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月刊，1974年创刊
主管机关：中国建筑材料联合会
主办单位：建筑材料工业技术情报研
　　　　　究所
主　　任：王新频
主　　编：胡如进
副主编：王新频，张　迪
编辑出版：《水泥》编辑部
地　　址：北京朝阳区管庄
编辑部电话：（010）65767042
　　　　　　　　　 51164621
广告部电话：（010）65765526
广告经营许可证：京朝工商广登字
　　　　　　　　20170026号
国外发行：中国国际图书贸易总公司
国内发行：北京报刊发行局
订购处：全国各地邮局
邮发代号：2-325
刊　　号：ISSN 1002-9877
　　　　　CN 11-1899/TQ

2024年 0卷 08期刊出日期：2024-08-10

专题报道试验研究分析测试生产技术生产设备收尘环保智能控制协同处置当月整期下载行业动态双碳专题水泥基材料

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	0	2024年8月整版电子书


		2024 Vol. 0 (08): 0- [摘要] ( 109 ) HTML (1 KB) 下载 PDF (29805 KB) ( 3 )

双碳专题

	1	考虑性能指标的水泥生命周期综合优化研究
		陈舒仪, 晏任斯, 朱　磊, 苏　强, 郭晓潞
		水泥行业的碳排放约占全国的14.3%，对实现“双碳”目标具有重要影响。现有的水泥生命周期评价研究大多只考虑环境影响，本文提出综合考虑性能与环境的水泥生命周期评价方法。首先设计提出水泥生命周期环境影响评价方法，建立水泥生产的边界模型和物料清单，并选用CML2001方法对水泥生命周期的环境影响进行计算。结果表明，最主要的环境影响为全球变暖潜值，各阶段中熟料煅烧阶段对环境的影响最大。进一步，本文根据环境评价结果，在熟料煅烧阶段综合考虑二氧化碳分解量与三率值偏差值，构建出单位水泥产品性能与环境影响的多目标优化模型，并利用NSGA-Ⅱ算法进行仿真分析，以期为水泥生产提供理论指导，能够在保证水泥性能的同时，减小生产过程中的环境负荷。
		2024 Vol. 0 (08): 1- [摘要] ( 66 ) HTML (1 KB) 下载 PDF (1542 KB) ( 0 )

行业动态

	9	国外水泥工业低碳燃料类项目研究 ^Hot!
		王莎莎, 高翔宇, 李　凤, 梁　广
		本文从项目组织、项目目标、工艺技术特点和研发进展等方面跟踪了国外水泥工业低碳燃料类项目。研究了CEMEX公司与芬兰Coolbrook公司合作的水泥窑电气化项目，简述其RotoDynamic Heater™电力技术；介绍了CEMEX公司、桑迪亚国家实验室和Synhelion公司牵头的Solar MEAD项目，分析了其利用太阳能生产熟料的技术原理；还涉及CEMEX公司水泥厂以氢气作为燃料、英国Hanson公司Ribblesdale水泥厂氢能试验相关内容。
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协同处置

	12	生物质燃料在4 800 t/d生产线的工业试验
		沈红成, 吕正雄, 赵　军
		随着国家节能减排的要求越来越高，水泥企业作为我国碳排放“大户”，进行节能减排迫在眉睫。如何降低碳排放是每个水泥企业首要解决的问题之一，其中寻找可替代燃料是我国水泥企业发展的新趋势。某公司现有一条 4 800 t/d熟料水泥生产线，配套220 t/d的生活垃圾协同处置生产线。通过积极寻找生物质燃料替代分解炉用煤来节约实物煤耗，降低碳排放。生物质替代燃料工业试验表明，使用了65 t生物质替代燃料，降低吨熟料标准煤耗5.51 kg/t，节约生产成本4 714元，减少CO2排放23.99 t，具有一定的经济效益和社会效益。
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专题报道

