提高立窑水泥质量的技术措施

    我国立窑水泥经过几十年的发展，通过不断的技术和管理创新，在质量上虽然有了很大的提高，但是，与回转窑水泥尤其是新型干法水泥相比，由于其生产工艺落后，产品质量总体上还存在较大的差距，这从国家历次公布的抽检结果和广大建设、施工和质检部门反馈的情况就可以充分证明。

　　由于目前市场对水泥的质量要求越来越高，且水泥市场供大于求的情况日趋严重，加之国家加大了产业结构调整的力度，大力发展新型干法水泥生产，立窑水泥企业将面临前所未有的挑战。因此如何提高水泥质量，缩小与回转窑水泥的差距是关系到广大立窑水泥企业生死存亡的首要问题。

　　针对目前立窑水泥质量存在的问题，提供了以下技术措施：

    (1)调整配料方案

　　立窑水泥要缩小与回转窑水泥的差距，就必须适当提高熟料的n和P值，增加硅酸盐矿物总量，减少熔剂矿物的总量。但由于受立窑热力强度的限制，要大幅度提高到回转窑的n、P值，难度很大。因此每个企业要根据本厂的原燃材料、工艺条件及操作习惯等多方面情况进行适当调整，以达到优质、高产的目的。根据广东、广西数家立窑水泥厂的经验，推荐如下配料方案以供参考:KH=0.92±0.02，n=2.1±0.1，P=1.7±0.1。需要指出的是，提高了n、P值，熔剂矿物相应减少，为稳定窑内的热工制度，必须提高煅烧温度来弥补熔剂矿物不足所带来的问题，合理地加大配煤量。鉴于萤石矿化剂对水泥和混凝土及环境带来的危害，立窑水泥企业应尽量少用或不用萤石矿化剂，改用一些矿化作用较好、副作用较小的矿化剂如硫铁矿或掺加晶种等。

    (2)加强原燃材料的管理

　　立窑水泥企业要实现优质、高产，就必须把住原燃材料的进厂关，要尽量选用一些杂质含量低、品位高、易烧性好的原材料，并且加强原燃材料的预均化。对此须强调2个问题:其一，调整配料方案后，生料的易烧性肯定比原来传统配方要差，必须要有良好的燃料作保障，只有当煤质好、灰分少、燃烧速度快，才能够保证底火层的温度，从而达到快烧急冷的工艺要求。否则，由于劣质煤的燃烧速度慢、热力分散、温度低，窑内热工制度不稳定，造成底火深，熟料质量将得不到保证。其二，混合材应尽量选用活性较高的材料，如矿渣等，尽量避免用一些轻烧态的混合材，如烧煤矸石、烧粘土等，因为轻烧态的混合材会造成水泥用水量加大，从而影响混凝土的强度和耐久性。值得注意的是:目前很多立窑水泥企业为了降低水泥成本或为了享受国家免税政策，在水泥中大量掺入一些轻烧态的火山灰质混合材，有的掺量甚至超过国家标准规定的要求，从质量的角度来看，这种行为最终的结果可能是得不偿失。

    (3)改进立窑煅烧系统

　　目前可供选择的成熟技术主要有:

　　改进老式的预加水成球系统，采用小料球煅烧技术，以促进机立窑的快烧急冷。

　　加强立窑窑体保温，尤其是大直径机立窑，要通过窑体保温来缩小机立窑边部和中部的热力差距。窑体保温宜采用内保温法，即在窑体内采用隔热效果好的高效保温材料或浇注料，使高温带筒体表面温度与环境温度相差小于20℃。

　　改善机立窑中部通风和卸料均匀性，选用通风面积大、卸料均匀性好的新型组合盘塔式卸料篦子。

    (4)优化水泥粉磨系统

　　要优化水泥粉磨系统，降低水泥筛余值和增大比表面积，增加3～30μm颗粒比例，严格控制>65μm和<3μm的颗粒含量。主要的技术措施有:

　　降低入磨物料粒度，使其≤10mm。可在物料入磨前加装锤式、冲击式破碎机或挤压粉磨系统。

　　选用高效率选粉装置，如高效转子式选粉机、O-Sepa选粉机，同时加强磨内通风。

　　调整磨机配球方案，缩小平均球径，提高磨机的填充率。

　　调整选粉机的选粉范围，尽量增加3～30μm颗粒含量。

　　目前，熟料和混合材分别粉磨技术是国外发达国家普遍采用的一种水泥粉磨方式，随着我国混凝土技术的发展和预拌混凝土的推广应用，这种粉磨方式也将在我国水泥粉磨中普遍采用。这主要是因为:易磨性不同的物料混合粉磨过程中，常发生选择性粉磨的现象[2]，尤其是熟料和矿渣混合粉磨时，往往会使水泥颗粒分布变宽，粗颗粒和细颗粒都明显增加，水泥的均匀性系数降低，而且粗颗粒中大部分是易磨性差的矿渣颗粒，这些粗颗粒矿渣在混凝土中发挥不了其应有的作用。如果将熟料和矿渣分别粉磨，并分别提供给预拌混凝土制造商，由他们根据不同混凝土的需要搭配，就可以配制出符合各种要求的、比较经济的混凝土。

　　此外，在水泥粉磨过程中一定要严格执行国家标准，不能随意向水泥中引入外加剂或增加混合材的掺量，因为随意增加一些不在标准规定允许范围内的物质，是一种严重损害消费者利益的行为，无异于“造假”，是广大水泥生产者和消费者坚决反对的。

    (5)加强水泥的均化

　　既然立窑工艺存在不稳定等先天不足的因素，那就必须加强后天的弥补，因此要切实加强水泥的均化，目前有多库搭配、机械倒库、空气搅拌等几种主要的均化方式，其中空气搅拌效果无疑是最佳的。虽然采用空气搅拌投资较大、电耗增加，但所带来的长期效益却是显著的。株洲市水泥厂就是一个很好的例证，该厂是一个立窑企业，规模也仅仅只有年产16万t，原材料条件和窑前工艺与其他立窑企业差不多，但其水泥却能频频用于株洲市大型工程，如湘江一、二大桥，而且在周边其他企业严重压库的情况下，该厂产品供不应求，出厂价格也比同类企业高出40元/t。该厂之所以取得如此骄人的业绩，除了严格的质量控制外，水泥库容量大并采用了空气搅拌，产品稳定性和均匀性好也是其中最重要的原因之一。

    (6)提高水泥产品整体功能的适应性

　　水泥企业仅仅保证出厂水泥符合产品国家标准是远远不够的，还必须满足顾客的其它需求，如产品的包装、服务等。因此，立窑水泥企业要“以顾客为关注焦点”，将质量控制的重点从以往如何满足国家标准、行业规程的要求转向如何满足顾客及相关方的要求(其中相关方的要求包括了法律、法规和标准的要求)。要通过广泛的市场调研获取不同顾客、不同工程、不同环境对水泥产品特性的要求，全面分析和研究这些要求并制定出相应的措施，提高水泥整体功能的适应性。对此，笔者建议，有条件的立窑企业要尽快建立混凝土试验中心，没有条件的立窑企业也要利用化验室现有设施进行一些混凝土试验，通过有关试验，一方面可以更直接地了解不同情况下混凝土对水泥的要求，另一方面也可以为顾客提供更有效的技术支持。

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