有關硅酸鹽水泥熟料煅燒應用探討

康寧

（新疆和靜天山水泥有限責任公司，新疆 和靜 841300）

水泥的需求量推動著水泥基礎性材料的需求量，在基礎性材料的需求發(fā)展中需要尋找新的水泥熟料。通過實踐證明，在生產(chǎn)水泥熟料過程中加入硅酸鹽成分，能夠在煅燒以后形成較好的水泥熟料。而且在燒制過程不能夠縮減基礎原材料與生料的使用料，促進了生產(chǎn)成本的降低。通過運用硅酸鹽成分，使得煅燒出來的水泥熟料質(zhì)量得到保證，從而最終提升了水泥的質(zhì)量和供給量，滿足了市場需求。

一、高硅酸三鈣硅酸鹽

（一）產(chǎn)生環(huán)境

通過對水泥煅燒環(huán)節(jié)的研究發(fā)現(xiàn)，高膠凝性的水泥熟料能夠提升水泥煅燒的質(zhì)量，而且還能夠?qū)λ嗷旌喜牧系幕钚赃M行激發(fā)。通過對硅酸鹽水泥熟料進行化學分析，其中含有的硅酸三鈣的量較高，達到70%左右。而在煅燒環(huán)節(jié)中，擁有鋁率2.4、硅酸率2.4、石灰飽和系數(shù)0.98的硅酸鹽水泥熟料能夠在燒制30分鐘左右，并且溫度控制在1450度，能夠結(jié)出質(zhì)數(shù)為72.38%且晶體呈現(xiàn)出較大特點的硅酸三鈣。

（二）硅酸鹽水泥熟料的組成

1.原材料成分

水泥的性能強度等級達到標準要求是通過以下制造過程得到的：在鋼玉球罐中將原材料石灰石、粉煤灰、鐵粉、黏土等按照比例要求置入，并且要進行2小時的混合后再取出，在混合物中加入蒸餾水并置入銅模中進行壓制，銅模的規(guī)格為25×40mm2，在壓制完成后進行定型烘干，取出后置入1600攝氏度的硅鉬棒高溫爐內(nèi)進行加熱，半個小時后取出進行急冷，達到室溫的溫度即可。然后，將混合物進行粉碎，將5%的石膏與55%的粉煤灰與粉碎的混合物進行融合，采取攪拌與磨碎的措施合為一體，表面積達到每克350平方米的標準即可[1]。

2.高硅酸三鈣硅酸鹽熟料成分設計

成分的設計是在傳統(tǒng)硅酸鹽水泥的組成范圍的基礎之上，將硅酸三鈣的質(zhì)數(shù)含量提升至70%以上。石灰飽和系統(tǒng)達到0.98的熟料，利用IM與快硬型礦物C3A。為了形成良好的高硅酸三鈣硅酸鹽，需要利用良好的生料成分含量、熟料分量、溫度、時間，溫度則是在1450度，保溫時間為30分鐘。通過計算得出硅酸鹽與液相量，通過得出的液相量，液相量與IM之間的關系為反比，證明出生料易燒性與SM、IM之間的關系，屬于逆向發(fā)展的關系。通過對高硅酸三鈣含量和液相量與市場水泥技術(shù)需求進行分析，高硅酸三鈣與水泥技術(shù)需求相近，能夠?qū)⒏吆炕旌喜牧吓c水泥間的無間隙融合目標得以實現(xiàn)。

3.高硅酸鈣硅酸鹽的鍛燒

通過將1%的氧化銅加入至傳統(tǒng)水泥熟料中，并將煅燒溫度控制在1450度，能夠得到含量為0.77%的游離氧化鈣，通過得到的結(jié)果可知，高硅酸三鈣在煅燒溫度為1450度，并且是保持30分鐘的情況下形成的水泥熟料質(zhì)量更好。如果不加入氧化銅，煅燒的溫度設置在不同的階段，未加入氧化銅的生料與加入氧化銅的生料相比較，未加入氧化銅的生料煅燒出來的游離氧化鈣要比加入氧化銅的生料要高。從此結(jié)果可以知道，氧化銅在煅燒水泥過程中具有催化的作用。如果在相同的生料放入同含量的氧化銅，如果煅燒的溫度設置不同，得到的結(jié)果具有差異化。

