水泥隔离墩丨水泥制作的各个步骤

水泥熟料的形成过程，是对合格生料进行煅烧，使其连续加热，经过一系列的物理化学反应，变成熟料，再进行冷却的过程。整个过程主要分为水分蒸发、黏土质原料脱水、碳酸盐分解、固相反应、烧结反应及熟料冷却六个阶段。下面就由济南中正交通设施厂专业人士进行分析。
    （一）水分蒸发 入窑物料当温度从室温升高到 100～150℃时，物料中的自由水全部被排 除，这一过程称为干燥过程。它是一个吸热过程。特别是湿法生产，因为料 浆中的含水量为 32-40%要在干燥过程中将水分全部蒸发，故此过程较为重要。

    （二）黏土质原料脱水 当 入 窑 物 料 的 温 度 升 高 到 450 ℃<span "="" style="font-size: 9pt;"> 时 ， 黏土中的主要组成高岭石 （Al2O3·2SiO2·2H2O）将发生脱水反应，吸收热量脱去其中的化学结合水。 Al2O3·2SiO2·2H2O→ Al2O3（无定形）+2SiO2（无定形）+2H2O 脱水后变成无定形的 Al2O3 和 SiO2。 900-950℃时， 在 由无定形物质变成 晶体，同时放出热量。此过程是放热过程。
    （三）碳酸盐分解 1、碳酸盐分解反应 当物料温度升高到 600℃以上时，石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳 酸镁进行分解，在 CO2 分压为 1atm 下，碳酸镁和碳酸钙的剧烈分解温度分别 是 750℃和 900℃。此过程是强吸热过程。 MgCO3→MgO+ H2O CaCO3→CaO+ H2O 2、碳酸盐分解反应的特点 （1）碳酸盐分解时，要放出大量的 CO2 气体。 （2）碳酸盐分解时需要大量的热量，其热效应为 1660kJ/kg CaCO ，这些 3 热量大约占熟料形成热的一半左右。碳酸盐分解所需的温度不高，但所需的 热量最多。所以这一过程对于提高热的利用率有着重要的影响。 （3）影响碳酸钙分解的因素 ①温度：当 CO2 的分压一定时，温度越高，碳酸钙分解速度越快。 ②CO2 的分压：当温度一定时，CO2 的分压越低，碳酸钙越易分解。 因此，在煅烧窑内加强通风，及时将 CO2 气体排出，有利于 CaCO3 的分 解。窑内废气中的 CO2 含量每减少 2%，约可使分解时间缩短 10%；当窑内通 风不畅时，CO2 含量增加，且影响燃料的燃烧，使窑温降低，延长 CaCO3 的分 解时间。

    （四）固相反应硅酸盐水泥熟料的主要矿物是硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三 、铁铝酸四钙（C4AF） ，其中 C2S、铝酸三钙 C3A、铁铝酸四钙 C4AF 钙（C3A） 三种矿物是由固态物质相互反应生成的。从原料分解开始，物料中便出现了 性质活泼的氧化钙，它与入窑物料中的 SiO2、Al2O3、 Fe2O3 行固相反应， 形成熟料矿物。

（五）硅酸三钙（C3S）的形成和烧结反应 水泥熟料中的主要的矿物是硅酸三钙，而它的形成需在液相中进行，当 温度达到 1300℃时，C3A、C4AF 及 R2O 熔剂矿物熔融成液相，C2S 及 CaO 很快 被高温熔融的液相所溶解并进行化学反应，形成 C3S。 
    1、烧结反应： 2CaO·SiO2+CaO→3CaO·SiO2（C3S） 该反应也称为石灰吸收过程，它是在 1300℃～1450℃～1300℃范围进行，故称该温度范围为烧成温度范围；在 1450℃时此反应十分迅速，故称该 温度为烧成温度。 
    2、影响烧结反应的因素
    ①温度：烧结反应所需的反应热甚微，但需要使物料达到烧成所需的温 度才能顺利形成 C3S，从而提高熟料的质量。 
    ②时间：使烧结反应完全进行，需保证一定的反应时间，一般为 10-20min。 
    ③液相量液相量多，液相黏度低，则有利于 C3S 的形成，但容易结圈、 结块等， 难以操作； 液相量少， 则不利于 C3S 的形成， 一般控制液相量以 20-30% 为宜。 当温度降到 1300℃以下时，液相开始凝固，由于反应不完全，没有参与 反应的 CaO 就随着温度降低，凝固其中，这些 CaO 称为游离氧化钙，习惯上 用“-CaO”符号表示。为了便于区别，称其为一次游离氧化钙，它对水泥 安定性有重要影响。