水泥制成工藝是水泥生產(chǎn)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其工藝過程如下:

 

對(duì)于Ⅰ類硅酸鹽水泥(代號(hào)P·I)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只是在熟料中加0-5％的石膏，不另加混合材。

1. 水泥粉磨過程

v剛出窯的熟料是不能立即入水泥磨的，因?yàn)榧词惯M(jìn)行了冷卻處理，它的溫度也在100-300℃之間，所以需要把它放在堆場(chǎng)或儲(chǔ)庫存放一段時(shí)間再繼續(xù)自然冷卻，這樣做一是窯磨生產(chǎn)的平衡，有利于控制水泥質(zhì)量；二是讓它吸收空氣中的部分水蒸氣，使熟料中的部分f-CaO消解為Ca(OH)2，其反應(yīng)式為：

這個(gè)反應(yīng)的結(jié)果是減少了熟料個(gè)f-CaO的含量(越少越好)，使熟料內(nèi)部產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，提高了易磨性并改善丁水泥的安定性；三是不至于讓磨機(jī)簡(jiǎn)體和磨內(nèi)的溫度過高，有利于磨機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，并能防止石膏脫水過多而引起的水泥凝結(jié)時(shí)間不正常。

水泥粉磨系統(tǒng)也如同生料粉磨一樣有開路和閉路之分。

水泥磨所處理的物料是熟料、石膏及混合樹，粉磨流程與前面講過的生料粉磨基本一致，但不能采用烘干磨，因?yàn)槭炝铣龈G時(shí)已不含水分，因此不需要邊烘干邊粉磨。石膏的摻加量力3％-6％，量不多，臺(tái)一些水分對(duì)粉磨和調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間有利。若加礦渣，量不大時(shí)也不必烘干，但摻加量大時(shí)(如生產(chǎn)礦渣水泥)必須要單獨(dú)烘干，因?yàn)樗�的水分太多。這樣一來．水泥的粉磨就不像磨制生料那樣需向磨內(nèi)通入熱氣體．而且還要向磨內(nèi)噴入少量的霧狀水，以降低粉磨時(shí)的磨內(nèi)溫度。

2. 粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求

“細(xì)度”也稱分散度，用于表示粉狀物料的粗細(xì)程度。水泥一般由兒微米至幾十微米的大小不同顆粒組成，這樣小的顆粒不好用尺子去衡量它(生料也是如此)，順是常用篩析法和比表面積法來測(cè)定。篩析法就是將一定量的被測(cè)物料(水泥、生料)放進(jìn)一定篩孔(標(biāo)準(zhǔn)篩的篩孔孔徑為0.08mm，即80μm或4900孔／cm²)的篩子里進(jìn)行篩細(xì)，小于篩孔的顆粒會(huì)漏下，大于篩孔的顆粒則留在篩網(wǎng)上面，細(xì)度用篩余百分?jǐn)?shù)來表示，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：普通水泥80μm方孔篩篩余不得超過10.0％，一般廠大都控制在5％以下。比表面積值常用透氣比表面積儀來測(cè)定，是以1g被側(cè)物料(水泥、生料)所有顆粒的相對(duì)總表面積來表示的，單位是m²／kg。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥比表面積大于300m²／kg，一般廠大都控制在350m²／kg左右。

對(duì)于水泥細(xì)度來講，磨得越細(xì)比而積值越大，與砂、石、水拌和制成混凝土(建筑物、構(gòu)筑物)時(shí)水化作用就越大，強(qiáng)度特別是早期強(qiáng)度也就越高。但粉磨產(chǎn)品的顆粒并不均一，它們是由不同粒級(jí)的顆粒組成的混合物。細(xì)顆粒水泥水化后能把砂、石和鋼筋緊緊地膠結(jié)在一起，而粗顆粒只能在顆粒表面水化，末水化的部分在混凝土小只起填充作用。對(duì)水泥來講、顆粒組成對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響是非常大的，一般情況是：

0-10μm的顆粒水化最快；

3-30μm的顆粒是水泥活性的主要部分；

＞60μm的顆粒水化緩慢；

＞90μm的顆粒只在表面水化，起集料作用。

水泥細(xì)度過細(xì)、比面積過大、小于3μm的顆粒太多時(shí)，雖然水化速度快、水泥有效利用率也很高，但需水量也多，這將使硬化的水泥漿體因水分過多而引起兒隙率增加使強(qiáng)度降低，正常情況下，水泥細(xì)度越細(xì)，強(qiáng)度就越高，特別是1d，3d早期強(qiáng)度，但小于10μm的顆粒大于50％-60％時(shí)，7d，28d強(qiáng)度則開始下降。因此水泥粉磨細(xì)度庇隨所生產(chǎn)的水泥品種與標(biāo)號(hào)，根據(jù)熟料的質(zhì)量和粉磨設(shè)備具體條件來定。在滿足水泥品種與標(biāo)號(hào)的前提下，水泥不必磨得太細(xì)，否則電耗會(huì)成倍增加。通常水泥的比表面積控制在300m²／kg左右。

3. 石膏

在水泥磨中加入適量的石膏(通常使用的是天然二水石膏CaSO4·2H20，也可采用天然無水石膏與天然二水石膏混合使用)，能延緩水泥的凝結(jié)時(shí)間。這是因?yàn)槭肓现械腃3A礦物與水作用后，生成大量的薄片狀的水化鋁酸三鈣附在水泥顆粒上，如果在水泥中加人石膏，加水后鋁酸三鈣與之生成難溶于水的水化硫鋁酸鈣，這樣水泥就不會(huì)快凝了，可以滿足建筑工程進(jìn)度的要求。

