硅酸鹽水泥工藝流程探究

韓 芳 代長福 付瓊卿

（1.中材建設有限公司北京分公司， 北京 大興 100176；2.臨澧冀東水泥有限公司， 湖南 常德 415216）

隨著現代工程建設投資不斷增加，相應增加了水泥需求度，硅酸鹽水泥成為常用工程材料。由于硅酸鹽水泥生產設施與技術持續提升，水泥建設投資減少，相應降低生產成本，從而促使水泥生產的前進發展。水泥生產流程具備技術先進性與綠色節能特點，并且開始朝著自動化控制與調節方向發展，可以實現水泥工藝流程的現代化發展。

1 硅酸鹽水泥的特點

硅酸鹽水泥具備多種應用特點，首先，高強度特點。由于水泥遇水會出現水化反應，從而加大水泥強度。在制作混凝土框架梁和樓板時，必須應用水泥與砂礫結合方式；其次，水化熱與抗凍性能。硅酸鹽水泥和水會發生明顯反應，反應速度比較快。水泥中包含硅酸二鈣、氯酸三鈣和硅酸三鈣，水化熱反應明顯，可以在冬季寒冷天氣下施工。在大體積混凝土工程施工建設中，必須關注混凝土構件聚集所產生的熱量，防止內部與外部溫度差過大，對混凝土結構及使用功能造成影響。在開展大體積混凝土施工時，不能應用硅酸鹽水泥。由于硅酸鹽水泥制混凝土的緊密性強，且強度與抗凍新料號，所以可以應用到寒冷地區施工中。硅酸鹽水泥干縮性與耐磨性良好，水泥硬化之后的干縮性小，不會引發裂縫和干縮問題。因此在干燥環境下，硅酸鹽水泥的適用性強，不會出現起粉現象，因此耐磨性能顯著，可以應用到道路工程建設中。此外，硅酸鹽水泥的抗碳化性能佳，水泥和水產生反應后，水泥石會產生大量氫氧化鈣。碳化處理過程中，會降低硅酸鹽水泥的堿度，從而保護鋼筋和混凝土。

盡管硅酸鹽水泥具備多種應用優勢，但是在使用期間也存在缺陷與不足。第一，耐腐蝕性差。由于硅酸鹽水泥會產生水化反應，從而生成大量的水化鋁酸鈣和氫氧化鈣。硅酸鹽水泥的抗腐蝕性與耐水性比較差。所以在開展海港工程建設時，不能應用硅酸鹽水泥作為原材料，也不能將該類水泥應用到抗硫酸鹽工程建設中。第二，耐高溫性能差。如果溫度高達250℃-300℃時，硅酸鹽水泥內的水化硅酸鈣會出現脫水現象。如果溫度超過600℃，碳酸鈣會分解為氧化鈣和二氧化碳。當溫度持續升高時，水泥石會受潮，從而導致氧化鈣和水發生反應，不斷增加水泥體積，從而導致整體崩塌。如果施工溫度大于250℃時，則不能應用硅酸鹽水泥。

2 硅酸鹽水泥的生產工藝流程

2.1 破碎與預均化

第一，破碎處理。在生產硅酸鹽水泥時，首先要破碎原材料。石灰石屬于水泥的主要原材料，在開采初期具備粒度大、硬度高等特點，因此在硅酸鹽水泥破碎處理中，必須注重石灰石破碎處理。

第二，原料預均化。此種處理方式可以提升原料堆場利用率，進一步實現存儲與均化功能。預均化技術需要借助堆取料技術，簡化原材料的存儲步驟和堆取步驟，實現原料均化。

2.2 制備生料

在生產硅酸鹽水泥時，產量和原料的比例為1:3，原料包括混合料粉末、石膏粉末和燃料粉末。按照相關數據顯示，在開展干法水泥生產線粉磨處理時，會消耗60%動力，其中水泥生料粉磨占比30%，煤磨占比3%，水泥粉磨占比40%。所以必須科學選擇粉磨設備與技術工藝。同時，注重優化工藝參數，規范操作步驟，制定科學的作業制度，以此維護產品生產效率與質量。

