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水泥實物質量是決定其能否用于各種工程的關鍵

北京現代立窯新技術研究所 周沛教授 · 2005-04-14 00:00 留言

一、 先進立窯與先進旋窯產品質量相媲美
   立窯水泥在支撐國民經濟持續高速發展的同時,其生產水平也得到迅速提高,早在20世紀80年代初,原建材部曾組織中國建材研究院等8個單位,成立了小水泥(指立窯水泥)使用效果調查和研究的專題項目組,從性能上對立窯水泥質量進行研究和評價。當時研究對象是實物水泥,研究結論是:立窯水泥按實物質量分好、中、差三個水平,質量好的與大中型水泥質量相當,可廣泛用于各種建筑工程;質量處于中、差水平的立窯水泥質量與大中型水泥存在差距。我國著名的老一代水泥專家劉公誠考察廣東一批立窯企業后,對機立窯水泥質量給予了這樣的評價:“廣東省機立窯水泥質量居全國首位,為數不少的機立窯企業水泥質量可與先進的帶分解爐窯相媲美。 1997年~2000年中國建材研究院承擔了立窯與旋窯熟料、水泥、混凝土性能等的研究任務,在近4年的研究工作中,進行了三次取樣和一次綜合調研。 三次取樣試驗研究的結論基本一致: 全國先進的立窯企業生產的熟料、水泥與全國先進旋窯企業生產的熟料、水泥其物理性能一樣,同屬一個檔次的優質品,從100多個樣品中選取先進立窯先進旋窯各三個企業,前三個為立窯企業,后三個為年產百萬噸以上的帶分解爐窯,其熟料與水泥性能見表1表2。

表一    先進立窯、先進旋窯熟料物理性能對比

廠名 比表面積 ㎡/kg 凝結時間 GB抗折強度MPa GB抗壓強度MPa ISO抗折強度MPa ISO抗壓強度MPa
初凝 終凝 3d 28d 3d 28d 3d 28d 3d 28d
廣東塔牌集團 310 150 210 6.5 8.8 35.0 66.0 5.8 8.40 28.0 57.0
山東長島水泥廠 303 220 290 5.17 8.09 31.21 64.80 5.0 8.44 27.14 58.23
江蘇湖山水泥廠 325 175 228 5.62 8.89 33.33 68.31 5.95 8.7 29.86 60.13
大型帶分解爐窯 316 120 171 6.66 8.33 41.88 63.38 4.56 8.21 25.28 53.27
大型帶分解爐窯 321 126 170 6.36 8.68 35.92 69.81 5.25 9.23 24.98 58.52
大型帶分解爐窯 307 120 157 6.16 9.03 37.2 69.94 5.74 8.40 29.33 56.01
             
表二 先進立窯、先進旋窯水泥物理性能對比

廠名 比表面積 ㎡/kg 凝結時間 min GB抗折強度MPa GB抗壓強度MPa ISO抗折強度MPa ISO抗壓強度MPa
初凝 終凝 3d 28d 3d 28d 3d 28d 3d 28d
廣東塔牌集團 411 105 155 6.37 8.57 40.03 70.04 5.90 8.15 33.21 58.90
山東長島水泥廠 373 200 285 5.57 7.83 36.16 62.8 5.55 7.83 31.54 56.64
江蘇湖山水泥廠 363 172 227 5.51 7.99 35.27 64.24 5.70 7.54 27.94 52.61
大型帶分解爐窯 342 125 167 6.98 9.16 41.45 65.54 5.75 8.16 29.7 48.49
大型帶分解爐窯 325 113 160 6.73 9.59 41.13 68.45 6.32 9.15 33.2 57.32
大型帶分解爐窯 339 135 190 6.55 8.76 38.97 65.50 6.14 8.80 31.6 54.84

  水泥熟料的形成無論在什么窯內其反應過程都是一樣的。先進的立窯企業其均化系統尤其是生料均化系統較完善,生料成份和配熱穩定,立窯設備較先進,窯體保溫好,窯內通風較均勻良好,使熱工制度穩定,因此能穩定生產優質熟料,其質量能與最先進旋窯產品質量相媲美。但目前數量還不太多,不少立窯企業的產品質量不夠穩定,主要是因為均化系統,尤其是生料均化系統不完善,因此對有發展前途的立窯企業要進行技術改造,使其能穩定生產優質水泥。提高臺時產量,降低能耗,保護好環境,是我所和一些立窯企業共同奮斗的目標。

二、一些企業不能穩定生產優質水泥,關鍵是生料均化系統不完善
   我國立窯水泥發展于大躍進年代,國有大中型企業的水泥產量遠遠滿足不了經濟建設的需要,因此激發了地方政府籌集資金辦水泥企業積極性,由于資金不足,技術力量薄弱,加上早期建廠時生產水平不高,對原燃料的預均化、均化等均無認識,因此早期建的企業,幾乎沒有均化設施。80年代末,90年代初原國家建材局對立窯企業進行技術改造,在全國各地建立了許多示范線,在節能技術改造的帶動下,一些優秀的立窯企業家重視科技教育和人才,通過各種渠道吸引技術力量,加強了生產過程尤其是生料的均化設施,能穩定生產優質水泥,邁入了現代立窯的行列。通過調查了解,凡均化尤其是生料均化系統較完善的水泥企業(無論什么窯型)都能穩定生產優質水泥,沒有完善的均化設施的小型帶分解爐窯,其產品質量也不穩定。如何使立窯企業生料均化系統完善,《現代化立窯》一書有詳細內容供參考。

三、水泥性能必須要滿足混凝土性能的要求
  水泥不是最終產品,最終產品是高樓、大廈、道路、橋梁、大壩、海港……等建筑工程,這些建筑工程起主體作用的是混凝土;由水泥、水、粗、細骨料(石英砂、碎石)所組成的天然石材稱混凝土,水泥是水硬性膠凝材料,它將粗、細骨料膠凝在一起逐步發揮強度,混凝土的強度的高低主要取決于水泥強度的高低,不僅如此,混凝土的許多施工性能、耐久、高強等性能都直接與水泥質量、品種等有密切關系,因此水泥生產企業必須了解水泥在混凝土中的作用,水泥性能對混凝土性能的影響,如何使水泥性能滿足混凝土性能要求,滿足用戶需求是水泥企業追求的目標。 相信隨著我國市場經濟的逐步完善,有關部門會按市場經濟規律,將各種產品質量放到市場公平競爭中去不斷提高,并予祝立窯水泥企業重視學習,加速技術改造步伐,不斷穩定提高水泥質量,以滿足各種工程質量要求。

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