高速铁路用低碱水泥的生产与实践.pdf

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1、中图分类号：TQl72文献标识码：B文章编号：1007—0389(2014)01-42—02高速铁路用低碱水泥的生产与实践冯更生(湖南南方水泥集团有限公司，湖南长沙410005)1高速铁路对水泥的技术要求按照国家2008年最新修订的《中长期铁路网规划》和当前的建设进度，到2013年，中国高速铁路总里程将超过10000km；到2020年，将达到16000km以上，因此中国高铁建设已进入高峰期。考虑高铁工程混凝土质量及耐久性，目前都要求采用低碱水泥，以控制碱集料反应。铁道部为此下发了铁建设2005(1

2、60)号行业标准《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》，其中对水泥主控项目中的碱含量要求是：碱含量(以钠当量计，即w[(Na：O)。】)≤o．80％；当骨料具有碱一硅酸反应活性时，水泥的碱含量w[(Na：0)。】)不应超过0．60％；C40及以上混凝土用水泥的碱含量w[(Na：O)。】)不宜超过0．60％。生产低碱水泥的前提是生产低碱熟料。在目前的生产技术环境条件下，新型干法生产线可采用旁路放风或采用低碱原料配料进行低碱熟料的生产。其中旁路放风是将窑、预热器系统中内循环的碱，在尚未凝聚前就通过旁路

3、放风排出窑系统，同时避免电除尘、增湿塔系统收下的富含碱成分的飞灰入窑，以减少窑系统总的碱含量。但此法工艺复杂、设备投资大、熟料热耗高，且收集下来的富含碱、氯、硫的物料难以处理。为此我们采用低碱原料加优化配料方案这一技术途径，成功生产出符合高铁建设需要的低碱水泥。2生产低碱水泥熟料前的生产情况我公司有2条5000t／d水泥熟料新型干法生产线，由南京水泥研究院设计，采用石灰石、砂岩、页岩、铜渣4组份配料生产，原料化学成分情况见表l，燃煤的工业分析见表2。从投产以来熟料质量稳定，熟料强度高，易磨性好，熟

4、料28d抗压强度年平均在63．OMPa以上，深受用户的青睐。生产中原料质量配比：叫(石灰石)：伽(砂岩)：叫(页岩)：加(铜渣)=80．9：11．2：7．1：0．8，熟料热耗：3180kJ／kg，其生熟料的化学成分等见表3。表1生产低碱水泥熟料前、后的原料化学成分表2燃料的工业分析3低碱水泥的生产实践从表3可以看出，原生产熟料的碱含量(钠当量)为0．77％，用此熟料难以生产出符合高铁要求的表3实际生熟料的化学成分、率值及熟料的矿物组成塑旦竺!竺!璺竺!璺!旦竺f璺!垒2竺f鱼尘旦竺f兰Q立竺蛙鱼璺

5、Q2竺ff堕丝Q!爿调前熟料59．2l18．328．2510．220．21．20．77调后熟料57．6421．457．26lO．630．20．80．56。42一水淀工程型型水泥。因此必须对原有配料方案进行调整。对此公司要求在不增加成本的情况下，通过加强现有矿山开采的管理及进一步优化配料方案，以生产出符合高铁要求的水泥。3．1原料控制由专人负责进厂原料质量控制，以保证所用原料品质在可控范围，且严禁混料。其中重点控制砂岩的碱含量，要求砂岩碱含量w[(Na：O)，】≤1．5％。生产低碱水泥熟料的原料化学

6、成分见表l，燃料的工业分析见表2。3．2配料方案调整我们对原配料方案作了适当的调整，调整后的原料质量配比为：加(石灰石)：彬(砂岩)：彬(页岩)：训(铜渣)=81．2：13．2：4．4：1．2；熟料热耗：3180kJ／kg。调整配比后实际生产的生熟料化学成分、率值及熟料矿物组成见表3。由表3可知，配料方案调整后熟料碱含量(加【(Na：O)。】)只有0．56％，用此熟料再加低碱混合材，便可以生产出符合高铁要求的低碱水泥。但调整配料方案后，因生、熟料的SM提高、IM值降低，生料的易烧性相应变差，窑的煅

7、烧状况比之前差，主要表现为窑头飞砂明显增加。因此窑操作员在刚转换时有些不适应，但经过一段时间操作摸索逐步得以适应。3．3生产注意事项(1)加强原料矿山开采的质量控制，结合矿山地质的变化，明确开采范围，安排人员到现场加强检查，确保所进的原料能满足生产低碱熟料的配料要求。在不改变现有原料的矿点情况下，加强对石灰石含泥量的控制，对砂岩的开采要结合地质勘探报告，确定碱含量低的区域进行开采，使砂岩的碱含量w[(Na20)。】控制在1．50％内。在实际的配料中，减少碱含量高的页岩的用量，确保配料方案的实现。(

8、2)加强原料及半成品的碱含量的检测，一是增加检测频次，二是与质检机构进行验证比对，确保检测数据准确。(3)各生产部门在生产过程中加强沟通协调，特别是窑的煅烧操作。配料方案调整后，在操作上要作相应的调整，确保窑能够正常稳定运行，窑的产量及熟料的质量不能降低。(4)在调整配料方案的过程中，要避免生料的三个率值在短时间内大幅度调整，而是逐步调整到位，减少生料成分的波动，给窑操作员留有一定适应的时间，最终为窑的稳定运行创造条件。3．4低碱水泥的配比生产低碱水泥原料的碱含量及42．5，52．