关于水泥生产材料几个问题的思考工学论文
摘要：随着工业的发展，对水泥的需求也越来越大，对水泥生产而言，为适应时代的需求，市场的竞争，就必须在生产原料上给予足够的关注，以保证水泥产品的质量和适应市场的能力。本文将从4个方面对水泥生产材料的几个问题进行浅析。
关键词：水泥生产；生产材料；材料使用
随着经济的发展，城市建设、交通建设等各方面的钢筋混凝土结构的工程项目越来越多，而对这类工程的主要施工材料——水泥的需求也越来越多。基于水泥在各种工程中的重要性，工程建设各方对水泥质量的要求也随之提高，而水泥的生产制造方。也就必须重视影响水泥使用质量的生产材料的使用和配比以及质量情况。而且随着科技的发展，社会的进步和人们环保意识的增强，水泥工业的可持续发展越来越得到重视。这就要求在原材料的使用上，更加注重技术、环保和实用性的配比。
1 水泥生产材料中碱含量控制
水泥中含碱量对工程混凝土的质量有着重大的影响，对所使用水泥碱含量配比的不同，对工程混凝土的影响程度也不同，为保证工程的质量，就必须注重水泥中碱含量的比例。因此水泥生产就必须对原材料含碱量，进行合理的控制。
目前根据国内外大量的调查和研究，发现碱因素极大地影响水泥的抗裂性。水泥中碱含量的多少，对水泥的抗裂性有很大的影响。当含碱量低于0．6％Na2O时，水泥的抗裂能力就会明显的增加，而再一步降低直到其含量几乎为0％时，水泥的抗裂能力将会得到很大的改善，当然要在水泥生产中将碱含量降为零，那是做不到的。但是却可以在水泥的生产材料上，进行控制，适当的减少对碱含量高的材料的运用。尽管目前并不要求任何情况下都对水泥的含碱量进行限制。但是大量的实际工程监测表明，高含碱量是导致混凝土收缩裂缝生成，进而导致混凝土结构物劣化的重要原因。所以在水泥的生产制造中，在生产原料上，无论是否使用活性骨料，都必须将水泥中的含碱量减少到最小。
2 水泥生产材料的可持续性
随着科技的进步，人们环保和资源利用可持续化意识的增强，现代水泥生产的发展趋势是以节能、降耗、环保为中心，走可持续发展的道路。与此相适应，对水泥生产材料的使用，也开始重点关注原料的生态和环保，以便能生产出低能耗、高性能的水泥，同时也对工业及城市废弃物的资源化利用，水泥制备及应用等方面进行研究，以便推动水泥材料的科学性与技术性的发展。
以节能环保、实用高效为导向，以便实现清洁生产和高效率节约化生产为目标，走可持续发展的道路，是21世纪水泥工业发展的趋势。在水泥生产材料使用的研究方向主要是减少水泥生产材料在生产中化合后产生的有害气体(cO：、s02等)的排放，要求在原料的`采用上，增加对低品位原燃料、工业废弃资源的使用范围和程度。
对水泥生产材料的可持续化方向的使用，一方面是要提高水泥生产材料使用的节能化和高性能化，而增加工业废弃物的使用，以及减少材料化学反应后的废气废物排出量是主要手段之一。
当前世界经济高度发展和工业化进程加快，粉煤灰、高炉矿渣、钢渣、煤矸石、特种冶金渣等大量的废渣排放。从环保和水泥工业的可持续性出发，各国水泥生产研究人员开始了对工业废渣的利用研究。目前对普遍存在的工业废渣，如粉煤灰、矿渣等在水泥生产中的利用，已经得到广泛的应用。我国是水泥生产大国，但目前我国水泥工业存在产品质量低、生产能源资源消耗高、环境污染严重等问题，严重的影响到了我国水泥工业制造的可持续发展。因此，在生产水泥时，重要的环节之一就是要注意对水泥生产材料的合理选择开发利用低消耗、环保极具性能特色的水泥生产材料。通过对水泥原料的选择，从生产源头上，以实现对水泥工业污染排放的控制，推进可持续发展在水泥制造业上的进程。而另一方面，还要在生产技术和设备上做出相应的配备，只有技术和设备及时跟上。才能有效的保证环保节能水泥生产材料的可持续效应．为此必须向着规模化、节能化以及自动化的方向发展，加强对高效预热分解系统、自动化控制及网络技术和以高效除尘技术、炯气脱硫除氮技术为基础的新的熟料烧成方法等的开发和应用，保证水泥生产材料在环保节能高效上有技术和设备支持。使水泥工业进入可持续发展时期。
