金隅集團研發(fā)低碳水泥熟料攻克行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)

經(jīng)過長期的布局和努力，金隅集團按照《集團科技創(chuàng)新攻關(guān)三年行動計劃(2021-2023年)》的“五個一批”戰(zhàn)略部署，并根據(jù)《集團新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動（2023-2025）清單》的推進要求，近日成功自主研發(fā)了多種低碳水泥熟料，其中高活性貝利特熟料攻克行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，將逐步實現(xiàn)技術(shù)成果的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化，為水泥產(chǎn)品的綠色低碳化升級做好充分的技術(shù)儲備，為金隅集團和唐山冀東水泥公司在綠色轉(zhuǎn)型方面贏得先機。

“隨著我國‘雙碳’戰(zhàn)略的實施，傳統(tǒng)水泥產(chǎn)業(yè)面臨著巨大的資源、能源和環(huán)境負荷的挑戰(zhàn)。為了實現(xiàn)企業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型，并在需求萎縮和競爭日益激烈的市場中取得競爭優(yōu)勢，金隅集團一直在不斷探索發(fā)展道路。”金隅集團相關(guān)負責(zé)人表示，“高貝利特水泥熟料的研究由來已久。與傳統(tǒng)硅酸鹽水泥熟料相比，這種熟料具有碳排放更低、耐久性更好、原材料適用范圍更廣等優(yōu)點。但由于強度低和易磨性差的問題，這種高貝利特熟料一直面臨著產(chǎn)業(yè)化的障礙。

為解決這些問題，金隅集團旗下北京建材科研究總院的研究團隊以表面化學(xué)和量子力學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過優(yōu)化高溫?zé)釀恿W(xué)條件和多維度缺陷設(shè)計技術(shù)，增加了硅酸二鈣礦物的水化活化點，改善了熟料的易磨性?！敖?jīng)過‘活化’的高貝利特熟料，保持了水化熱低、抗裂性好、耐久性好、碳排放低等特點，同時其早期強度與傳統(tǒng)硅酸鹽熟料接近、后期強度優(yōu)于傳統(tǒng)熟料，為替代傳統(tǒng)硅酸鹽熟料奠定了基礎(chǔ)?！苯鹩缂瘓F相關(guān)負責(zé)人介紹?？蒲屑夹g(shù)成果轉(zhuǎn)化為工業(yè)化產(chǎn)品是一條漫長之路。10年時間里，研發(fā)項目組在新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯工藝系統(tǒng)上進行了8次高活性貝利特水泥熟料試驗，并成功完成了實驗室到生產(chǎn)線的技術(shù)驗證。2021年該項目被列入金隅集團的《科技創(chuàng)新攻關(guān)三年行動計劃（2021-2023年）》，高活性貝利特水泥熟料技術(shù)成果轉(zhuǎn)化進入了快車道。2022年以來，金隅科研總院與冀東水泥股份有限公司、河北金隅鼎鑫水泥公司、平泉冀東水泥有限公司開展了5次高活性貝利特硅酸鹽水泥熟料規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)試驗?！绊椖抗リP(guān)團隊既要組織生料配料系統(tǒng)改造、建立新生料配料體系和新的燒成工藝制度，又要避免預(yù)熱器與煙室結(jié)皮堵塞、尾氣排放超標、燒成系統(tǒng)操作人員能力不足等風(fēng)險。”金隅集團相關(guān)負責(zé)人說，通過多層次細化生產(chǎn)試驗方案并采取有效的工藝預(yù)防措施，工業(yè)化生產(chǎn)試驗取得了成功。實驗結(jié)果表明，高活性貝利特水泥熟料強度和易磨性得到顯著提升，可根據(jù)應(yīng)用場景對硅酸二鈣和其他礦物成分進行設(shè)計形成不同組合，匹配滿足不同客戶需求。

 “目前鼎鑫公司和平泉公司已經(jīng)具備高活性貝利熟料規(guī)?；a(chǎn)能力，這一突破將為水泥行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型提供重要支持，有望推動綠色建筑材料的發(fā)展。”金隅集團相關(guān)負責(zé)人表示，采用高活性貝利特熟料，除可以替代傳統(tǒng)熟料配制通用硅酸鹽水泥，也適用于配制中低熱硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、海工硅酸鹽水泥、核電工程用硅酸鹽水泥、油井水泥等特種水泥，便于水泥生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)多品種生產(chǎn)、柔性定制系列“綠色水泥”。高活性貝利特系列水泥產(chǎn)品不僅能夠滿足客戶對高質(zhì)量建材的需求，還能夠帶來更長久的使用壽命和更低的維護成本。

據(jù)介紹，高活性貝利特系列水泥配制的混凝土不僅完全滿足現(xiàn)代混凝土施工周期要求，而且具有顯著優(yōu)于普通硅酸鹽水泥混凝土的工作性能、力學(xué)和耐久性能。除此之外，項目組也在探索以高活性貝利特系列水泥配制如水利工程、核電工程、海洋工程等特定應(yīng)用場景所需的混凝土，以及導(dǎo)電混凝土、抗電磁輻射混凝土、納米改性超高性能混凝土、纖維增強超高性能混凝土等特種功能混凝土?！八痊F(xiàn)有市場產(chǎn)品具有更顯著的性能、質(zhì)量、成本和環(huán)保優(yōu)勢，將成為建造可持續(xù)綠色低碳基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)材料?！苯鹩缂瘓F相關(guān)負責(zé)人說，金隅冀東水泥公司將逐步推廣低碳高活性貝利特熟料的使用，推動傳統(tǒng)水泥企業(yè)實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型，提高資源使用效率，實現(xiàn)高品位原生態(tài)自然資源的戰(zhàn)略儲存。

金隅集團將通過打造以高活性貝利特水泥為基礎(chǔ)的綠色低碳水泥及混凝土產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈，引領(lǐng)水泥與混凝土行業(yè)的綠色發(fā)展，并向新型膠凝材料產(chǎn)業(yè)鏈快速轉(zhuǎn)型。

為積極響應(yīng)國家環(huán)保政策，貫徹綠色低碳發(fā)展理念，2023年9月12-13日，中國水泥網(wǎng)將在河南鄭州舉辦“2023水泥‘雙碳’大會暨第十屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會”，助力水泥行業(yè)向更低碳、更節(jié)能、更綠色的高質(zhì)量發(fā)展邁進。

會議同期將舉行“2023水泥行業(yè)‘雙碳’先進企業(yè)”頒獎儀式以及“雙碳”裝備展，會后還將組織參觀濟源中聯(lián)水泥有限公司“全球首條鋼渣捕集水泥窯煙氣CO₂制備固碳輔助性膠凝材料與低碳水泥生產(chǎn)線”。