硅酸鹽水泥工藝流程的研究

王軍科

摘要：近年來(lái)，隨著各項(xiàng)工程的實(shí)施，水泥的用量也發(fā)生了變化。在這種情況下，為了滿(mǎn)足施工用水泥的數(shù)量和質(zhì)量要求，優(yōu)化硅酸鹽水泥的工藝流程，使硅酸鹽水泥生產(chǎn)能夠有序、規(guī)范、合理地進(jìn)行，最終提高水泥質(zhì)量和產(chǎn)量。那么，如何優(yōu)化硅酸鹽水泥工藝呢，本文將概述硅酸鹽水泥的特點(diǎn)，分析硅酸鹽水泥的原材料和成分的生產(chǎn)情況，然后探討上述問(wèn)題，并希望能夠幫助提高硅酸鹽水泥的生產(chǎn)水平。

關(guān)鍵詞：硅酸鹽；水泥；工藝流程

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)注越來(lái)越多。這導(dǎo)致近年來(lái)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的實(shí)施。作為建筑業(yè)必需的原材料之一，水泥需求并未逐年增加，尤其是硅酸鹽水泥。在這種情況下，我們將積極提升硅酸鹽水泥生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)化施工工藝，有序開(kāi)展硅酸鹽水泥生產(chǎn)，滿(mǎn)足工程建設(shè)的需要。從這個(gè)角度來(lái)看，硅酸鹽水泥工藝的合理制定可以保證水泥生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和合理化，最終生產(chǎn)符合項(xiàng)目建設(shè)要求的硅酸鹽水泥。

1、硅酸鹽水泥的特性

參照有關(guān)資料和硅酸鹽水泥的應(yīng)用實(shí)際情況進(jìn)行分析，確定硅酸鹽水泥具有多種特性，具體如下：（1）強(qiáng)度高。硅酸鹽水泥與水迅速反應(yīng)，迅速產(chǎn)生水合反應(yīng)，從而形成高強(qiáng)度的性能，這使水泥能夠與砂和其他應(yīng)用混合，并應(yīng)用于混凝土地面施工，梁和立柱施工。（2）發(fā)熱量大，抗凍性強(qiáng)。硅酸鹽水泥與水反應(yīng)產(chǎn)生水合作用，同時(shí)也釋放大量熱量，并生成硅酸三鈣、鋁酸三鈣、鋁酸四鈣和硅酸二鈣等，這使得硅酸鹽水泥優(yōu)良好的防凍性能。（3）干縮，高耐磨性。在正常情況下，硅酸鹽水泥與水反應(yīng)后會(huì)出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，這與水反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大量熱能不同。此時(shí)，熱能會(huì)逐漸釋放，體積會(huì)減小，不會(huì)產(chǎn)生裂紋或收縮。因此，硅酸鹽水泥可以應(yīng)用在干燥的環(huán)境中。同時(shí)，硅酸鹽水泥在道路工程中被廣泛使用，因?yàn)樗哂休^低的收縮率，因此不易在表面上拾取粉末，因此具有更好的耐磨性。（4）良好的耐碳化性。水泥水化反應(yīng)后，經(jīng)常產(chǎn)生大量的Ca（OH）2，在碳化的作用下，硅酸鹽水泥的堿度降低，在工程施工中可用于保護(hù)鋼筋。（5）耐腐蝕性差。水泥水化反應(yīng)后，也會(huì)產(chǎn)生大量的鋁酸鈣水合物和Ca（OH）2，由于它們的耐化學(xué)性和耐水性差，不適用于抗硫酸鹽項(xiàng)目。（6）耐熱性差。一般情況下，低于250-300攝氏度時(shí)，水泥水化硅酸鈣會(huì)產(chǎn)生脫水，而溫度升高到600攝氏度時(shí)，碳酸鈣會(huì)分解成CO2和CaO。這充分說(shuō)明了硅酸的耐高溫交叉。

2、硅酸鹽水泥生產(chǎn)原料及配料

為了在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)高品質(zhì)的硅酸鹽水泥，在硅酸鹽水泥生產(chǎn)的具體開(kāi)發(fā)之前必須對(duì)原材料和配料進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。一般情況下，硅酸鹽水泥的主要原料是石灰原料和粘土材料。偶爾，根據(jù)燃料和水泥類(lèi)型的質(zhì)量，適當(dāng)添加校準(zhǔn)原材料用于彌補(bǔ)硅酸鹽水泥組分的缺乏。此外，從環(huán)保角度來(lái)看，還可以有效處理工業(yè)廢渣，并將其作為硅酸鹽水泥的原料和混合材料。

（1）石灰原料。參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定石灰原料組合物是石灰石、泥灰和貝殼。石灰石是石灰石原料配置的關(guān)鍵。一噸熟料一般需要配上1.3噸石灰石，一噸原料與80%以上的石灰石混合。（2）粘土材料。粘土材料主要由黃土、粘土、頁(yè)巖、粉砂巖、河泥等組成，其中黃土和粘土量最大，另外還有粉煤灰，煤矸石和其他工業(yè)廢物。精細(xì)分散的沉積粘土由不同的礦物組成，如高嶺土、蒙脫石、水合物和其他可水合的硅鋁酸鹽。（3）原材料的修正。當(dāng)從石灰石原料和粘土原料得到的原料成分不能滿(mǎn)足配料方案的要求時(shí)，有必要參加適量的校正原料，如硅膠校準(zhǔn)原料，鋁根據(jù)配料標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際配料校準(zhǔn)原材料和鐵校準(zhǔn)材料。