石膏又可以促進(jìn)C3S，C2S礦物的水化，從而提高水泥的早期強(qiáng)度和平衡備齡期的強(qiáng)度。

但石膏的摻入也不能過多，否則會(huì)影響到水泥的長(zhǎng)期安定性，這是因?yàn)槭�育中的SO3同水化鋁酸鈣作用而形成的疏鋁酸鈣會(huì)使體積顯著增加，從而導(dǎo)致建筑物的崩裂。一般說來，熟料中的C3A含量較多時(shí)，應(yīng)多加些石膏。各廠應(yīng)根據(jù)熟料成分、混合材摻加量和石膏中的SO3含量來確定，2.5％-6.0％是比較合適的。

4. 混合材

在水泥制成過程中，按照回家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于某些品種水泥允許摻入一定數(shù)量的不需經(jīng)過假燒的天然或人]劃得的混合材，這樣既可以提高產(chǎn)量、降低成本，又能改善和調(diào)節(jié)水泥的某些性質(zhì)，而義還可以綜合利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染c混合材按其性質(zhì)分為活性和非活性兩大類。

1)活性混合材

凡天然或人工制成的礦物質(zhì)材料，磨成細(xì)分，加水后其本身不硬化(或者硬化得十分緩)，但與石灰混合．加水調(diào)和成膠泥狀態(tài)，不僅能在空氣中硬化，并能繼續(xù)在水中硬化，這類材料稱為活性混合材料或水硬性混合材料，簡(jiǎn)稱混合材。用于水泥工業(yè)的活性混合材料主要有二大類：

(1)粒化高爐礦渣(國(guó)家標(biāo)牌GB／T203-1994)。

(2)火山灰質(zhì)混合材料(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T2847-1996)。

(3)粉煤灰(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T1596-1991)。

2)非活性混合材

非活性混合材不具備(或具有微弱的)水硬性，它的質(zhì)量活性指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的潛在水硬性或火山灰性的水泥混合材料，實(shí)際上是一種填充性混合材料，摻人水泥中主要起調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)、節(jié)約燃料用量的作用。這類混合材有石英砂、石灰石、白云石、砂巖、未水淬的高爐礦渣和低活性的爐渣等。

混合材的摻入量在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定廠一定的范圍。對(duì)于某一水泥廠來講，具體摻人多少要由熟料和混合材的質(zhì)量及水泥的標(biāo)號(hào)來確定。一般來說，摻人混合材后，水泥中的C3S、C3A等各種礦物就相對(duì)減少了，早期強(qiáng)度降低。為了確定適當(dāng)?shù)幕旌喜牡膿郊恿浚瑧?yīng)在不同的摻人比例下做水泥性能試驗(yàn)，確定出合理用量。

5. 水泥的儲(chǔ)存與裝運(yùn)

1)儲(chǔ)存與均化

剛剛出磨的水泥是不能立即出廠的。儲(chǔ)存是平衡水泥粉磨與發(fā)運(yùn)兩道工序的重要手段，圓庫是存放和均化水泥的最好場(chǎng)所。儲(chǔ)存與均化的目的在于：

(1)改善水泥的質(zhì)量。出磨水泥的溫度約100℃左右，儲(chǔ)存幾天可以自然降溫并吸收空氣中的水蒸氣，繼續(xù)消解f-CaO，把水泥的安定性降到最低點(diǎn)。

(2)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。水泥必須檢驗(yàn)合格后才能出廠。但是水泥的強(qiáng)度等質(zhì)量鑒定工作是按規(guī)定齡期進(jìn)行的，如3d，28d強(qiáng)度。在水泥銷售旺季時(shí)，可能等不到3d就出廠了，這時(shí)一般要做1d的水泥快速強(qiáng)度．用來預(yù)測(cè)3d的強(qiáng)度(這也是一種質(zhì)量控制手段)，另外就是留有一定量的樣品，把3d，28d強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果補(bǔ)送給用戶。

(3)均他調(diào)配。出磨水泥仍然存在著成分波動(dòng)問題，儲(chǔ)存的同時(shí)也要均化。大中型水泥廠多采用像生料均化庫那樣的氣力攪拌均化庫，小型水泥廠一般采用機(jī)械倒庫或多庫搭配對(duì)水泥進(jìn)行均化。不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥存放于不同的水泥庫內(nèi)，可以根據(jù)要求互相調(diào)配。

2)水泥袋裝發(fā)運(yùn)

袋裝水泥的發(fā)運(yùn)目前在我國(guó)占有相當(dāng)大的比重，特別是對(duì)于水泥用量小的零星散戶或交通不太便利的施工工地，用袋裝發(fā)運(yùn)水泥是比較理想的。目前我國(guó)水泥包裝袋多是化纖包裝袋(原來多為紙裳)，每袋質(zhì)量我國(guó)規(guī)定為50+1kg，需要用專門的包裝機(jī)(回轉(zhuǎn)式和固定式兩種)來灌裝。

包裝車間一般距水泥庫較近，出庫水泥可以力夷地送入包裝機(jī)內(nèi)。包裝好的水泥存放在水泥堆棧上，堆棧地面要注意防潮，并要求遮雨。

3)散裝水泥

散裝水泥在我國(guó)已推行了多年，在中程距離運(yùn)輸、大的工程建筑工地用散裝發(fā)送是科學(xué)合理的，它簡(jiǎn)化了裝卸，節(jié)約了包裝材料．施工起來又方便。散裝水泥需用專用的汽車、火車或船，且必須是封閉的大罐，直接開到水泥庫的庫底或庫側(cè)，人口對(duì)準(zhǔn)散裝頭(庫底或庫側(cè)卸料器)，由氣動(dòng)控制裝車，自動(dòng)稱量，裝滿后開出。