前言：低堿水泥綜合了普通硅酸鹽水泥的許多優(yōu)點(diǎn)，具有抗腐蝕性強(qiáng)、干縮性小、抗凍性能好等特點(diǎn)。用其配制的混凝土具有良好的施工性和優(yōu)良的耐久性，技術(shù)性能優(yōu)于其他混凝土。

青海某水泥有限公司地處西北地區(qū)，該地區(qū)因原燃材料的限制，低堿水泥的生產(chǎn)量很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求。企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)的需求和企業(yè)自身發(fā)展的要求，為追求更大的經(jīng)濟(jì)效益，主動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，公司組織力量對(duì)低堿水泥的生產(chǎn)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，獲得了成功。

通過采用濕排粉煤灰代替菇土配料和石灰石搭配使用，有效控制生料中的堿含量，在燃料質(zhì)量較差的情況下，通過優(yōu)化熟料的三個(gè)率值、合理調(diào)整工藝操作參數(shù)、改用四風(fēng)道粉煤燃燒器、穩(wěn)定熱工制度等系列措施，成功生產(chǎn)出高質(zhì)量的低堿水泥，滿足了市場(chǎng)需求。由于濕排粉煤灰的大量使用，既降低了站土資源的消耗，又解決了火力發(fā)電廠濕排灰堆放難的問題，減少了對(duì)土地、水源、大氣的環(huán)境污染，且符合國(guó)家“三廢”政策，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

青海某水泥有限公司為了調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，組織力量用濕排粉煤灰代替憨土生產(chǎn)低堿水泥，取得了成功。

1. 原材料及生產(chǎn)工藝條件

該公司有兩條1000t／d新型干法水泥生產(chǎn)線和一條2000t／d新型干法水泥生產(chǎn)線，一直沿用石灰石、茹土、硫酸渣三組分配料生產(chǎn)硅酸鹽水泥；但是憨土中堿含量高達(dá)3.2％左右，無法滿足低堿水泥的配料要求，該公司決定采用附近電廠的濕徘粉煤灰代替熟土配料，其堿含量為1.46％，基本滿足低堿配料要求。

該公司2007年10月在1000t／d熟料生產(chǎn)線上進(jìn)行探索性試生產(chǎn)，其間出現(xiàn)窯皮垮落、耐火材料使用壽命縮短、影響窯的安全運(yùn)行和生產(chǎn)成本較高等問題。2008年4月針對(duì)低堿水泥試生產(chǎn)存在的問題進(jìn)行分析研究，決定在2000t／d生產(chǎn)線上再次試生產(chǎn)，取得了較好的效果。

生產(chǎn)低堿水泥的關(guān)鍵是有效控制原燃材料中的R2O值。該公司主要原料堿含量的控制范圍如下：鈣質(zhì)原料中R2O≤0.2％，硅質(zhì)原料中R2O≤1.5％，鐵質(zhì)校正原料中R2O≤1.0％。原燃材料化學(xué)成分見表1.1.1，煤粉工業(yè)分析見表1.1.2。

(1)鈣質(zhì)原料。石灰石開采有三個(gè)礦點(diǎn)(1＃、2＃、3＃)，1＃開采點(diǎn)石灰石含土量大，SiO2為8.53％，堿含量偏高，且成分波動(dòng)大，影響配料質(zhì)量；2＃、3＃兩個(gè)開采點(diǎn)石灰石質(zhì)量較好，化學(xué)成分相近，堿含量較低，能滿足生產(chǎn)要求，但開采量較小，只能作為補(bǔ)充原料。為了解決這一矛盾，通過增加裝運(yùn)設(shè)備，增大2＃、3＃開采點(diǎn)石灰石的搭配比例，由原來的15％提高到35％，滿足了鈣質(zhì)原料堿含量的要求。

(2)硅質(zhì)原料。濕排粉煤灰ω(B2O)＝1.46％，用它代替熟土配料，能滿足生料堿含量的要求，另具有以下特點(diǎn)：①粉煤灰有50％左右顆粒小于0.08mm，且具有良好的易磨性，有利于提高原料磨產(chǎn)量，降低電耗。②粉煤灰中含有活性很高的玻璃體和活性SiO2、Al2O3的物料，用其配制的生料具有良好的易燒性，且有利于掛窯皮。但因其鋁含量較高，易形成長(zhǎng)窯皮，影響窯內(nèi)通風(fēng)，并易造成“黃心料”。③粉煤灰中含有殘留的碳，其本身發(fā)熱量可達(dá)800J／kg左右，可降低熟料熱耗。

