關(guān)于水泥生產(chǎn)材料幾個問題的思考工學(xué)論文

　　摘要：隨著工業(yè)的發(fā)展，對水泥的需求也越來越大，對水泥生產(chǎn)而言，為適應(yīng)時代的需求，市場的競爭，就必須在生產(chǎn)原料上給予足夠的關(guān)注，以保證水泥產(chǎn)品的質(zhì)量和適應(yīng)市場的能力。本文將從4個方面對水泥生產(chǎn)材料的幾個問題進(jìn)行淺析。

　　關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn)；生產(chǎn)材料；材料使用

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建設(shè)、交通建設(shè)等各方面的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的工程項目越來越多，而對這類工程的主要施工材料——水泥的需求也越來越多。基于水泥在各種工程中的重要性，工程建設(shè)各方對水泥質(zhì)量的要求也隨之提高，而水泥的生產(chǎn)制造方。也就必須重視影響水泥使用質(zhì)量的生產(chǎn)材料的使用和配比以及質(zhì)量情況。而且隨著科技的發(fā)展，社會的進(jìn)步和人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展越來越得到重視。這就要求在原材料的使用上，更加注重技術(shù)、環(huán)保和實用性的配比。

　　1 水泥生產(chǎn)材料中堿含量控制

　　水泥中含堿量對工程混凝土的質(zhì)量有著重大的影響，對所使用水泥堿含量配比的不同，對工程混凝土的影響程度也不同，為保證工程的質(zhì)量，就必須注重水泥中堿含量的比例。因此水泥生產(chǎn)就必須對原材料含堿量，進(jìn)行合理的控制。

　　目前根據(jù)國內(nèi)外大量的調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)堿因素極大地影響水泥的抗裂性。水泥中堿含量的多少，對水泥的抗裂性有很大的影響。當(dāng)含堿量低于0．6％Na2O時，水泥的抗裂能力就會明顯的增加，而再一步降低直到其含量幾乎為0％時，水泥的抗裂能力將會得到很大的改善，當(dāng)然要在水泥生產(chǎn)中將堿含量降為零，那是做不到的。但是卻可以在水泥的生產(chǎn)材料上，進(jìn)行控制，適當(dāng)?shù)臏p少對堿含量高的材料的運(yùn)用。盡管目前并不要求任何情況下都對水泥的含堿量進(jìn)行限制。但是大量的實際工程監(jiān)測表明，高含堿量是導(dǎo)致混凝土收縮裂縫生成，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物劣化的重要原因。所以在水泥的生產(chǎn)制造中，在生產(chǎn)原料上，無論是否使用活性骨料，都必須將水泥中的含堿量減少到最小。

　　2 水泥生產(chǎn)材料的可持續(xù)性

　　隨著科技的進(jìn)步，人們環(huán)保和資源利用可持續(xù)化意識的增強(qiáng)，現(xiàn)代水泥生產(chǎn)的發(fā)展趨勢是以節(jié)能、降耗、環(huán)保為中心，走可持續(xù)發(fā)展的道路。與此相適應(yīng)，對水泥生產(chǎn)材料的使用，也開始重點(diǎn)關(guān)注原料的生態(tài)和環(huán)保，以便能生產(chǎn)出低能耗、高性能的水泥，同時也對工業(yè)及城市廢棄物的資源化利用，水泥制備及應(yīng)用等方面進(jìn)行研究，以便推動水泥材料的科學(xué)性與技術(shù)性的發(fā)展。

　　以節(jié)能環(huán)保、實用高效為導(dǎo)向，以便實現(xiàn)清潔生產(chǎn)和高效率節(jié)約化生產(chǎn)為目標(biāo)，走可持續(xù)發(fā)展的道路，是21世紀(jì)水泥工業(yè)發(fā)展的趨勢。在水泥生產(chǎn)材料使用的研究方向主要是減少水泥生產(chǎn)材料在生產(chǎn)中化合后產(chǎn)生的有害氣體(cO：、s02等)的排放，要求在原料的采用上，增加對低品位原燃料、工業(yè)廢棄資源的使用范圍和程度。