	15	从发展的视角洞察水泥行业竞争格局 ^Hot!
		徐基军

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试验研究

	17	磷石膏-低碱度硫铝酸盐水泥胶凝体系及其水化机理研究
		阳　黎, 张水建, 王　宁, 夏艳晴, 田晓苏
		研究了在低碱度硫铝酸盐水泥（L-SAC）中添加10%~50%改性磷石膏（WHPG）的混合胶材材料体系的凝结时间、胶砂强度、pH等性能，并分析了WHPG在体系中对强度、pH及凝结时间的作用机理。结果表明：WHPG自身缺陷和快速水化等特性会导致标准稠度用水量增加，也会缩短胶凝体系的凝结时间；少量WHPG的添加会降低L-SAC的实际水灰比，也会促进钙钒石的生成，提升坯体的密实性，增加强度；WHPG呈弱酸性，随着WHPG掺量的增加，pH随之降低，WHPG不断消耗L-SAC水化生成的碱性物质，导致后期pH更低；磷石膏-低碱度硫铝酸盐水泥胶凝体系各项性能非常适用于喷射植生混凝土。
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	23	水泥中熟料与混合材比表面积定量表征方法的研究
		张　宾, 吕安晨, 骆庆伟, 谭新宇, 邓　恺, 林永权
		明确水泥中熟料与混合材的比表面积是设计配制水泥，降低水泥熟料系数的基础。本文利用水泥中熟料与混合材密度差异的特点，通过划分水泥粒度区间，采用试验加计算的方式研究了水泥中熟料与混合材比表面积的定量表征方法。结果表明，随着水泥粒径的增加，熟料含量逐渐增加，混合材含量逐渐降低。P·C 42.5水泥0~20 μm区间的比表面积为612.9 m2/kg，熟料含量为64%；>45 μm区间的比表面积为61.8 m2/kg，熟料含量为93%。经计算，比表面积为380 m2/kg的P·C 42.5水泥中，熟料比表面积约为334 m2/kg，混合材表面积约为639 m2/kg
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	27	风冷高炉矿渣的超细粉磨与化学激发联合活化研究
		幸泽佳, 张同生, 郭奕群, 刘少银, 桑建明, 任显凯, 王　磊, 程　龙, 李茂辉, 李兆恒
		风冷高炉矿渣水化活性低，某企业工业试验中使用风冷高炉矿渣作混合材生产复合水泥时，矿粉在水泥中的掺量通常低于30%。本文提出超细粉磨和化学激发联合活化的技术思路，改造粉磨工艺实现风冷高炉矿渣超细粉磨，并探究了粉磨工艺参数对矿粉粒径和活性指数的影响，当矿粉比表面积为650 m2/kg时，28 d活性指数为88.4%，比原生矿粉提高了26.2%。在化学激发方面则研究了激发剂种类、掺量以及多元复配对矿粉活性的影响，最终以硫酸钠、硫酸铝钾和三乙醇胺为主要成分制备了一款复合激发剂，矿粉粉磨过程引入1.5%复合激发剂即可使7 d活性指数提高16.9%。
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	34	机械力活化高炉矿渣机理研究
		申宏栋, 高　升, 葛亚丽, 罗树琼
		本文系统地研究了机械力活化对高炉矿渣活性的影响。采用X-射线衍射分析（XRD）、粒径分析、傅里叶红外光谱仪分析（FTIR）、扫描电子显微镜分析（SEM）等方法，分别对经过不同粉磨时间（20 min、30 min、40 min）样品的晶体结构、粒径变化、化学官能团和微观结构进行了表征。结果表明：机械力活化能显著提升高炉矿渣的潜在活性，最佳粉磨时间为20 min。机械力活化后的高炉矿渣颗粒变形、比表面积增加。在机械力作用下高炉矿渣结构发生破坏，Si-O键发生重排，形成大量表面反应位点，28 d的活性指数提升了9.01%。
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	38	高二氧化碳浓度气氛下不同粒径生料热分解试验研究
		康　宇, 卜昌盛, 李安平
		通过高二氧化碳浓度气氛下大热重试验和悬浮炉生料热分解试验，研究不同粒度范围（＜45 μm，45~75 μm，75~250 μm）的生料热分解特性。结果显示：相同试验条件下，粒度越细，生料热分解温度相对越低、分解完成时间越短，但三种粒径范围生料热分解性能差异性较小，表明在微米级范围内，粒度对生料热分解性能的影响有限
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收尘环保

