浅析高强高贝利特硅酸盐水泥熟料生产关键技术

浅析高强高贝利特硅酸盐水泥熟料生产关键技术

李强王鸿飞

中国建材国际工程集团有限公司

摘要：水泥是现代土木建筑工程中必不可少的重要施工材料，对工程项目的施工质量有重要的影响。而随着现代高新技术的发展，使用一些新技术对水泥进行改进和创新，提高水泥的使用性能和使用质量，可以更好的促进水泥生产行业的发展，同时对建筑工程的整体施工质量也有重要的现实意义。利用一些矿物质组成对水泥材料进行创新，制造出高强高贝利特硅酸盐水泥熟料，能够在很大程度上提升高贝利特硅酸盐水泥的强度，同时减少水泥生产过程中的碳排放量，因此，具有较好的经济效益和生态效益。文中对高贝利特硅酸盐水泥的关键生产技术进行分析研究，对高贝利特硅酸盐水泥的生产效率和强度有一定的提升作用。

关键词：高贝利特硅酸盐水泥；生产技术；注意事项；水泥材料

一、高贝利特硅酸盐水泥的基本概述

1、水泥生产产技术现状

目前，国内外对水泥的研究都在朝着节能环保以及高性能等方向发展，最终的目的是开发出新型的高强度的节能水泥熟料技术。这样能够在很大程度桑提高水泥的使用性能，并且降低水泥生产对能源的大量消耗，同时减少水泥生产过程中的碳排放量，进而实现减少环境污染，促进水泥行业发展的目的。现阶段水泥生产技术的发展十分迅速，尤其是近些年来，我国的经济发展水平不断提高，在很大程度上促进了水泥行业的发展和进步。我国是世界上水泥生产大国，每年生产的水泥总量几乎占世界水泥生产总量的百分之六十以上。但是因为在水泥生产过程中会造成严重的资源消耗，还会排放大量的二氧化碳气体，因此，水泥生产的经济效益和生态效益相对较低。所以，寻找新型水泥材料，在保证水泥强度的同时，实现节能减排是当前水泥行业亟待解决的问题。

2、高贝利特硅酸盐水泥的概述

贝利特是一种内部含有少量的氧化铝、氧化铁、氧化钠、氧化钾、氧化镁等氧化物的硅酸二钙固溶体，一般将其简称为B矿。贝利特是硅酸盐水泥中的重要矿物组成，能够有效提升水泥熟料的强度，同时减少水泥生产过程中能源消耗和碳排放量。硅酸盐水泥熟料的主要原料是石灰石和粘土，生料制作要经过一系列的破碎、配料以及研磨等流程，对生料进行煅烧后就能制备成水泥熟料。高贝利特硅酸盐水泥是目前水泥向低消耗、低排放转变的重要制备技术，可以说是水泥行业未来主要的发展方向。

在对贝利特硅酸盐水泥进行研究时，受到的最大阻碍是硅酸盐水泥的早期强度问题，对高贝利特硅酸盐水泥的生产技术和关键工艺进行研究分析，对硅酸盐水泥熟料的早期强度问题进行分析解决，能够实现水泥工业的低碳生产，同时提高水泥的总体性能，进而提高我国水泥生产的经济效益和生态效益。

二、对高贝利特硅酸盐水泥熟料的制备技术研究

1、高强度高贝利特硅酸盐水泥的原料组成

在制备高贝利特硅酸盐水泥时，主要使用的原材料包括以下几种：石英砂、石灰石、低碱页岩、铜废矿渣、石膏以及铝矿废石等。为了获取更优良的更高质的高贝利特硅酸盐水泥熟料，制备水泥熟料分别是以含C2S与C3A为主要成分进行的。

2、高强度高贝利特硅酸盐水泥的制备标准

我国相关部门对高贝利特硅酸盐水泥熟料的C2S含量有具体规定：一般来说，制备强度较高的硅酸盐水泥熟料的C2S的含量最少不能低于总体的40%，同时不能超过总体含量的60%。所以，在制备高强度的高贝利特硅酸盐水泥水泥时，要严格按照高贝利特硅酸盐水泥中的各化学成分的规定标准进行制备，尤其是对C3S、C2S以及C3A的不同含量一定要掌握准确，这样才能保证高贝利特硅酸盐水泥熟料的强度和使用性能。具体的化学矿物组成和率值见表1。