　　對水泥生產(chǎn)材料的可持續(xù)化方向的使用，一方面是要提高水泥生產(chǎn)材料使用的節(jié)能化和高性能化，而增加工業(yè)廢棄物的使用，以及減少材料化學(xué)反應(yīng)后的廢氣廢物排出量是主要手段之一。

　　當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程加快，粉煤灰、高爐礦渣、鋼渣、煤矸石、特種冶金渣等大量的廢渣排放。從環(huán)保和水泥工業(yè)的可持續(xù)性出發(fā)，各國水泥生產(chǎn)研究人員開始了對工業(yè)廢渣的利用研究。目前對普遍存在的工業(yè)廢渣，如粉煤灰、礦渣等在水泥生產(chǎn)中的利用，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。我國是水泥生產(chǎn)大國，但目前我國水泥工業(yè)存在產(chǎn)品質(zhì)量低、生產(chǎn)能源資源消耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，嚴(yán)重的影響到了我國水泥工業(yè)制造的可持續(xù)發(fā)展。因此，在生產(chǎn)水泥時，重要的環(huán)節(jié)之一就是要注意對水泥生產(chǎn)材料的合理選擇開發(fā)利用低消耗、環(huán)保極具性能特色的水泥生產(chǎn)材料。通過對水泥原料的選擇，從生產(chǎn)源頭上，以實現(xiàn)對水泥工業(yè)污染排放的控制，推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展在水泥制造業(yè)上的進(jìn)程。而另一方面，還要在生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備上做出相應(yīng)的配備，只有技術(shù)和設(shè)備及時跟上。才能有效的保證環(huán)保節(jié)能水泥生產(chǎn)材料的可持續(xù)效應(yīng)．為此必須向著規(guī)�；�、節(jié)能化以及自動化的方向發(fā)展，加強(qiáng)對高效預(yù)熱分解系統(tǒng)、自動化控制及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和以高效除塵技術(shù)、炯?xì)饷摿虺�氮技術(shù)為基礎(chǔ)的新的熟料燒成方法等的開發(fā)和應(yīng)用，保證水泥生產(chǎn)材料在環(huán)保節(jié)能高效上有技術(shù)和設(shè)備支持。使水泥工業(yè)進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展時期。

　　3 生料的使用

　　水泥的生產(chǎn)從原料的角度劃分，有生料和熟料兩種。二者的材料結(jié)構(gòu)有差異，在水泥生產(chǎn)中的使用工序也不同。生料主要是指由石灰石、黏土、鐵礦粉等按比例磨混的材料。目前我國水泥生產(chǎn)在生料的使用上和結(jié)構(gòu)搭配上，存在一些問題。諸如高品位石灰石、黏土、鐵粉、礦化劑等傳統(tǒng)原料的使用，不高效，不經(jīng)濟(jì)，不合理，比如高品位石灰石中的CaCO的分解需要高溫度，一般條件下其起始分解的溫度在830度左右，而要到達(dá)沸騰分解溫度則要950度，終止分解的溫度則是高達(dá)1100度，這導(dǎo)致水泥能耗居高不下。因此，調(diào)整水泥生產(chǎn)生料的構(gòu)成，對水泥工業(yè)而言至關(guān)重要。可以針對實際情況，對石灰石、黏土原料、鐵質(zhì)原料等水泥生產(chǎn)材料的使用上進(jìn)行調(diào)整。首先，要以低品位化為石灰石的調(diào)整方向。其次，在黏土原料上，調(diào)整方向應(yīng)該趨向巖礦化，選用化學(xué)成分與黏土成分相同的巖礦，與傳統(tǒng)黏土原料相比，具有SIO2粘度低、活性高、熔點(diǎn)低、潛能高的特點(diǎn)，可以有效的提高黏土的使用效率和效果。最后，在鐵礦粉的使用上，可以選用含銅、鉛、鋅、錫、銀等金屬的工業(yè)廢渣。比如在選用金屬礦時，可以選用礦含鐵高的金礦尾砂。金礦尾砂是金礦選礦后，排出的粉砂狀廢渣。我國每年都有大量的金礦尾砂產(chǎn)生，這些廢棄的尾砂不僅需耗費(fèi)大量的人力物力。而因為其易隨風(fēng)飛揚(yáng)將會導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重污染。長期以來對金礦尾砂的處理尚未有行之有效的辦法，而把金礦尾砂運(yùn)用于水泥生產(chǎn)，作為水泥生產(chǎn)原料，就可以從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保上實現(xiàn)對金礦尾砂的整治處理。根據(jù)分析。金礦尾砂的許多化學(xué)成分，可以適量的減少水泥原料中石灰石、黏土的分量，而且金礦尾砂具有易磨、易燒的特點(diǎn)，是較理想的水泥原料。