	43	水泥窑烟气不同SCR脱硝技术研究
		胡　琳, 胡荣祥, 周　荣
		水泥窑烟气氮氧化物（NOx）排放控制标准持续收严，脱硝治理技术持续深化，基于当前生态环境部确定的NOx执行50 mg/Nm3限值，经深入分析标准发展、技术发展历程、调研实际运行案例，实施SCR脱硝成为必要。水泥窑生产流程长，SCR技术路线也呈现多样性，经筛选适用的技术路线主要有高温高尘SCR脱硝、高温中尘SCR脱硝、高温微尘SCR脱硝、中温中尘SCR脱硝。据此，从技术、经济、应用业绩多维度对4种主流深度脱硝工艺路线开展技术评估，以期为水泥企业选配技术提供参考。
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	47	SCR高温高尘和高温中尘运行对比 ^Hot!
		高尚升, 陈　燕, 张　戬
		本文对比分析了不同生产线分别采用高温高尘和高温中尘SCR脱硝工艺参数，结果表明，高温高尘和高温中尘两种工艺都能使氨水使用量减少一半，脱硝效率都≥90%，出口NOx浓度≤40 mg/Nm3，氨逃逸≤4 mg/Nm3；系统阻力和温降方面，高温中尘由于增加一台2电场的电收尘器，阻力比高温高尘高200 Pa左右，温降高5 ℃左右，漏风增加了2%左右；系统回灰高温高尘比高温中尘少；高温高尘催化剂局部磨损严重，耙式清灰器易损坏。
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	49	水冷式除氯系统的设计运行及优化
		艾　浩, 何　超, 魏　茂, 魏玉荣
		本文简要介绍了水泥窑水冷式除氯系统的工艺流程，并结合某水泥厂进行设计选型，对其运行情况进行了跟踪分析及技术优化。结果表明，与传统风冷式除氯系统相比，水冷式除氯系统主机设备小、占地少、投资省。除氯系统可以很好地排除系统中的氯，但是氯在窑内的挥发率会影响除氯效率，低挥发率会导致熟料氯含量偏高。通过CFD烟气流场模拟进行优化后，急冷室的结皮情况大大改善。增加氨水喷雾，可明显降低除氯系统尾排烟气中的氮氧化物浓度，当氨水喷枪流量为0.1 m3/h时效果较好，氮氧化物浓度可控制在200 mg/m3以下
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	52	湿法脱硫系统在水泥厂低成本运行的实践
		李雨田, 刘　俊, 李晶锁
		目前水泥需求下行趋势凸显，市场竞争日渐白热化，节能降耗、降低企业运行成本、提高企业竞争力，是水泥行业的大势所趋。本文系统介绍了湿法脱硫系统原理、流程，结合水泥生产工艺流程及变频技术，精准调节氧气需求量，优化浆液拌合程度，循环利用余热发电系统生产废水，通过精细化管理达到低成本运行。
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生产技术

	55	低辐射本底水泥放射性倍数影响因素分析
		董志荣, 黄　文, 陈　晞, 杨进忠, 王　敏, 任雪红
		锦屏地下实验室II期提出了较I期更高的低本底环境要求，迫切需要低放射性核素、质量稳定的低辐射本底水泥。项目组在四川嘉华锦屏特种水泥有限责任公司开展了低辐射本底水泥试生产，通过多次生产总结了低辐射本底水泥放射性倍数影响因素。首先，原材料的选择至关重要。石灰石和白云石是低辐射本底水泥的理想原材料，而一些常用的铝质和铁质校正原材料放射性倍数较高，不适合使用。其次，燃煤的选择对水泥的放射性倍数产生明显影响，建议选择放射性低的煤种。此外，混合材的选择和使用也是制备低辐射本底水泥的关键，引入放射性低的混合材可以进一步降低水泥放射性核素。最后，石膏的选择和比例对水泥性能有一定影响，脱硫石膏的放射性倍数高于天然二水石膏。
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	59	三次风管入炉角度的影响分析
		王　强, 马　锋, 陈朝俭
		利用计算流体力学（CFD）模拟方法，深入探究了三次风管不同入炉角度对分解炉性能的影响。通过对比三次风管不同入炉角度的生产情况，详细分析了入炉角度对分解炉生料分解率、气体温度分布以及生料温度分布的影响。结果显示，不同入炉角度对分解炉内流体动力学行为和传热特性产生显著影响，最佳的入炉角度能够有效提高生料的分解率，并改善气体和固体相的温度分布情况。这为分解炉的设计和操作提供了重要的理论指导和技术支持，有助于进一步优化水泥生产工艺，提高生产效率和产品质量。
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	62	浅谈漏风治理在节能降耗中的作用
		魏改玲, 张太权, 宋良山, 过建新, 陈志学
		烧成系统漏风治理、合理用风是降低熟料综合电耗、氨水消耗、实物煤耗成本的重要途径。针对窑尾O2含量、氨水消耗量和实物煤耗高的问题，对生料磨系统、废气系统、预热器系统进行漏风治理，通过中控操作参数优化等措施，窑尾氧含量降低1.24%，熟料综合电耗下降1.36 kWh/t，实物煤耗降低2.82 kg/t，氨水消耗降低1.36 kg/t。
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生产设备

