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

青海某水泥有限公司地處西北地區，該地區因原燃材料的限制，低堿水泥的生產量很小，遠遠不能滿足市場需求。企業根據市場的需求和企業自身發展的要求，為追求更大的經濟效益，主動進行產品結構調整，公司組織力量對低堿水泥的生產進行技術攻關，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，在燃料質量較差的情況下，通過優化熟料的三個率值、合理調整工藝操作參數、改用四風道粉煤燃燒器、穩定熱工制度等系列措施，成功生產出高質量的低堿水泥，滿足了市場需求。由于濕排粉煤灰的大量使用，既降低了站土資源的消耗，又解決了火力發電廠濕排灰堆放難的問題，減少了對土地、水源、大氣的環境污染，且符合國家“三廢”政策，獲得了較好的經濟效益和社會效益。

青海某水泥有限公司為了調整產品結構，組織力量用濕排粉煤灰代替憨土生產低堿水泥，取得了成功。

1. 原材料及生產工藝條件

該公司有兩條1000t／d新型干法水泥生產線和一條2000t／d新型干法水泥生產線，一直沿用石灰石、茹土、硫酸渣三組分配料生產硅酸鹽水泥；但是憨土中堿含量高達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熟料生產線上進行探索性試生產，其間出現窯皮垮落、耐火材料使用壽命縮短、影響窯的安全運行和生產成本較高等問題。2008年4月針對低堿水泥試生產存在的問題進行分析研究，決定在2000t／d生產線上再次試生產，取得了較好的效果。

生產低堿水泥的關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：鈣質原料中R2O≤0.2％，硅質原料中R2O≤1.5％，鐵質校正原料中R2O≤1.0％。原燃材料化學成分見表1.1.1，煤粉工業分析見表1.1.2。

(1)鈣質原料。石灰石開采有三個礦點(1＃、2＃、3＃)，1＃開采點石灰石含土量大，SiO2為8.53％，堿含量偏高，且成分波動大，影響配料質量；2＃、3＃兩個開采點石灰石質量較好，化學成分相近，堿含量較低，能滿足生產要求，但開采量較小，只能作為補充原料。為了解決這一矛盾，通過增加裝運設備，增大2＃、3＃開采點石灰石的搭配比例，由原來的15％提高到35％，滿足了鈣質原料堿含量的要求。

(2)硅質原料。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：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，易形成長窯皮，影響窯內通風，并易造成“黃心料”。③粉煤灰中含有殘留的碳，其本身發熱量可達800J／kg左右，可降低熟料熱耗。

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

(4)燃料。進廠原煤熱值低、灰分大、堿含量高，均化條件差，質量波動大；而且其著火溫度高，燃燒速度促，火力強度小、燒成溫度低，易造成熟料欠燒或黃心料。另外劣質煤在假燒中SO3和R2O循環富集，在窯后部結硫堿因，在分解爐錐部及窯尾上升煙道形成結皮，導致窯內通風不良。

根據原燃材料的化學成分，按照42.5級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，設計熟料率值為：KH＝0.90，SM＝2.3，IM＝1.0。后考慮熟料SM值偏低，影響熟料3d強度，通過調整Fe2O3含量，以保證熟料炬燒過程所需液相量，基本滿足生產要求。

2．措施

(1)提高煤粉質量。加強原煤均化，降低出磨煤粉紉度和水分，將煤粉細度從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。將三風道煤粉燃燒器更換為2500A型四風道煤粉燃燒器。該燃燒器一次風比例僅5％-8％，直流風、旋流風速度大。與二次風的速差加大，調節靈活；對煤質的適應性更強，窯頭火焰形狀完整、火力強勁、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定，熟料散料減少，結粒良好。

(3)提高二、三次風溫。通過適當降低籃冷機蓖速，增加一室冷風機風量．采用厚料層(一室料層厚度600咖左右)的操作方法，提高二、三次風溫，針對窯內熟料情況綜合控制二、三次風的比例和壓力，以較好的窯況去適應劣質煤的燃燒，從而達到較好的運行狀態。

(4)加強窯內通風。針對窯內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反應情況，適當提高高溫風機轉速，加強窯內通風，控制合理的系統負壓，提高窯的快轉率，“薄料快燒”降低窯內物料填充率，改善窯內反應環境，以利于物理化學反應的進行，減少或避免“黃心料”的產生。

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

(6)優化操作參數。積極調整合適的窯操作參數，穩定熱工制度，調整控制系統溫度比煅燒普通硅酸鹽熟料時稍高。目標值為窯尾溫度1100℃，窯頭罩鳳溫950℃，三次風溫860℃，分解妒出口900℃，C5級筒出口溫度9lo℃，C1級筒出口溫度340℃。

3．效果

2008年4月17日開始實施低堿水泥配料方案，通過四個月的生產實踐，由于配料方案選擇合理，工藝措施調整及時得當，保證了回轉窯系統熱工制度的穩定，從而保證了熟料的產質量。產量由78.6t／h提高到79.8t／h，且質量符合國標要求。熟料化學成分、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生產水泥，其水泥的抗折強度3d為4.7MPa、28d為9.2MPa，抗壓強度3d為20.6MPa、28d為46.2MPa，堿含量為0.53％，達到42.5級低堿水泥的要求。