　　同時要注意對水泥生產(chǎn)材料的配比，根據(jù)所生產(chǎn)水泥的性能要求，對石灰石、黏土、鐵礦粉等生料原材料進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配，以生產(chǎn)出實際工程所需要的水泥。根據(jù)不同原料有不同易燒性的特點(diǎn)，在調(diào)整原料結(jié)構(gòu)比例的同時，還要調(diào)整配方率值。因為通過易燒性的調(diào)整有利于熟料礦物匹配結(jié)構(gòu)，也就有它最佳的三率值。

　　4 熟料的使用

　　在1450度左右的溫度煅燒水泥生料。煅燒后的產(chǎn)物叫熟料。在水泥生產(chǎn)中，在熟料的控制上做到合理科學(xué)，有助于水泥質(zhì)量的提高和性能的增強(qiáng)。在熟料的應(yīng)用上，一是可以加強(qiáng)低鈣水泥熟料的開發(fā)和研制。用硅酸二鈣為主導(dǎo)，制造低熱硅酸鹽水泥。其優(yōu)勢是可以降低能耗，減少廢氣排放，降低綜合生產(chǎn)成本。在燒成溫度上比通用硅酸鹽水泥低。可以控制在1 350℃左右；產(chǎn)生的二氧化碳等廢氣，排放量可以降低10％以上。此外。低熱硅酸鹽水泥的抗硫酸鹽性能度高，干縮低，耐磨性能好，可以適應(yīng)高性能混凝土在高工作、高強(qiáng)度和高耐久上的要求，可以提高水泥的質(zhì)量，有利于企業(yè)的市場擴(kuò)張。二是可以加強(qiáng)對高膠凝性高鈣水泥熟料體系的研究。高性能水泥制備和應(yīng)用是國家重點(diǎn)研究開發(fā)的項目，其中的關(guān)鍵研究之一就是提高水泥熟料的膠凝性，以便提高水泥的性能。要建立熟料體系礦相匹配的優(yōu)化理論，研究出可以適用水泥實際生產(chǎn)過程中的熟料率值控制方法。掌握硅酸鹽熟料的高溫?fù)诫s和低溫礦化效果上的差異，進(jìn)而實現(xiàn)高CsS含量硅酸鹽水泥熟料高膠凝化的多元復(fù)合摻雜的實現(xiàn)。高膠凝性高鈣水泥熟料的應(yīng)用，有利于造出強(qiáng)度與耐久性兼優(yōu)的高性能、環(huán)保水泥。

　　5 結(jié)束語

　　對水泥生產(chǎn)而言，生產(chǎn)材料的運(yùn)用和控制，是制造出高效、節(jié)能、環(huán)保的水泥的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。要在科技發(fā)展，社會進(jìn)步。人類環(huán)保意識日益增強(qiáng)的今天，保證水泥生產(chǎn)的質(zhì)量和效益，是水泥產(chǎn)業(yè)必須重視的問題，這涉及到行業(yè)的生存和發(fā)展。水泥生產(chǎn)材料的組成、配比和高科技的應(yīng)用，是水泥生產(chǎn)過程中必須處理好的主要問題。要保證水泥制造業(yè)的健康發(fā)展，就必須從生產(chǎn)的材料上進(jìn)行系統(tǒng)的改革和科學(xué)的調(diào)配，從材料的使用上，保證水泥的質(zhì)量。

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