王 敏 高顯束 張坤悅(中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院，北京 100024)

1 前言

核電站核島和常規(guī)島屬于大體積工程，其對(duì)混凝土長(zhǎng)期安全性、抗裂性和耐久性要求較高，因此對(duì)混凝土用膠凝材料——水泥更是提出了多項(xiàng)特殊性能要求。

水泥必須符合GB175《通用硅酸鹽水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，尤其是不得含有氯化物、硫酸鈉或碳酸鈉等雜質(zhì)。水泥必須是硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。除此之外，還應(yīng)滿足以下要求。

從表1、表2數(shù)據(jù)可以看出，核電水泥有多項(xiàng)的技術(shù)指標(biāo)要求且范圍較窄，生產(chǎn)難度大。

2 生產(chǎn)過(guò)程中的控制措施

每個(gè)水泥生產(chǎn)企業(yè)的窯況、原燃材料不盡相同，在生產(chǎn)過(guò)程中需根據(jù)自身情況區(qū)別對(duì)待，下文提供幾點(diǎn)體會(huì)以供參考：

1）挑選品位較高的石灰石，并做好預(yù)均化。核電水泥對(duì)堿含量有嚴(yán)格的要求，石灰石的品位直接決定著熟料中堿含量的高低；核電水泥技術(shù)指標(biāo)范圍窄、燒成范圍窄，對(duì)原材料的穩(wěn)定性要求較高，因此充分的預(yù)均化是必要的。

表1 核電水泥物理性能要求

2）適當(dāng)降低預(yù)燒溫度。由于核電水泥熟料鋁氧率低，鐵相較高，液相出現(xiàn)較早，為了避免預(yù)熱器堵塞及窯尾結(jié)厚窯皮，分解爐出口溫度控制應(yīng)比普通硅酸鹽熟料偏低約10℃ ～20℃。

3）適當(dāng)降低入窯物料分解率。考慮到采用高鐵配料對(duì)預(yù)熱器的影響，控制入窯物料分解率應(yīng)比普通硅酸鹽熟料偏低約2%～4%。

4）適當(dāng)降低窯速控制。目前在普通硅酸鹽熟料生產(chǎn)過(guò)程中，為追求產(chǎn)量和降低噸熟料熱耗，采取了快轉(zhuǎn)的生產(chǎn)方式。而在核電水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中，需適當(dāng)降低窯速，以保證各礦物在窯內(nèi)完全的成核與長(zhǎng)大。實(shí)踐證明，低窯速下生產(chǎn)的熟料立升重會(huì)得到提高，水泥的強(qiáng)度會(huì)增長(zhǎng)，水化熱會(huì)降低。但在物料成分變化較大的情況下，預(yù)燒溫度未及時(shí)作出相應(yīng)調(diào)整，會(huì)導(dǎo)致物料預(yù)燒過(guò)好，形成“大蛋”。此時(shí)需適當(dāng)提高窯速，并根據(jù)來(lái)料情況及時(shí)調(diào)整分解爐出口控制溫度。

5）適當(dāng)增加頭煤用量，可降低熟料游離鈣、提高立升重。但杜絕頭煤過(guò)量或比例失調(diào)，引起窯內(nèi)結(jié)長(zhǎng)厚窯皮或出“黃心料”。

6）由于核電水泥熟料液相量較大，在物料成分、料量波動(dòng)較大的情況下，風(fēng)、煤、料匹配不合理，極易結(jié)圈。因此需勤觀察窯筒體溫變掃描圖像，根據(jù)各部位溫度變化趨勢(shì)，及時(shí)調(diào)整操作。

7）生產(chǎn)過(guò)程中，在配料方案與煅燒溫度控制不匹配或硅石配料摻量偏高的情況下，易出現(xiàn)飛砂料。此時(shí)可適當(dāng)提高熟料中液相量；還可適當(dāng)提高燒成溫度控制，略微提高頭煤用量。

3 結(jié) 語(yǔ)

表2 核電熟料礦物組成及水泥化學(xué)指標(biāo)要求

核電工程對(duì)專用水泥提出了嚴(yán)格的要求，生產(chǎn)難度較大。各水泥生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身生產(chǎn)條件，摸索并建立完善的生產(chǎn)質(zhì)量控制體系。