3、硅酸鹽水泥工藝流程

從以往硅酸鹽水泥生產(chǎn)實(shí)際情況，確定整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，不可或缺的工藝流程為破碎、預(yù)均化→生料制備→生料均化→預(yù)熱分解→水泥熟料的燒成→水泥粉磨。

3.1破碎、預(yù)均化

在生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)，第一次破碎和預(yù)均質(zhì)化環(huán)節(jié)的目的是討論原料的初步均質(zhì)化，并為隨后的快速有效生產(chǎn)水泥創(chuàng)造條件。在這個(gè)環(huán)節(jié)，特別進(jìn)行破碎作業(yè)，主要是石灰石破碎。由于石灰石具有硬度大，粒徑大的特點(diǎn)，破碎處理可以提高預(yù)熱分解速度。具體而言，原料預(yù)均化操作旨在最大限度地利用原料儲(chǔ)存場(chǎng)。取現(xiàn)和取款技術(shù)用于存放或取出原材料。

3.2生料制備

數(shù)據(jù)顯示，干磨水泥生產(chǎn)線(xiàn)磨削所需的功率占整體運(yùn)營(yíng)的60%以上。為了提高硅酸鹽水泥生產(chǎn)的質(zhì)量和總量，還必須重視原材料的配制，即采用合適有效的研磨設(shè)備研磨原料并制成原料。在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥，至少要粉碎3噸材料（包括各種原材料、燃料、熟料、混合物和石膏）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)的磨礦需要消耗。工廠發(fā)電量占全廠發(fā)電量的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，磨煤約占3%左右，水泥粉磨占40%左右。因此，合理選擇磨礦設(shè)備和工藝流程、優(yōu)化工藝參數(shù)、正確操作、操作系統(tǒng)控制，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低能耗具有重要意義。

3.3生料均化

新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中，穩(wěn)定入窯生料成分非常重要，這一環(huán)節(jié)的工作是否做到位，關(guān)系到后面穩(wěn)定熟料燒成，因此應(yīng)給予重視。生料均化系統(tǒng)是控制穩(wěn)定入窯生料成分的重要環(huán)節(jié)。

3.4預(yù)熱分解

原料的預(yù)熱和分解過(guò)程非常關(guān)鍵，要求操作人員使用合適有效的預(yù)熱器來(lái)代替窯段的功能，預(yù)熱和分解原料。為了避免質(zhì)量問(wèn)題，有必要關(guān)注這個(gè)環(huán)節(jié)中物料的分散處理，即原料換熱時(shí)，由于入口管道較長(zhǎng)，進(jìn)入后原料與氣流碰撞管道，那么空氣的運(yùn)動(dòng)就會(huì)驅(qū)動(dòng)原料指分散；在預(yù)分解時(shí)，最好在回轉(zhuǎn)窯和預(yù)熱器之間放置一個(gè)從窯尾升起的煙道和預(yù)分解爐，使燃料在燃燒過(guò)程中放熱過(guò)程中與原料相互作用，吸熱分解過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。

3.5水泥熟料的燒成

在水泥熟料的燒結(jié)過(guò)程中，預(yù)分解預(yù)熱處理原料主要放入回轉(zhuǎn)窯，加熱，燃燒成熟物料。應(yīng)該特別指出的是，在這個(gè)過(guò)程中加熱回轉(zhuǎn)窯是非常關(guān)鍵的，允許預(yù)熱的生料經(jīng)受一系列碳酸鹽部分，而碳酸鹽部分又可以轉(zhuǎn)化為含有熟料的礦物。高溫后，礦物轉(zhuǎn)化為液相，然后大量的碳酸鹽與硅鋁酸鹽發(fā)生反應(yīng)，從而獲得熟料。另外，注意在燃燒之后冷卻熟料的需要。

3.6水泥粉磨

相對(duì)來(lái)說(shuō)，水泥磨粉作業(yè)就比較簡(jiǎn)單了，其作為水泥生產(chǎn)工藝流程的最后一道工序，主要是對(duì)熟料進(jìn)行碾磨，使之成為水泥。該工序的主要目的是將水泥熟料進(jìn)行充分粉磨，達(dá)到一定細(xì)度，可大大增大水化面積，從而滿(mǎn)足在工程中對(duì)水泥漿體凝結(jié)、硬化的施工要求。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)硅酸鹽水泥加工工藝一系列進(jìn)行分析，確定有必要科學(xué)合理地生產(chǎn)硅酸鹽水泥作為工程建設(shè)的基本組成部分。為了真正做到這一點(diǎn)，有必要了解硅酸鹽水泥的強(qiáng)度高，干縮率大，耐磨性好，耐腐蝕性差，耐碳化性好等特點(diǎn)，然后根據(jù)生產(chǎn)要求和有關(guān)規(guī)定，科學(xué)合理的工藝流程配方，有序開(kāi)展水泥生產(chǎn)，有效的提高硅酸鹽水泥的生產(chǎn)效率，并保證其質(zhì)量。

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