表1高贝利特硅酸盐水泥熟料的率值和化学成分组成表

3、高强度高贝利特硅酸盐水泥的样品检验

将石膏掺入已经即将制备成功的高强高贝利特硅酸盐水泥熟料中，并进行适量搅拌，保证其混合均匀。同时对高强度高贝利特硅酸盐水泥中的SO3含量进行准确控制，确保其含量在2.0%左右，最好不要超过2.3%。最后高强度高贝利特硅酸盐水泥制备完成。但这并不代表高强度高贝利特硅酸盐水泥制备成功。根据我国相关的规定，还要对硅酸盐水泥进行质量检测，确保制备成的水泥强度符合国家规定标准。具体的检测就是对水泥样品凝结后的强度进行检测，一般在3天、7天和28天三个时间段对水泥强度进行试验。详细的检测结果见表2。从表2中可以明显看出最佳的高贝利特硅酸盐水泥熟料中C2S的含量在40%以上，C3A含量在2%到6%之间时，优化设计后高贝利特硅酸盐水泥凝结7天后的强度在22MPa以上，凝结28天后的强度在54MPa以上。

表2高强度高贝利特硅酸盐水泥性能测试结果表

三、在高贝利特硅酸盐水泥熟料生产过程中的关键技术分析

1、高强度高贝利特硅酸盐水泥熟料的生产工艺流程

通常情况下，高贝利特硅酸盐水泥熟料的主要制备工艺包括以下几个：对生料进行均匀混合、控制水泥生料的入窑分解率、控制生料的煅烧温度、对煅烧后的熟料进行冷却（冷却机）以及煅烧过程中的风压风量的控制等。这些工艺参数对高贝利特硅酸盐水泥熟料的质量和强度有重要影响。因此，相关的工作人员必须对这些工艺参数在原有基础上进行优化设计，提高高贝利特硅酸盐水泥熟料的制备效率和制备质量。

2、高强度高贝利特硅酸盐水泥熟料的生产关键技术

为了保证高贝利特硅酸盐水泥熟料的高强度和高质量，对其制备技术进行分析改进十分重要，根据上文的研究和对比，可以得出以下关键生产技术要点：

（1）严格控制硅酸盐水泥熟料中C2S的含量，确保其在40%到65%之间。

（2）保证水泥生料的均匀性。在对水泥生料进行搅拌时，一定要注意搅拌时间和搅拌力度，确保水泥生料具有较好的均匀性。因为在制备水泥熟料时，水泥生料的均匀性越高，在对生料进行煅烧时，能够更好的保证对水泥生料的充分煅烧，还可以实现节能减排的目的，同时也能够更好的保证水泥熟料的强度。

（3）严格控制煅烧温度。温度对高贝利硅酸盐水泥熟料的强度有重要影响，一般而言，温度越高对水泥生料的煅烧越充分，制备而成的水泥熟料质量越好，但在控制过程中要根据实际情况进行温度调整。水泥生料入窑后，要做好预热工作，煅烧中期要注意温度的平稳变化。另外，温度控制要根据水泥生料的厚度进行改进和调整，确保能够充分煅烧，避免浪费。此外，还要对煅烧过程中的风压和风量进行有效控制，有利于提高高贝利特硅酸盐水泥熟料的成功率。

（4）对入窑分解率进行适当控制。根据一些水泥生产研究发现，如果水泥生料的入窑分解率在90%以下，就会导致窑内预热效果较差，影响煅烧温度，使水泥熟料的质量变差。因此，在控制水泥生料的入窑分解率时，最好将其控制在90%到96%之间，能够适当减少窑内的煅烧压力，提升水泥熟料的质量和强度。

四、结语

总而言之，在对高强高贝利特硅酸盐水泥进行生产时，一定要对生产过程中的各个环节加以重视，并制定有效可行的技术管理制度。因为高贝利特硅酸盐水泥的生产难度相对较大，如果没有完善健全的生产管理机制，可能会对高贝利特硅酸盐水泥的产量和质量产生一定影响。因此，相关的工作人员在进行高贝利特硅酸盐水泥熟料生产时，一定要对水泥的原材料质量进行严格控制，并且要对生产的工艺或者技术进行调整，确保水泥生产过程的稳定和安全运行。

参考文献

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