	63	筒体椭圆度检测在水泥窑耐火砖损坏分析中的应用
		席含博, 孔庆辉, 王振豪, 冯　浩, 周　强, 周　伟, 马淑龙, 高长贺
		随着运转年限的增加，水泥窑筒体变形日趋严重，特别是回转窑轮带区域耐火砖因筒体变形产生的机械应力导致异常损坏的现象频发。本文结合典型案例，分析筒体椭圆度检测数据与轮带位置耐火砖异常损坏的关系，阐述了筒体椭圆度、轮带滑移量对耐火砖的影响，提出了降低筒体椭圆度、延长耐火砖使用寿命的技术措施。
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智能控制

	66	数字化赋能水泥工厂智能化实验室研发与应用 ^Hot!
		李东红, 朱其川, 王　涛, 肖家发, 陈克政, 解俊杰, 刘姚君
		随着建材行业新质生产力的提出，数字化赋能基础建材生产工艺流程的研发与探索尤为重要。本文以洛阳黄河同力水泥有限责任公司工厂升级改造为例，介绍了数字化矿山开采与智能化实验室分析检测系统及成套装备，涉及矿山开采与钻机自动取样、全流程智能化检测分析、出厂水泥存取样智能系统和燃煤检测自动化等，并通过与传统生产模式进行应用效果对比，旨在打造中国建材集团水泥板块数字化矿山和智能化实验室控制系统的标准范例，推动集团智能制造进程，助力双碳、绿色制造和可持续发展的战略目标。
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	70	水泥厂余热发电自动控制系统改造实践
		王　震, 王明月
		为提升生产自动化水平，从水位自动控制、极限温度、压力的自动控制等方面着手，对现场阀门设备进行电气化改造、仪表测量精度及准确性提升改造，经过DCS编程，通过预设程序在代替人工实现自动控制方面取得了较好的效果。经过多年改造总结形成了一套自动化余热电站控制系统，对指导生产改造升级具有一定借鉴意义。
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分析测试

	72	糠醛渣热值测定方法的优化
		张智慧, 于　良, 刘　博, 张迦得
		本文研究了不同的预处理方式下糖醛渣的水分和热值的测定。结果表明，糖醛渣的水分测定宜参考GB/T 28733—2012 《固体生物质燃料全水分测定方法》，热值的测定参考国标GB/T 213—2008《煤的发热量测定方法》，预处理条件选择在105 ℃烘箱中烘干2 h，并用已知热值的擦镜纸包裹压紧促进糠醛渣的燃烧，减少焦渣成团现象，从而得到更准确的热值。
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水泥基材料

