筆者長期從事水泥、玻璃和陶瓷窯用耐火材料科研開發(fā)工作，2004年初開始接觸立窯，受高溫工程陶瓷研究中“等粒徑燒結(jié)”理論和經(jīng)驗的啟發(fā)，認(rèn)為采用帶輥滾壓等球徑成球技術(shù)，能使立窯拋開沿用近百年的成球盤。本文從制備完全等球徑料球角度出發(fā)，探討料球最佳體積堆積及相對化學(xué)完全燃燒工況下煅燒熟料變化過程。通過對比傳統(tǒng)的成球盤成球技術(shù)工藝，分析當(dāng)今立窯煅燒存在的問題。借此，也希望水泥行業(yè)各界人士共同研討這一課題。

　　1.傳統(tǒng)成球盤成球（非等球徑）工藝耗能及其他①傳統(tǒng)成球法料球高含水量的危害性：在考慮這部分很大的蒸發(fā)料球物理水熱耗時，按料球含水量13%、窯面溫度80℃計，則1kg生料球耗熱量為300kJ.這對整個立窯生產(chǎn)來說，無疑是巨大的能耗。

　　迄今為止，筆者見過的文獻(xiàn)中除成球水分含量的高低會影響熟料熱耗的結(jié)論外，尚未見有深入分析水分在汽化時的巨大破壞力對料球影響的研究。根據(jù)氣體膨脹原理，在1個大氣壓下，水在100℃汽化變成水蒸氣時，其體積膨脹近1000倍，溫度越高，膨脹倍數(shù)越大。料球入窯后，瞬間接觸高溫火焰氣流時就會發(fā)生這種現(xiàn)象。

　　這種巨大的破壞力或爆破力會對窯況產(chǎn)生巨大影響。絕對含水量越高，即料球越大則爆破率越大。所以，就不能僅僅從球徑大、強度低、傳熱效率低等因素解釋其因果關(guān)系了。

　　料球爆破成碎塊，甚至粉末狀，必然會堵塞窯內(nèi)空隙，使高溫火焰氣流不暢，增大通風(fēng)阻力，即使沒有破碎，由于料球收縮率不一致，造成氣流通道寬度差異，也就是說在熱傳遞上從物理學(xué)角度分析也是不均熱的。這與等球徑料球在同等條件下所發(fā)生的各向同等收縮，能均熱傳遞是不一樣的。

　　不均質(zhì)性：立窯生料均化后經(jīng)預(yù)加水，在螺旋給料機內(nèi)充分均勻攪拌后，這些已有“成球晶核”的料球粉在進(jìn)入旋轉(zhuǎn)的成球盤時，由于生料粉組成、容重、細(xì)度不同以及碰撞、拋物受力、黏結(jié)力度的差異，會使每個直徑相異料球在微觀組分上變成不均質(zhì)，不會保持入盤前的均質(zhì)、自然態(tài)。

　　也就是說，成球盤的機械、物理造球運動，破壞了原本均質(zhì)（生料組成、水、煤粉）、均化和均勻的成球料粉的穩(wěn)定性，造成微觀組分差異、離析、不均質(zhì)。因此，從成球機理和實踐上都不可否認(rèn)傳統(tǒng)成球法料球的必然不均質(zhì)性。

　　認(rèn)識這一點極其重要，熟料形成首先是生料組分中的活化分子進(jìn)行接觸、碰撞、擴散、遷移、化合，一個均質(zhì)的微觀環(huán)境，通俗地說“一對一”耦合效應(yīng)是最理想的，不管熟料最終形成過程的機理是“溶解-沉淀”還是“熔融-結(jié)晶”。

　　料球內(nèi)在的不均質(zhì)缺陷，在沒有形成熟料反應(yīng)之前，在物理表觀上必然造成形成水蒸氣以及