质量控制：控制晶体形貌改善熟料质量

     物质的微观结构决定其物理性能，哪么在实际生产中怎样通过控制晶体的微观结构达到改善水泥熟料质量的目的呢？某水泥企业经过近一年的跟综分析，并分别取样检验表明：不同操作方法下的熟料晶体结构特征不同，并且熟料强度间存在较大的差距。即可通过从宏观上控制烧成带和窑内冷却带长度的方法来控制晶体尺寸大小或控制烧成带长度与窑内热力强度之间的合理匹配来设控熟料微观形貌，从而达到改善熟料性能的目的。

点评：

     硅酸盐水泥熟料是多矿物组成的集合体，主要包括Alite（简称阿里特或A矿）、Belite（简称贝利特或B矿）、黑色中间相（C₃A）和白色中间相Celite简称C矿，C₄AF），以及少量的游离氧化钙、方镁石、玻璃相等。各组成的显微结构特征是在生产过程中形成的，又直接影响到水泥熟料的质量。

     A矿是硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一，是含有MgO和Al₂O3等微量组分的C₃S固溶体。由于固溶氧化物的种类及固溶程度不同，A矿的组成变化较大。在实际生产的硅酸盐水泥熟料中，A矿常以单斜晶系存在，理想的A矿晶体形态为六方板状、柱状或片状。

     B矿也是硅酸盐水泥熟料的主要矿物之一，其化学组成为含有Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO、R₂O等微量组分的硅酸二钙的固溶体，纯C₂S的变体较多，分别属于三方、单斜和斜方晶系。实际工业生产中B矿一般以单斜晶系存在。光片的B矿一般呈圆粒状，常具有两组相互交叉的双晶纹，或一组平行的聚片双晶纹。由固相反应先期形成的C₂S在温度升高时，其边棱由于部分地溶入液相，B矿的晶体形貌特征是常呈近圆粒状半自形晶。

正常熟料的岩相桔构，具有如下特征：

    （1）阿利特呈完整形的柱状或板状，边缘整齐，无圆形或不规则形的晶体，矿物颗粒大小均齐；

    （2）贝利特多数是圆形，又有锐角交叉双晶条纹，矿物颗粒均齐；

   （3）黑白中间相不分明，或仅有呈树枝状的黑色中间相；

   （4）阿利特与与贝利特各自呈小堆或单个晶体颗粒互相交替均匀分布于整个视域；

   （5）包裹和熔现象少见；

   （6）游离氧化钙和方镁石很少。

      硅酸盐水泥熟料的显微结构与原料性质、生产工艺条件（窑型、物料在烧成带的停留时间、烧成温度、冷却制度）、生料细度、均匀性等密切相关，是生产优质硅酸盐水泥熟料的重要条件。
运用金相显微换研究硅酸盐水泥熟料可以研究：阿利特和贝利特的含量及其特低、矿物颗粒的大小、矿物分布的均匀性、中朗物的含量和分布状态、游离氧化钙和方镁石的含量与分布状态、黑色中间相与白色中间相的形态及相对含量。

     运用金相显微镜可以判断熟料烧成制度和原料组分的影响：不同冷却速度的熟料、煅烧温度低的熟料、短焰急烧的熟料、生料细度粗、生料混合不均匀的熟料、游离氧化钙高的熟料、液相成份不同的熟料、含碱、含结晶二氧化硅（燧石）、方镁石高的熟料、还原气氛的熟料。

     烧成带长度、窑内冷却带长度决定了熟料晶体尺寸的大小。在煅烧过程中，从长焰煅烧、正常煅烧、比正常较高热力煅烧到逼火煅烧，随烧成带长度及窑内冷却带长度的逐渐减小，烧成带热力强度逐渐增加，造成晶体尺寸逐渐减小，且晶体形貌向有利于熟料质量的方向发展。但当烧成带过短时，物料在烧成带停留的时间短而不能充分反应，造成熟料质量急剧下降（如窜生现象），A矿晶体尺寸普遍小于30μm且整体形貌较差。延长烧成带以后，熟料晶体形貌得到改善，A矿晶体尺寸增大到30~~40μm左右，且表面包裹物基本消失，明显提高熟料质量。