白水泥質量控制要點分析

白色硅酸鹽水泥擁有較高的白度、色澤明亮、強度高等特點，在建筑裝飾工程中一般用作建筑裝飾材料，主要用于雕塑、地面、制造水磨石制品等，白水泥還可用于制作白色和彩色混凝土構件，配制彩色砂漿用于裝飾抹面，是生產規模最大的彩色硅酸鹽水泥?，F結合生產實際經驗，將自水泥生產中質量控制要點總結如下。

為了生產符合標準要求的白水泥，必須控制熟料中Fe2O3的含量。首先，應從源頭上控制Fe2O3的含量，選用純凈、品質好、白度高、鐵含量低的原材料。石灰質原料通常選石灰巖和白堊，黏土質材料選用高嶺土、矽砂、葉臘石等，燃料應選擇無灰分的油氣類燃料，如重油、天然氣或灰分較少的煤等。

所屬石門公司結合周邊礦產資源情況，選用石灰石、矽砂、高嶺土、鋁磯上作為原材料，灰分小于2.0％的石油焦作為燃料生產白水泥，對原材料的質量要求見表2。

原材料的特性也同樣影響生料的質量。在實際生產中，由于生料回灰的摻入，入窯白生料與出磨白生料存在一定成分差異，見表4。

經分析，石灰石易于粉磨，顆粒較細，易于被窯內熱空氣帶走形成生料回灰；而矽砂顆粒較硬，難以進一步粉磨，易于跟隨生料向預熱器下部逐級移動，才會形成生料回灰高KH、低SiO2的成分特征。生料回灰與出磨生料混合摻入生料均化庫，對熟料成分造成一定影響，生料磨停磨時，回灰對生料成分的影響更為顯著。在生產過程中，為減少生料成分波動，一是應盡可能減少生料磨臨停，嚴格控制生料回灰摻入比例；二是可采用矽砂單獨粉磨的措施，確保硅質材料得到充分研磨；三是生料磨停機后，減少生料回灰的摻入量。

白水泥熟料中Fe2O3的含量較少，硅率(SM)值高，熔劑礦物少，煅燒時液相量低，故需要更高的燒成溫度(1550~1600℃)促使熟料中C3S形成。然而一味提高燒成溫度，不僅會縮短回轉窯筒體、耐火磚等設備材料的使用壽命，也不符合我國節能降耗“3060”的總體戰略，故在生料中摻入適量礦化劑的方式降低燒成溫度。

白水泥生產中常用的礦化劑為螢石與CaCl2。螢石作為礦化劑的機理是由于其主要成分CaF2參與熟料煅燒反應，一是反應過程中生成的氫氟酸具有強極性，能破壞生料中不易起化學反應的物質(如結晶二氧化硅)的晶格，降低固相反應的活化能；二是加速CaCO3分解，促進固相反應進行；三是降低液相生成的溫度和降低液相的黏度，使C3S礦物能以較快的反應速度、在較低的溫度下形成。研究表明，CaF2的摻量應≤0.45%，CaCl2的摻量超過1％時，熟料中的游離氧化鈣含量將顯著增加，且熟料白度會降低。

3.2 熟料的冷卻方式

白水泥熟料生產中，由于熟料的冷卻方式、冷卻速度不同，白度也不相同。一般來說，熟料的初始溫度越高，冷卻越快，白度越高。因為在急冷條件下，鋁酸鹽相來不及大量固溶到鐵相中，將生成數量較少、色澤較淺的C6AF2型鐵鋁酸鈣，同時，熟料中大量的礦物經急冷后以細微結晶形式存在，增加了對光的漫散射，因而白度得以提高。目前國內外應用最多的方式是將高溫自熟料直接投入水中或采用大量噴水的冷卻方法，見表5。但熟料投水冷卻后，會降低熟料強度，一般采用大量噴水的方法冷卻熟料。

熟料在不同的冷卻介質中冷卻，其白度也有所不同，見表6。

熟料在氫氣、裂化氣、天然氣等還原介質中進行漂白時，由于氣體的還原作用，熟料中著色能力強的Fe2O3被還原成顏色較淺的FeO。結合上述兩種漂白方式，將白熟料先用還原氣體(天然氣等)處理后再投入水中急冷，漂白效果最好，所得熟料的白度較高。

粉磨白水泥一般采用管磨機。為了防止在粉磨過程中，研磨體所含的鐵及其氧化物帶入水泥，降低水泥白度，應選用硬質陶瓷、花崗巖或耐磨鋼制成的磨機襯板，硅質卵石或高餡鑄鐵材料制成的研磨體。白水泥的比表面積應控制在300~400m2/kg，在此范圍內，隨著比表面積增大，白水泥顆粒對光的反射率逐步增加，白度相應逐漸提高，當比表面積超過400m2/kg后，反射率達到峰值，繼續增加比表面積白度不再提高；若繼續提高比表面積，水泥磨機的電耗將不斷增加，不利于節能降耗。