4.高硅酸三鈣硅酸鹽的顯微結(jié)構(gòu)

利用顯微鏡對熟料的結(jié)構(gòu)、成分進行觀察，目的是使高硅酸三鈣硅酸鹽的結(jié)構(gòu)性能能夠科學的分析。通過利用顯微鏡觀察可知，加入氧化銅的成型熟料礦物是由不同截面的C3S晶體構(gòu)成，并且呈現(xiàn)板柱狀的形態(tài)，而且還擁有微小的圓形粒子，通過計算液相量，與原有的熟料質(zhì)數(shù)液相量相同。在觀察未加入氧化銅的成型熟料礦物的結(jié)構(gòu)可知，C3S晶體的質(zhì)量和體積具有較小的特點，而且含有少量的圓形細小粒子，增加了游離氧化鈣晶體。通過對這兩組數(shù)據(jù)可知高硅酸三鈣硅酸鹽是在傳統(tǒng)水泥熟料基礎之上加入了氧化銅催化劑，利用不同溫度和煅燒后得到的。通過這樣的舉措，使水泥熟料能夠進行充分混合，并使水泥混合材料的活性得到了激發(fā)，使水泥的生產(chǎn)效率與產(chǎn)量得到了提高。

（5）高硅酸三鈣硅酸鹽的特征

高硅酸三鈣硅酸鹽在經(jīng)過高溫煅燒和低溫驟冷的環(huán)節(jié)后，產(chǎn)生了三氧化鋁、三氧化二鐵、氧化鈣、二氧化硅成分。通過與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料進行比較發(fā)現(xiàn)，兩者含有的成分和含量都具有差異化。例如兩者擁有的氧化鈣和三氧化鋁。高硅酸三鈣硅酸鹽水泥熟料的氧化鈣與三氧化鋁的成分要高于傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料，而高硅酸三鈣硅酸鹽水泥熟料擁有的三氧化鐵和二氧化硅的含量與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料相比，要低于傳統(tǒng)水泥熟料。從此結(jié)果可以得知，傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料與高硅酸三鈣硅酸鹽水泥熟料擁有的差異性，而擁有的相同之處卻是化學成分與結(jié)構(gòu)的組成。在實際煅燒工作中，可以組合選擇熟料礦物與煅燒的溫度，能夠?qū)⒐杷崛}的含量進行提升，將基礎原材料與生料的浪費現(xiàn)象進行縮減，使生產(chǎn)成本實現(xiàn)節(jié)約的目標得以實現(xiàn)[2]。

二、水泥性能

水泥試樣350m2/g中加入粉煤灰與石膏，加入量需要按照比例要求。這一舉措能夠?qū)⑺嘈阅苓_到標準要求，并且同時達到強度等級要求。達到標準要求的水泥進行煅燒時，能夠擁有3D抗折強度，而且需要的凝結(jié)時間較短，液相量的粘度較高，C3A的含量也較高。此種水泥能夠在不改變水泥性能和水泥質(zhì)量不變的情況下加入工業(yè)廢渣，使存在的粉煤灰加入量高卻強度較低的現(xiàn)象進行改善，使生產(chǎn)成本得到了降低，能夠?qū)①Y源可再生和循環(huán)利用[3]。

結(jié)束語：

綜上所述，建材基礎材料目前正存在著可開采資源枯竭的現(xiàn)象，通過將粉煤灰與石膏等廢棄材料加入水泥形成混合型水泥再進行煅燒的方式已經(jīng)成為供需市場的主力軍。通過實驗得知，利用硅酸鹽成分進行水泥煅燒，能夠使水泥的生產(chǎn)成本得到降低，并能激發(fā)出水泥混合材料的活性，使水泥生產(chǎn)現(xiàn)狀得到改善，促進建材行業(yè)的發(fā)展。