	75	基于机器视觉识别的桥梁裂缝检测算法研究
		程棋锋, 周克民, 林　晨, 张爱乐
		随着我国大型桥梁数量快速增多，虽然结合桥检车和桥检船的传统人工巡检为保障桥梁安全发挥了重要作用，但对于特殊结构桥梁，在某些情况下，存在检查盲区和检测速度偏低的弱点。因此本文针对普通无人机和爬壁机器人在桥梁检测中容易碰撞、检测精度不足、效率较低的问题，提出基于机器视觉识别的桥梁裂缝检测算法系统。该系统采用基于Hessian矩阵的裂缝几何参数提取方法对采集的数据进行处理，实现了桥梁表观微小裂缝的高精度快速检测。对混凝土结构损伤评估和维护提供一定的理论和技术支撑。
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	80	C3A含量对硅酸盐-硫铝酸盐复合体系水化及力学性能的影响
		李　帅, 陈智丰, 黄炳银, 刘　辉, 王剑锋
		针对硫铝酸盐水泥（CSA）和硅酸盐水泥（PC）复配时存在凝结时间不易控制、强度发展不协调与后期体积不稳定等问题。为探究硅酸盐中铝相组成对PC-CSA复合体系水化的影响，通过外掺不同比例的C3A单矿，研究了C3A含量与硫铝比变化对PC-CSA复合体系体积稳定性和力学性能的影响及其作用机制。研究结果表明：随着C3A含量的增加，PC-CSA凝结时间延长、力学强度降低及自由膨胀率增大。C3A含量增加8%，PC-CSA体系初凝和终凝时间分别延长36 min、66 min，28 d抗压强度降低8.45 MPa，28 d自由膨胀率增加0.17%。C3A和C4A3S存在竞争水化关系，C3A含量会抑制C4A3S的水化，AFm含量增多，延缓C3S的早期水化。体系水化产物AFt/C-S-H为0.15时，两者比例适中，AFt呈短粗棒状，强度高、体积稳定性好。
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	87	聚合物改性砂浆收缩性能测试方法探讨
		王　培, 韩朝辉, 严兴李
		通过研究用水量及胶粉掺量对聚合物水泥砂浆不同规格试件收缩值变化规律，同时，分析不同规格尺寸对聚合物水泥砂浆收缩值影响规律。结果显示：聚合物水泥砂浆收缩值初期快速增加，后期增加缓慢；不同规格收缩试件对用水量及胶粉掺量变化的敏感度不同；10 mm×50 mm×1 000 mm试件比较特殊之外，40 mm×40 mm×160 mm试件收缩值最大。
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	93	轻质活性材料在公路工程软基处理中的应用
		孙　芳
		为了研究轻质活性材料在公路工程软基处理中的应用，通过分析轻质活性材料的性质，结合某高速公路工程软基处理实例，探讨了轻质活性材料在公路工程软基处理中的应用方法，并从材料配合比、施工工艺、施工质量控制等方面对其施工要点进行了分析。结果表明：轻质活性材料具有轻质、高强、经济等特点，在公路工程软基处理中具有良好的应用前景。为改善软基地基的承载力和稳定性，减轻路面沉降和不均匀变形，国内外在公路工程软基处理领域进行了大量的研究，并取得了一定的成果。本文主要针对轻质活性材料在公路工程软基处理中的应用进行分析。
		2024 Vol. 0 (08): 93- [摘要] ( 86 ) HTML (1 KB) 下载 PDF (1210 KB) ( 0 )

	96	高层建筑抗震设计的优化与应用
		吴华伟
		本论文探讨了高层建筑抗震设计中的关键因素，并分析了常见的结构体系、阻尼和耗能装置、基础隔震技术等抗震设计手段。本文总结了高层建筑抗震设计的优化原则，并提出了相关建议。采用基于性能的抗震设计理念，并运用静力推覆分析和动力时程分析等非线性结构分析方法，可以更准确地评估建筑在地震中的表现，并提供优化设计的依据。旨在为高层建筑提供全面的抗震性能优化解决方案，确保其长期使用和居住安全性。
		2024 Vol. 0 (08): 96- [摘要] ( 68 ) HTML (1 KB) 下载 PDF (2415 KB) ( 0 )

	100	商混站余废混凝土处理方法试验研究
		徐惠惠, 张海涛, 雷航舟, 姚　亮, 赵　健, 王　璐
		目前流行的商混站混凝土余废料处置模式资源利用率低，污染环境且经济效益差。本试验利用一种复合外加剂来调控余废料塑性效果，使余料混凝土呈现如同新拌混凝土一样的状态，可与新拌混凝土搭配使用或作为不同强度等级混凝土使用。此法既可实现对余废料的全部利用，还能真正做到节约资源、节能减排、保护环境。
		2024 Vol. 0 (08): 100- [摘要] ( 99 ) HTML (1 KB) 下载 PDF (1189 KB) ( 0 )

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