硅酸鹽水泥工藝流程的研究

王軍科

摘要：近年來，隨著各項工程的實施，水泥的用量也發生了變化。在這種情況下，為了滿足施工用水泥的數量和質量要求，優化硅酸鹽水泥的工藝流程，使硅酸鹽水泥生產能夠有序、規范、合理地進行，最終提高水泥質量和產量。那么，如何優化硅酸鹽水泥工藝呢，本文將概述硅酸鹽水泥的特點，分析硅酸鹽水泥的原材料和成分的生產情況，然后探討上述問題，并希望能夠幫助提高硅酸鹽水泥的生產水平。

關鍵詞：硅酸鹽；水泥；工藝流程

隨著經濟和科技的快速發展，政府對基礎設施建設的關注越來越多。這導致近年來基礎設施項目的實施。作為建筑業必需的原材料之一，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技術，優化施工工藝，有序開展硅酸鹽水泥生產，滿足工程建設的需要。從這個角度來看，硅酸鹽水泥工藝的合理制定可以保證水泥生產的標準化和合理化，最終生產符合項目建設要求的硅酸鹽水泥。

1、硅酸鹽水泥的特性

參照有關資料和硅酸鹽水泥的應用實際情況進行分析，確定硅酸鹽水泥具有多種特性，具體如下：（1）強度高。硅酸鹽水泥與水迅速反應，迅速產生水合反應，從而形成高強度的性能，這使水泥能夠與砂和其他應用混合，并應用于混凝土地面施工，梁和立柱施工。（2）發熱量大，抗凍性強。硅酸鹽水泥與水反應產生水合作用，同時也釋放大量熱量，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后會出現硬化現象，這與水反應過程中產生的大量熱能不同。此時，熱能會逐漸釋放，體積會減小，不會產生裂紋或收縮。因此，硅酸鹽水泥可以應用在干燥的環境中。同時，硅酸鹽水泥在道路工程中被廣泛使用，因為它具有較低的收縮率，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。水泥水化反應后，經常產生大量的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鋼筋。（5）耐腐蝕性差。水泥水化反應后，也會產生大量的鋁酸鈣水合物和Ca（OH）2，由于它們的耐化學性和耐水性差，不適用于抗硫酸鹽項目。（6）耐熱性差。一般情況下，低于250-300攝氏度時，水泥水化硅酸鈣會產生脫水，而溫度升高到600攝氏度時，碳酸鈣會分解成CO2和CaO。這充分說明了硅酸的耐高溫交叉。

2、硅酸鹽水泥生產原料及配料

為了在生產現場生產高品質的硅酸鹽水泥，在硅酸鹽水泥生產的具體開發之前必須對原材料和配料進行適當的選擇。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，根據燃料和水泥類型的質量，適當添加校準原材料用于彌補硅酸鹽水泥組分的缺乏。此外，從環保角度來看，還可以有效處理工業廢渣，并將其作為硅酸鹽水泥的原料和混合材料。

（1）石灰原料。參考相關標準，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，煤矸石和其他工業廢物。精細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。當從石灰石原料和粘土原料得到的原料成分不能滿足配料方案的要求時，有必要參加適量的校正原料，如硅膠校準原料，鋁根據配料標準和實際配料校準原材料和鐵校準材料。

3、硅酸鹽水泥工藝流程

從以往硅酸鹽水泥生產實際情況，確定整個生產過程中，不可或缺的工藝流程為破碎、預均化→生料制備→生料均化→預熱分解→水泥熟料的燒成→水泥粉磨。

3.1破碎、預均化

在生產硅酸鹽水泥時，第一次破碎和預均質化環節的目的是討論原料的初步均質化，并為隨后的快速有效生產水泥創造條件。在這個環節，特別進行破碎作業，主要是石灰石破碎。由于石灰石具有硬度大，粒徑大的特點，破碎處理可以提高預熱分解速度。具體而言，原料預均化操作旨在最大限度地利用原料儲存場。取現和取款技術用于存放或取出原材料。

3.2生料制備

數據顯示，干磨水泥生產線磨削所需的功率占整體運營的60%以上。為了提高硅酸鹽水泥生產的質量和總量，還必須重視原材料的配制，即采用合適有效的研磨設備研磨原料并制成原料。在水泥生產過程中，每生產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）。據統計，干法水泥生產線的磨礦需要消耗。工廠發電量占全廠發電量的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，合理選擇磨礦設備和工藝流程、優化工藝參數、正確操作、操作系統控制，對保證產品質量和降低能耗具有重要意義。

3.3生料均化

新型干法水泥生產過程中，穩定入窯生料成分非常重要，這一環節的工作是否做到位，關系到后面穩定熟料燒成，因此應給予重視。生料均化系統是控制穩定入窯生料成分的重要環節。

3.4預熱分解

原料的預熱和分解過程非常關鍵，要求操作人員使用合適有效的預熱器來代替窯段的功能，預熱和分解原料。為了避免質量問題，有必要關注這個環節中物料的分散處理，即原料換熱時，由于入口管道較長，進入后原料與氣流碰撞管道，那么空氣的運動就會驅動原料指分散；在預分解時，最好在回轉窯和預熱器之間放置一個從窯尾升起的煙道和預分解爐，使燃料在燃燒過程中放熱過程中與原料相互作用，吸熱分解過程同時進行。

3.5水泥熟料的燒成

在水泥熟料的燒結過程中，預分解預熱處理原料主要放入回轉窯，加熱，燃燒成熟物料。應該特別指出的是，在這個過程中加熱回轉窯是非常關鍵的，允許預熱的生料經受一系列碳酸鹽部分，而碳酸鹽部分又可以轉化為含有熟料的礦物。高溫后，礦物轉化為液相，然后大量的碳酸鹽與硅鋁酸鹽發生反應，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

相對來說，水泥磨粉作業就比較簡單了，其作為水泥生產工藝流程的最后一道工序，主要是對熟料進行碾磨，使之成為水泥。該工序的主要目的是將水泥熟料進行充分粉磨，達到一定細度，可大大增大水化面積，從而滿足在工程中對水泥漿體凝結、硬化的施工要求。

4、結語

綜上所述，本文通過對硅酸鹽水泥加工工藝一系列進行分析，確定有必要科學合理地生產硅酸鹽水泥作為工程建設的基本組成部分。為了真正做到這一點，有必要了解硅酸鹽水泥的強度高，干縮率大，耐磨性好，耐腐蝕性差，耐碳化性好等特點，然后根據生產要求和有關規定，科學合理的工藝流程配方，有序開展水泥生產，有效的提高硅酸鹽水泥的生產效率，并保證其質量。

參考文獻：

[1]黃照明.硅酸鹽水泥超輕高保溫加氣混凝土承重復合墻板的研究與制備[D].華南理工大學，2016.

[2]聶軼苗.SiO_2-Al_2O_3-Na_2O（K_2O）-H_2O體系礦物聚合材料制備及反應機理研究[D].中國地質大學（北京），2006.

[3]徐占熬.鑄造粉塵/水泥基輕質復合材料和磷渣/水泥基輕質復合材料的研究[D].昆明理工大學，2005.

[4]郭隨華.含C_4A_3硅酸鹽熟料礦物體系亞平衡關系及其微波二次合成方法研究[D].中國建筑材料科學研究院，2004.

[5]孔德強.高碳濕排粉煤灰——電石渣復合改性及其在水泥生產中的應用研究[D].武漢理工大學，2004.