大坝水泥熟料在国外的生产实践

0　引言

　　由我院总包施工的埃塞俄比亚Messebo水泥厂3000t/d生产线EPC工程，地处海拔2400m的高原地带，经过前期生产调试，现已投入了正常的生产。我院在设计这条生产线的时候，原是以生产OPC/PPC等普通熟料为主，后因埃塞俄比亚国内修建水库大坝，业主为满足当地市场的需要，要求改生产低热大坝熟料。

　　我院生产团队在详细分析当地的原、燃材料情况及大坝熟料的性能要求后，在短短的三个月时间内，成功地生产出低热大坝熟料。本文就该熟料的生料配料、工艺煅烧及生产过程中所遇到的问题作一介绍。

1　主机设备

　　该生产线选用了Φ4.6m×70m窑和带预燃室六级旋风筒预热器系统，主要设备技术性能参数见表1。

表1　主要设备技术性能参数

2　生料配料方案的选择

2.1　配料原理

　　由于C3S早期强度较高，但28d之后强度增进缓慢，同时水化热较高；C2S早期强度不高，但后期强度较高，一年后甚至超过C3S，最大的优点是水化热低；C3A水化很快，3d就可以发挥全部的强度，但强度绝对值不高，后期强度甚至会降低，C3A水化热很高；C4AF能使熟料强度不断地增长。因此，在选择熟料配料方案时，就得重点控制熟料中C3S和C3A的含量，使得大坝水泥早期施工中释放的水化热尽量低，且后期强度较高，保证大坝的施工质量。

2.2　原材料化学成分及煤的工业分析

　　原材料化学成分分析见表2，煤工业分析见表3。

表2　原材料化学分析　　　%

表3　煤的工业分析

2.3　配料方案确定

　　生料配料主要以高品质石灰石为主，硅质材料采用砂岩，铁粉为校正料，尽可能少用或不用页岩；生料率值控制范围：LSF=86±2，SM=2.7±0.1，IM=1.0±0.1。原料配比见表4，入窑生料和熟料化学分析见表5，熟料性能见表6。

表4　原材料配比　　%

表5　入窑生料和熟料的化学分析

表6　熟料物理性能

从表6可见，生产出来的大坝水泥熟料的各项数据都满足外方提出的要求（见表7）。

表7　业主方大坝熟料指标要求

3　试生产过程中所遇到的问题及解决措施

3.1　窑内飞砂严重，冲刷窑皮，窑砖使用寿命短

　　在生产低热大坝水泥熟料配料时，要求熟料LSF、IM值低，SM值高，试生产之初，由于窑内飞砂料极其严重，加上销售市场对低热大坝熟料的需求量很少，为此每生产一段时间的大坝熟料，还得安排生产一段时间生产常规熟料。因频繁地“倒换料”，导致旧窑皮每次都被飞砂料先冲刷掉，过后再补挂新窑皮非常困难。烧成带15～17m处窑砖使用不长时间就出现剥落，最后不得不进行更换，从而增加成本还会影响到窑及其他部位耐火材料的使用寿命。

　　为此，要求业主方必须保证生料成分稳定，特别是进厂石灰石要保证CaO含量在53%以上，同时配料时尽量把SM控制在控制指标的下限，适当提高烧成带温度。而且窑系统连续生产大坝熟料一段时间，如果销售不好就先外排堆放储存，尽可能减少窑的倒换频次。经过严格控制和稳定运行，不仅能生产出合格的熟料，而且窑皮状况得到改善，飞砂情况也明显好转。

3.2　篦冷机易“堆雪人”

　　在生产大坝水泥熟料时因窑内飞砂料严重的缘故，篦冷机也曾多次出现“堆雪人”，最大的一次堆积到窑口，停窑3天才处理完毕。

　　为减少和避免篦冷机“堆雪人”对生产的影响，首先对篦冷机（窑下料口侧墙）进行了技改，增加空气炮和人工捅料孔，同时加强了对现场岗位巡检管理的力度，要求岗位工每半个小时必须打开观察孔检查，中控篦冷机摄像头也加强监控，发现有“堆雪人”的苗头及时处理；同时通过配料调整，不仅减少了飞砂料，而且“堆雪人”很少出现。偶尔出现“堆雪人”的苗头时，巡检工能及时处理，大大提高了窑的运转率。

4　几点体会

　　1）一定要保证石灰石为高品质，保证均化库内生料的料位和生料成分的稳定，这样有利于窑内热工制度稳定；同时尽量控制硅率稳定，减少窑内煅烧时产生飞砂，延长窑砖的使用寿命。

　　2）生产操作中，注意监控飞砂情况，注意观察是否有“堆雪人”的迹象，一旦发现“堆雪人”的苗头应及时处理，保证窑系统有较高的运转率。

　　3）窑的生产要保持相对的稳定，生产某一种品种熟料要保持一段时间，同时在转换品种时要平稳过渡，配料忌讳大起大落。

作者：朱宗林

作者单位：合肥水泥研究设计院

文章摘自《水泥》杂志2015年第8期