引言

山西潞城市卓越水泥有限公司現(xiàn)有1條3200t/d預(yù)分解窯熟料生產(chǎn)線，年產(chǎn)熟料100萬(wàn)t，水泥200萬(wàn)t。熟料燒成系統(tǒng)采用成都設(shè)計(jì)院的噴旋相結(jié)合的復(fù)合流場(chǎng)型分解爐，及Ф4.3m×62m的回轉(zhuǎn)窯。該生產(chǎn)線以生產(chǎn) 普通42.5水泥和普通52.5水泥為主，投產(chǎn)以來熟料易磨性好，質(zhì)量穩(wěn)定，水泥強(qiáng)度高，深受用戶喜愛。2017年，公司市場(chǎng)營(yíng)銷部承接50萬(wàn)t太焦高速鐵路(山西省太原市至河南省焦作市)水泥的大訂單，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，立即成立高鐵水泥聯(lián)合辦公室與高鐵水泥試生產(chǎn)專業(yè)小組，由生產(chǎn)處牽頭，化驗(yàn)室以及供應(yīng)處參與，確定高鐵專用水泥配料方案，編制生產(chǎn)細(xì)則，共同完成生產(chǎn)、檢測(cè)、發(fā)運(yùn)任務(wù)。本文介紹我公司高鐵水泥的生產(chǎn)情況，供同行參考。

因考慮高鐵建設(shè)重點(diǎn)工程混凝土質(zhì)量和耐久性，鐵道部下發(fā)鐵建設(shè)2005(160)號(hào)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鐵路混凝土工程施工質(zhì) 量驗(yàn)收 補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》，其中對(duì)水泥的質(zhì)量要求見表1。

我公司是具有礦山開采、熟料煅燒、水泥粉磨、余熱發(fā)電的全能型自動(dòng)化水泥生產(chǎn)企業(yè)。太焦高鐵指揮部實(shí)地考察后，確認(rèn)我公司的生產(chǎn)條件、經(jīng)營(yíng)資質(zhì)以及產(chǎn)品質(zhì)量保障能力完全符合招標(biāo)要求。

生產(chǎn)線主要工藝設(shè)備配置見表2。

我公司自投產(chǎn)以來，生料配料一直采用石灰石、砂巖、鋼渣、粉煤灰四組分配料，原材料化學(xué)成分分析見表3，原煤的工業(yè)分析見表4。從表1可以看出，高鐵水泥要求堿含量R₂O≤0.60%，以控制混凝土堿 集料反應(yīng) 。生產(chǎn)低堿水泥的前提是低堿熟料，因此，對(duì)進(jìn)廠原燃料精挑細(xì)選，由專人負(fù)責(zé)進(jìn)廠原燃材料的質(zhì)量控制。礦山開采結(jié) 合石灰石地質(zhì)的變化，明確開采范圍，因石灰石覆蓋土堿含量偏高，因此加強(qiáng)石灰石含土量的控制，同時(shí)對(duì)堿含量高的1#粉煤灰停止進(jìn)廠，確保所進(jìn)的原材料能滿足生產(chǎn)高鐵水泥熟料的配料要求。

與普通水泥熟料相比，鐵路水泥熟料三率值的確定，應(yīng)適當(dāng)提高熟料中C3S和C2AF的含量，以提高水泥的強(qiáng)度，耐磨性，增 大應(yīng)變能力。降低C3A的含量，以減小收縮變形的影響。因高鐵水泥熟料要求堿含量低，熟料液相量會(huì)降低，應(yīng)適當(dāng)增加鋼渣配比，提高液相量。

為此，制定的配料方案熟料三率值為：KH=0.92±0.01 ， SM=2.45±0.1 ， AM=1.35±0.1。

熟料堿含量指標(biāo)為R2O≤0.55%，游離氧化鈣f-CaO≤1.10%，鋁酸鹽礦物C3A≤8.0%。

由于配料方案中AM偏低，鐵含量高，液相黏度小，液相出現(xiàn)早，燒結(jié)范圍窄，預(yù)熱器易出現(xiàn)結(jié)皮，因此對(duì)窯系統(tǒng)操作提出更高的要求。