3 生料的使用
水泥的生产从原料的角度划分，有生料和熟料两种。二者的材料结构有差异，在水泥生产中的使用工序也不同。生料主要是指由石灰石、黏土、铁矿粉等按比例磨混的材料。目前我国水泥生产在生料的使用上和结构搭配上，存在一些问题。诸如高品位石灰石、黏土、铁粉、矿化剂等传统原料的使用，不高效，不经济，不合理，比如高品位石灰石中的CaCO的分解需要高温度，一般条件下其起始分解的温度在830度左右，而要到达沸腾分解温度则要950度，终止分解的温度则是高达1100度，这导致水泥能耗居高不下。因此，调整水泥生产生料的构成，对水泥工业而言至关重要。可以针对实际情况，对石灰石、黏土原料、铁质原料等水泥生产材料的使用上进行调整。首先，要以低品位化为石灰石的调整方向。其次，在黏土原料上，调整方向应该趋向岩矿化，选用化学成分与黏土成分相同的岩矿，与传统黏土原料相比，具有SIO2粘度低、活性高、熔点低、潜能高的特点，可以有效的提高黏土的使用效率和效果。最后，在铁矿粉的使用上，可以选用含铜、铅、锌、锡、银等金属的工业废渣。比如在选用金属矿时，可以选用矿含铁高的金矿尾砂。金矿尾砂是金矿选矿后，排出的粉砂状废渣。我国每年都有大量的金矿尾砂产生，这些废弃的尾砂不仅需耗费大量的人力物力。而因为其易随风飞扬将会导致环境的严重污染。长期以来对金矿尾砂的处理尚未有行之有效的办法，而把金矿尾砂运用于水泥生产，作为水泥生产原料，就可以从经济和环保上实现对金矿尾砂的整治处理。根据分析。金矿尾砂的许多化学成分，可以适量的减少水泥原料中石灰石、黏土的分量，而且金矿尾砂具有易磨、易烧的特点，是较理想的水泥原料。
同时要注意对水泥生产材料的配比，根据所生产水泥的性能要求，对石灰石、黏土、铁矿粉等生料原材料进行恰当的调配，以生产出实际工程所需要的水泥。根据不同原料有不同易烧性的特点，在调整原料结构比例的同时，还要调整配方率值。因为通过易烧性的调整有利于熟料矿物匹配结构，也就有它最佳的三率值。
4 熟料的使用
在1450度左右的温度煅烧水泥生料。煅烧后的产物叫熟料。在水泥生产中，在熟料的控制上做到合理科学，有助于水泥质量的提高和性能的增强。在熟料的应用上，一是可以加强低钙水泥熟料的开发和研制。用硅酸二钙为主导，制造低热硅酸盐水泥。其优势是可以降低能耗，减少废气排放，降低综合生产成本。在烧成温度上比通用硅酸盐水泥低。可以控制在1 350℃左右；产生的二氧化碳等废气，排放量可以降低10％以上。此外。低热硅酸盐水泥的抗硫酸盐性能度高，干缩低，耐磨性能好，可以适应高性能混凝土在高工作、高强度和高耐久上的要求，可以提高水泥的质量，有利于企业的市场扩张。二是可以加强对高胶凝性高钙水泥熟料体系的研究。高性能水泥制备和应用是国家重点研究开发的项目，其中的关键研究之一就是提高水泥熟料的胶凝性，以便提高水泥的性能。要建立熟料体系矿相匹配的优化理论，研究出可以适用水泥实际生产过程中的熟料率值控制方法。掌握硅酸盐熟料的高温掺杂和低温矿化效果上的差异，进而实现高CsS含量硅酸盐水泥熟料高胶凝化的多元复合掺杂的实现。高胶凝性高钙水泥熟料的应用，有利于造出强度与耐久性兼优的高性能、环保水泥。
5 结束语
对水泥生产而言，生产材料的运用和控制，是制造出高效、节能、环保的水泥的关键环节之一。要在科技发展，社会进步。人类环保意识日益增强的今天，保证水泥生产的质量和效益，是水泥产业必须重视的问题，这涉及到行业的生存和发展。水泥生产材料的组成、配比和高科技的应用，是水泥生产过程中必须处理好的主要问题。要保证水泥制造业的健康发展，就必须从生产的材料上进行系统的改革和科学的调配，从材料的使用上，保证水泥的质量。
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