%,至少石英和长石含量要大于70%,溶蚀交代与次生加大现象越弱越好,切片方向可垂直层面或平行层面,随研究目的和要求的精度而定。在碳酸盐岩研究中,取样密度可达1 点/cm,可平行纹层切片。测定时一般采用线计法抽取颗粒,凡在线上的颗粒都要测量,不能有任何主观取舍,每个薄片计200~500颗粒即可,碳酸盐岩需测1000颗粒以上。
在薄片内,需要测定多少颗粒才能代表全薄片的粒度分布,这在开始分析之前必须确定。测定的颗粒太少,不能代表薄片内的粒度分布;测定的颗粒太多,又会浪费时间,而且对精确度无所增益。根据砂岩样品的实验,分别测量100、200、300、400、500颗粒,绘制粒度累积频率曲线,从计数400颗粒起,粒度累积曲线的形状基本保持不变,因而可确定薄片内计数400~500颗粒是达到精度要求的最小计数。
薄片分析视直径换算成筛析直径时,还要考虑“杂基”的存在。薄片分析若不做杂基校正,往往无悬浮总体尾端,而是跳跃总体直接穿过3~4Φ的截点呈直线延伸,不出现转折,在平均值小于2Φ的中细砂岩、粉砂岩中经常出现这种情况,这是因为4~7Φ的颗粒细小,被测机会增多,或者全被归并到4.5Φ或5Φ的颗粒而造成细粒数增加,实质上是一种统计截尾效应(截尾点不同,其分布也不同)(图3-4)。
图3-4 截尾效应
杂基校正的方法是将显微镜调至6Φ后测定或估计出杂基含量。薄片杂基量由于切片效应和成岩后生作用,值一般偏高,取其2/3~1/2为校正值,假定为Δ,将各累积频率乘以(100—Δ),重新绘一曲线。对于弱固结岩石,可用同一标本既做筛析,又做薄片分析,通过实验求出校正系数(100—Δ)的数值。