探讨硅酸盐水泥工艺流程
时间：2021-01-09 12:01:08 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘 要】 随着经济的持续高速发展，建筑行业的不断壮大，人们对水泥的需求量与日俱增，水泥生产的行业犹如雨后春笋般出现。本文通过对硅酸盐水泥的特性的分析，探讨酸盐水泥工艺流程。
【关键词】 硅酸盐水泥 现状 特征 流程
1 概述
随着我国基础建设方面的投资力度不断增强，人们对于水泥的需求量逐年递增，最为常用的是硅酸盐水泥。在生产方面据相关数据显示，2012年中国水泥产量21亿吨占世界水泥产量的百分之五十五左右。随着硅酸盐水泥生产技术与设施的提高，水泥建设投资幅度减少，生产成本也随之下降，水泥生产的发展正快速的前行。水泥生产工艺流程具有高产优质、节能、技术先进的特点，其工艺流程向自动控制调节生产的方向发展，这一发展方向是结合我国执行节能减排可持续发展的战略方向而制定的，也是我国水泥工艺流程走向工业现代化的必经之路。
2 硅酸盐水泥的特性
（1）强度高：水泥与水可以很快的发生反应，形成高强度的性能。目前，通过沙粒与水泥的结合制作成混凝土楼板、柱、梁等。（2）化热大、抗冻性好：硅酸盐水泥与水发生的反应速度很快，因为水泥中含有大量的硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙和硅酸二钙等，水化热较大，这有利于冬季的施工建设。但在大体积的混凝土工程施工时，那么必须注意混凝土构件中聚集的大量热量，内外温度不协调会导致混凝土受到一定程度的破坏。所以，在体积大的混凝土工程不宜使用硅酸盐水泥。硅酸盐水泥混凝土结构比较致密，强度高，具有一定的抗冻性，冬季施工也适合，所以应用最为广泛。（3）干缩小、耐磨性较好：硅酸盐水泥水化硬化后，缩性较小，不会产生裂缝、干缩的状况。因此，硅酸盐水泥可在干燥的环境中应用。同时，因为硅酸盐水泥的干缩性较小，表面就不容易起粉，所以耐磨性比较好，所以广泛适用于道路工程中。（4）抗碳化性较好：硅酸盐水泥和水相融后，水泥石中会产生大量的Ca（OH）2，受到碳化时硅酸盐水泥的碱度将会减少，对于建筑的钢筋可以起到一定的保护作用。（5）耐腐蚀性差：硅酸盐水泥水化后，将会产生大量的水化铝酸钙和Ca（OH）2。所以，它的耐化学腐蚀性与耐软水性较差，一般不用于抗硫酸盐工程和海港工程的建设。（6）不耐高温：在250-300℃下，水泥石中的水化硅酸钙开始出现脱水现象，且在高于600℃环境下，CaCO3很容易分解成CO2和CaO。水泥石在高温条件下受潮，产生的CaO很容易与水发生反应，导致其体积增大，从而造成水泥石结构崩塌。因此在高于250℃的环境中，普通的硅酸盐水泥必须禁用。
3 水泥生产工艺流程
（1）破碎、预均化：1）破碎：硅酸盐水泥在生产的过程中，首先要将原料进行破碎。石灰石作为硅酸盐水泥生产中的主要原料，在开采之初，石灰石具有硬度高、粒度大的特点。所以在硅酸盐水泥的破碎环节，石灰石的破碎是十分重要的。2）原料预均化：原料预均化的目的是最大限度的利用原料堆场，使其同时实现储存与均化两方面的功能。预均化技术就是采用科学的堆取料技术，简化原料的存、取步骤，实现原料的初步均化。
（2）生料制备：在硅酸盐水泥的生产过程中，制造一吨的产量，必须要耗费三吨的原料进行粉磨，例如：燃料粉末、石膏粉末、混合料粉末等。根据数据显示，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力占整体作业百分之六十以上，其中水泥生料粉磨、煤磨、水泥粉磨分别占了30%、3%和40%。因此粉磨设备及工艺流程的选择显得非常重要，此外，公益参数的优化、操作的规范性及作业制度的科学制定也是确保产品质量、提高效率的重要途径。
（3）生料均化：新型干法水泥生产过程中，稳定入窑生料成分非常重要，这一环节的工作是否做到位，关系到后面稳定熟料烧成，因此应给予重视。生料均化系统是控制稳定入窑生料成分的重要环节。
（4）预热分解：预热器可以代替回转窑部分的功能，对生料进行预热和部分分解，从而缩短回转窑长度。此外，在预热器中物料以悬浮状态进行充分的气料热交换能够有效的提高热效率、降低耗能。1）物料分散：生料进行换热时，有很大一部分是通过入口管道进行的。进入预热器管道后，生料就会与其中的气流进行相互的碰撞、冲击，最终物料会随着高速上升的气流运动并分散开来。2）气固分离：当粉料随着气流而进入旋风筒时，会停留在排气管与旋风筒筒体之间的空间内进行旋转向下的流动，首先从筒体开始，然后到锥体部分，最后延伸到锥体的端部，通过向上旋转上升，最后由排气管排出。3）预分解：在回转窑与预热器之间放置利用窑尾上升的烟道和分解炉，设燃料喷入装置，使燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程可同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进行分解。
（5）水泥熟料的烧成：当所有生料在旋风预热器完成预分解与预热后，接着一个环节就是在回转窑内进行熟料的烧成。在回转窑中进行的一系列碳酸盐分解将会生成熟料里的矿物质。当物料温度升高，熟料里的矿物质将会转变为液相，大量的碳酸盐与硅铝铁酸盐反应就会生成大量新的矿物，即熟料。当熟料烧成后，物料温度就会开始下降。水泥熟料冷却机可以将高温熟料冷却到一个适当的程度，经粉碎后储存。
（6）水泥粉磨：作为水泥生产工艺流程的最后一道工序，水泥粉磨相对于其他环节耗费的电力是最多的。该工序的主要目的是将水泥熟料进行充分粉磨，达到一定细度，可大大增大水化面积，从而满足在工程中对水泥浆体凝结、硬化的施工要求。
（7）水泥包装：水泥出厂包装一般根据国家标准进行。目前使用的出厂方式有袋装和散装两种。
总之，随着社会的发展，优化水泥生产工艺流程势必成为业内竞争力的首选条件之一。相关人员必须在实践中不断总结经验，提高解决问题的能力，进而对生产工艺流程进行不断的创新、改革、优化，从而达到优质高产低消耗的目的，提高企业在市场上的竞争力。
参考文献：
[1]曹文聪，杨树森主编.普通硅酸盐工艺学[M].武汉：武汉工业大学出版社.2002：P1-66.
[2]高长明.关于整合重组我国水泥混凝土行业的建议[J].中国建材报，2004.2.9，（10）.
[3]邹涛，丁宝仓，张瑞.模型预测控制工程应用导论[M].北京：化学工业出版社，2009.
[4]李沛然，申涛，王孝红.粉磨过程负荷优化控制系统[J].济南大学学报：自然科学版，2008，22（2）：116一123.