(3)鐵質(zhì)校正原料。硫酸渣，含鐵量高，主要成分為Fe203，堿含量為0.96％。

(4)燃料。進(jìn)廠原煤熱值低、灰分大、堿含量高，均化條件差，質(zhì)量波動(dòng)大；而且其著火溫度高，燃燒速度促，火力強(qiáng)度小、燒成溫度低，易造成熟料欠燒或黃心料。另外劣質(zhì)煤在假燒中SO3和R2O循環(huán)富集，在窯后部結(jié)硫堿因，在分解爐錐部及窯尾上升煙道形成結(jié)皮，導(dǎo)致窯內(nèi)通風(fēng)不良。

根據(jù)原燃材料的化學(xué)成分，按照42.5級(jí)低堿水泥的性能要求，確定采用石灰石、濕誹粉煤灰、硫酸渣三組分配料方案，設(shè)計(jì)熟料率值為：KH＝0.90，SM＝2.3，IM＝1.0。后考慮熟料SM值偏低，影響熟料3d強(qiáng)度，通過調(diào)整Fe2O3含量，以保證熟料炬燒過程所需液相量，基本滿足生產(chǎn)要求。

2．措施

(1)提高煤粉質(zhì)量。加強(qiáng)原煤均化，降低出磨煤粉紉度和水分，將煤粉細(xì)度從12％降低到8.0％左右，水分控制在1.5％以下，以提高煤粉燃燒速度。

(2)更換燃燒器。將三風(fēng)道煤粉燃燒器更換為2500A型四風(fēng)道煤粉燃燒器。該燃燒器一次風(fēng)比例僅5％-8％，直流風(fēng)、旋流風(fēng)速度大。與二次風(fēng)的速差加大，調(diào)節(jié)靈活；對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性更強(qiáng)，窯頭火焰形狀完整、火力強(qiáng)勁、熱力集中，燒成帶溫度高，般燒條件得到了改善，窯皮狀況保持得比較穩(wěn)定，熟料散料減少，結(jié)粒良好。

(3)提高二、三次風(fēng)溫。通過適當(dāng)降低籃冷機(jī)蓖速，增加一室冷風(fēng)機(jī)風(fēng)量．采用厚料層(一室料層厚度600咖左右)的操作方法，提高二、三次風(fēng)溫，針對(duì)窯內(nèi)熟料情況綜合控制二、三次風(fēng)的比例和壓力，以較好的窯況去適應(yīng)劣質(zhì)煤的燃燒，從而達(dá)到較好的運(yùn)行狀態(tài)。

(4)加強(qiáng)窯內(nèi)通風(fēng)。針對(duì)窯內(nèi)煤粉不完全燃燒造成的還原氣氛，影響熟料燒成過程中的化學(xué)反應(yīng)情況，適當(dāng)提高高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加強(qiáng)窯內(nèi)通風(fēng)，控制合理的系統(tǒng)負(fù)壓，提高窯的快轉(zhuǎn)率，“薄料快燒”降低窯內(nèi)物料填充率，改善窯內(nèi)反應(yīng)環(huán)境，以利于物理化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，減少或避免“黃心料”的產(chǎn)生。

(5)調(diào)整火嘴位置。火嘴在窯內(nèi)的位置與窯皮的長(zhǎng)度、厚度有很大關(guān)系，調(diào)整噴煤嘴中心線，和窯的中心線相同，以形成完整的火焰形狀，有利于二次風(fēng)的帶人，使煤粉有足夠的空間進(jìn)行完全燃燒．提高燒成溫度。

(6)優(yōu)化操作參數(shù)。積極調(diào)整合適的窯操作參數(shù)，穩(wěn)定熱工制度，調(diào)整控制系統(tǒng)溫度比煅燒普通硅酸鹽熟料時(shí)稍高。目標(biāo)值為窯尾溫度1100℃，窯頭罩鳳溫950℃，三次風(fēng)溫860℃，分解妒出口900℃，C5級(jí)筒出口溫度9lo℃，C1級(jí)筒出口溫度340℃。

3．效果

2008年4月17日開始實(shí)施低堿水泥配料方案，通過四個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐，由于配料方案選擇合理，工藝措施調(diào)整及時(shí)得當(dāng)，保證了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定，從而保證了熟料的產(chǎn)質(zhì)量。產(chǎn)量由78.6t／h提高到79.8t／h，且質(zhì)量符合國(guó)標(biāo)要求。熟料化學(xué)成分、率值熟料及礦物組成見表1.1.3。

采用低堿水泥熟料，以配合比為熟料∶石膏∶粉煤灰＝87∶5.0∶8.0生產(chǎn)水泥，其水泥的抗折強(qiáng)度3d為4.7MPa、28d為9.2MPa，抗壓強(qiáng)度3d為20.6MPa、28d為46.2MPa，堿含量為0.53％，達(dá)到42.5級(jí)低堿水泥的要求。