2.3 生料均化

在應用新型干法水泥生產方式時，必須確保入窯姐生料成分的穩定性，避免對熟料生成造成影響。生料均化系統可以確保入窯生料成分的穩定性。

2.4 預熱分解

應用預熱器可以代替轉窯功能，預熱和分解生料，縮短回轉窯長度。其次，物料在預熱器內呈懸浮狀態，通過氣料熱交換可以提升熱效率，減少能源消耗。

物料分散步驟如下：生料換熱期間，多數生料是利用入口管道進入，在進入預熱器管道后，生料可以和氣流實現沖擊碰撞，隨著氣流的上升愚弄，物料也會分散開。

氣固分離步驟如下：隨著氣流的運動，粉料可以進入到旋風筒內部，停留在排氣管和旋風筒之間的空間內，從而開展旋轉向下運動。從旋風筒筒體開始運動，之后達到錐體部分，最后達到椎體端部。通過旋轉上升方式，由排氣管排出。

預分解步驟如下：將分解爐和煙道放置在預熱器和回轉窯之間，設置燃料噴入裝置，確保燃料燃燒過程、生料吸熱分解過程均處于懸浮態，可以快速實現分解。將原先在回轉窯內的碳酸鹽分解任務，轉移到分解爐內分解。通過分解爐加入燃料，以此緩窯內煅燒的熱負荷，延長材料使用壽命。均勻混合生料與燃料，將燃料燃燒熱及時傳遞到物料內，以此優化燃燒、換熱與碳酸鹽分解過程。

2.5 水泥熟料燒成

在旋風預熱器內，生料完成預分解和預熱處理后，需要在回轉窯內燒成熟料。在回轉窯內實行碳酸鹽分解反應，有效分解熟料內的礦物質成分。在物料溫度升高時，熟料內礦物質將會轉變為液態，碳酸鹽和規律鐵酸鹽反應，此時就會產生大量新礦物。在熟料燒成之后，物料溫度會持續下降。應用水泥熟料冷卻機設備，可以確保熟料溫度降低到合理范圍內，之后進行粉碎處理后存儲。

2.6 水泥粉磨

在水泥生產工藝過程中，粉磨屬于最后工序。相對于其他環節來說，粉磨工藝的耗電量非常大。粉磨損工序是充分粉磨水泥熟料，確保其達到標準細度，以此增加水化面積，滿足水泥漿體的凝結與硬化要求。

2.7 水泥包裝

在包裝水泥時，必須遵循國家標準規范。將包裝作為水泥的保護層，防止外部因素影響水泥使用功能。當前，在包裝水泥產品時，需要應用散裝或者袋裝方式，按照實際需求選擇不同的包裝方式。水泥包裝袋上應當清晰標注執行標準、強度等級、代號和許可證。包裝袋兩側應當按照水泥品種，選擇不同顏色標注水泥名稱與強度等級。硅酸鹽水泥與普通硅酸鹽水泥采用紅色標注；礦渣硅酸鹽水泥采用綠色標注；復合硅硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥則采用藍色或者黑色標注。

3 結束語

綜上所述，由于工程建設對于水泥的需求度不斷加大，相應擴大水泥生產規模，所以必須優化水泥生產流程。硅酸鹽水泥的早期強度顯著優于普通水泥，且性能與質量優勢佳，為了全面發揮出硅酸鹽水泥的優勢要點，必須確保硅酸鹽水泥生產流程的標準化，可以明顯提升水泥質量與性能，以此加強水泥生產企業的市場競爭力。此外，提升水泥性能與質量，有助于加強工程建設質量，進一步提升工程建設行業的發展效益。所以相關人員必須注重研究和分析硅酸鹽水泥的生產工藝，優化和改進工藝流程。