5.1 強(qiáng)化系統(tǒng)通風(fēng)，避免出現(xiàn)還原氣氛

加大窯系統(tǒng)拉風(fēng)量，提高分解爐的噴旋效果，合理調(diào)整三次風(fēng) 閥，使窯爐用風(fēng)匹配，窯內(nèi)通風(fēng)順暢。遵循“薄料快轉(zhuǎn)，長(zhǎng)焰順燒”的原則，保證完整的火焰形狀，使燒成帶窯皮平整，避免出現(xiàn)“短焰急燒”。為確保熟料f-CaO不超標(biāo)，窯喂料量由275t/h降低至 260t/h，分解爐出口溫度由880℃降低至870℃，以降低系統(tǒng)結(jié)皮風(fēng)險(xiǎn)，分解爐出口負(fù)壓控制在900Pa以內(nèi)。

5.2 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢和工藝清理工作

針對(duì)預(yù)熱器容易出現(xiàn)積料結(jié)皮的C5進(jìn)口、C5錐體、窯尾煙室、分解爐縮口等部位，及時(shí)檢查清理，保證預(yù)熱器空氣炮的正常工作，避免因結(jié)皮導(dǎo)致的通風(fēng)不良現(xiàn)象，嚴(yán)格控制C1出口CO≤0.025%，確保入窯分解率達(dá)到93%以上。

5.3 加強(qiáng)熟料冷卻效果，改善熟料易磨性

高鐵熟料化學(xué)分析見表5，熟料礦物組成及物理性能見表6。

我公司采用輥壓機(jī)擠壓聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，在熟料庫(kù)底下料時(shí)，堅(jiān)持多點(diǎn)搭配的原則，提高熟料質(zhì)量均衡性，按照高鐵水泥的質(zhì)量要求，采用堿含量較低的礦渣作為混合材(礦渣堿含量R2O ≤0.50%，石膏堿含量R2O≤0.30%)，提高水泥后期強(qiáng)度。

高鐵水泥的質(zhì)量配比及其堿含量見表7。

粉磨過程中，加強(qiáng)水泥成品的質(zhì)量檢測(cè)，增加檢測(cè)頻次，制定細(xì)度內(nèi)控指標(biāo)：比表面積330±15m2/kg，0.08mm方孔篩篩余8.0±1.0%，以減小標(biāo)準(zhǔn)偏差。首批水泥產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，高鐵用戶反饋各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于招標(biāo)要求，并且對(duì)混凝土外加劑適應(yīng)性良好。

高鐵水泥物理與化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表8。

我公司有8個(gè)水泥庫(kù)，其中42.5級(jí)普通水泥庫(kù)4個(gè)，52.5級(jí)水泥庫(kù)2個(gè)，32.5級(jí)水泥庫(kù)2個(gè)，總?cè)萘?萬(wàn)余噸，實(shí)際可周轉(zhuǎn)容量為3萬(wàn)t。如果要同時(shí)保障4個(gè)水泥品種，日常生產(chǎn)組織難度較大。為保障國(guó)家高鐵重點(diǎn)工程建設(shè)，公司降低了42.5級(jí)和32.5級(jí)水泥的產(chǎn)銷量。用2個(gè)水泥庫(kù)儲(chǔ)存高鐵水泥，出庫(kù)時(shí)堅(jiān)持搭配下料，提高水泥質(zhì)量均勻性。同時(shí)為了加大散裝水泥發(fā)貨能力，在原有3個(gè)散裝水泥庫(kù)旁邊，再建2個(gè)約100t的散裝水泥庫(kù)，專門用于高鐵水泥的裝車發(fā)貨，避免高鐵水泥發(fā)貨時(shí)，散裝庫(kù)需要經(jīng)常洗庫(kù)的程序，保證水泥質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

高鐵水泥的生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，從原材料質(zhì)量的把控，到配料方案的選擇以及煅燒參數(shù)的調(diào)整都需要精細(xì)策劃。經(jīng)過認(rèn)真的組織研討，高鐵水泥的生產(chǎn)特別順利，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于招標(biāo)要求，獲得太焦高鐵指揮部的好評(píng)。為今后開拓水泥新品種積累了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)，增強(qiáng)了信心。

作者：趙武魁

來源：《中國(guó)水泥》

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