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创新铺就腾飞路——永登公司成功研制国内领先机场道面抗裂水泥纪实

发布日期:2022-09-28作者:甘肃祁连山水泥集团股份有限公司点击量:1455次

创新是引领发展的第一动力。在激烈的市场竞争中,唯创新者进,唯创新者强,唯创新者胜。

党的十八大以来,祁连山水泥深入贯彻落实新发展理念,积极探索适合企业实际的创新之路,从而实现了从投资规模驱动发展为主向以创新驱动发展为主的转变。永登公司机场道面抗裂水泥的研发成功,正是祁连山水泥创新驱动发展取得的又一最新成果。

机场道面抗裂水泥,被业内称作水泥高端产品桂冠上的“明珠”。2022年4月,这颗“明珠”被永登公司党委精心选拔组建的党员骨干突击技术攻关组成功摘得。这是企业以实际行动为即将召开的党的二十大献上的一份厚礼。科技创新,不仅为机场铺就“腾飞”路,也为祁连山水泥的高质量发展插上腾飞的翅膀

消息一出,赢得工程建设和水泥行业一片赞叹。随之,国家级重点工程用户纷至沓来,作为西北特种水泥生产基地的祁连山水泥再次迎来高光时刻。

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神奇的“自愈合力”

此前,兰州中川国际机场一期二期工程道面均使用42.5级低碱水泥浇筑,其抗折强度相对较低,随着时间的推移,机场道面混凝土裂缝逐渐增多,甚至出现翘板、开裂的情况,这将严重影响跑道使用寿命和飞机起降安全。在中川机场三期工程中,设计团队对机场道面工程提出了更高要求,道面抗裂性能和混凝土平整度、耐久性、稳定性必须大幅提升。为破解这一难题,确保国家重点工程顺利建设,尽快研制出满足低水化热、高抗折强度等要求的机场道面抗裂水泥就成为迫切任务。祁连山水泥人不畏艰险,迎难而上,毅然扛起了技术攻关的重任。经过上万组数据比对分析,配合近千次小磨试验,终于攻破技术难题,成功研制出性能优越的机场道面抗裂水泥。

机场道面抗裂水泥一经问世,就在兰州中川国际机场三期扩建工程项目应用中充分展现了创新成果的科技含金量,收获了专家和用户的频频赞誉。

国内混凝土专家、原中国民航科研基地副总经理杨文科评价说,“祁连山”牌机场道面抗裂水泥具有强大的裂缝自愈合能力。普通混凝土表面裂纹均在20条/平方米,而“祁连山”牌机场道面抗裂水泥实际值仅为4条/平方米,且经过后期养护后全部实现自愈合。这在国内甚至国际同类产品中都是首屈一指的。

项目指挥部常务副指挥长何有善指出,“祁连山”牌机场道面抗裂水泥拥有一系列优良特性——抗折强度达到8.0兆帕以上,超出42.5系列产品国家标准要求的6.5兆帕,甚至达到62.5级系列要求;产品标稠需水量完成25%,较同类型标稠低2%;水泥产品中C₄AF含量较同系列产品高出5%,产品耐磨性能大幅度提升等。自项目开工以来,累计使用13万吨“祁连山”牌机场道面抗裂水泥,混凝土实体首次实现“零事故”。

此后,对“祁连山”牌机场道面抗裂水泥的赞誉,更像是一封封推荐函,在国内重点工程项目中广泛传扬。

7月7日,慕名而来的中国铁路总公司工程管理中心考察组一行20余人,对中川机场三期项目的施工质量进行了实地考察,对“祁连山”牌机场道面抗裂水泥给予了极高评价,并立即安排中铁大桥局集团有限公司开展适配试验,为铁路项目大量推广使用做好准备。

勇攀高峰的精气神

作为水泥高端产品桂冠上的“明珠”,机场道面抗裂水泥有着极特殊的性能指标,而浇筑后混凝土实体无裂缝是所有指标的“天花板”。要啃硬骨头,就需用铁手段。接到任务后,永登公司党委迅速组建了由工艺、电气、设备等多个专业党员骨干构成的党员突击攻关小组开展技术攻关。

研发试制初期,一系列超预期的难题犹如一座座难以翻越的大山,横亘在永登公司研发团队面前。

——要实现低碱指标,就需要高品位石灰石和低碱原料,但在生产过程中普通、低碱熟料分窑同时生产,石灰石进料控制难度大,容易造成碱含量不达标。

——要增加硅铝质含量,需要提前按比例均匀搭配物料,但布料区只有一个,实际控制难度大,难免造成配料波动。

——要达到标准稠度、水化热、干缩率等指标,水泥粉磨环节需大幅降低成品中3μm颗粒含量等。

这些指标就像天平的两端,在一端称量物不断变化时,另一端要瞬间捕捉并准确放入砝码达到动态平衡,其难度可想而知。正当研发团队为此焦头烂额之际,随之而来的新问题又让他们如临深渊。

——铁铝质物料熔点低,水泥窑煅烧范围窄,造成预热器旋风筒、分解炉缩口和烟室系统频繁结皮、堵塞、水泥窑结圈、结蛋。

——低碱熟料需要煅烧温度较高,本身易烧性差,将游离氧化钙控制在小于1.0%几乎无法实现,尽管采取诸多措施,游离氧化钙合格率仍不到30%。

——抗折强度指标与熟料饱和比与比表面积控制指标、水泥水化热指标控制相互制约,平衡难度较大等。

不断跌倒又不断爬起,不断失望又重拾希望。虽然试制产品经过两次机场试验段实体拌和浇筑试用后,性能指标均未达到技术标准,但面对阻遏,研发团队没有彷徨不定,因为他们坚信:研发创新没有坦途,唯有破解瓶颈突出重围。

通过上万组数据比对分析,配合近千次小磨试验,在不断分析总结和试错纠偏中,一个个指标持续优化,一道道难题迎刃而解。

一是严格执行按比例搭配原料,解决了原料波动问题,加大熟料取样频次,提早预判熟料质量,出窑熟料质量指标得以稳定。

二是反复摸索调整生料磨风机风量、氮气囊和研磨压力、挡料圈高度、磨内喷水位置等参数,解决了生料立磨台产低、振动大的问题。

三是通过专业技术人员跟班指导操作,及时调整优化燃烧器、分解炉温度、篦冷机篦速、头尾煤用量等煅烧参数,采用热成像仪现场测量,提前清理结皮等措施,解决了预热器严重结皮和窑内结圈、结蛋等问题。

四是多措并举改善水泥窑工况,出窑熟料合格率逐月上升,至7月底达到93%以上。通过采取调整选粉机间隙、系统用风量和循环负荷率等参数,解决了产品中小于3μm颗粒过多的问题。

五是持续跟踪大批量应用指标参数变化,多次赴现场与用户进行产品性能参数交底和技术交流,及时改善产品性能。

创新驱动下的累累硕果

作为国家“一五”时期在甘肃建设的156个重点建设项目和国家支持的12户重点水泥企业之一,作为甘、青、藏区域最大的水泥生产企业和西北地区特种水泥生产基地,祁连山水泥在近70年历程中,积淀和传承了创新发展的优良基因,多个产品及创新成果曾填补行业或国内空白。

祁连山水泥永登公司机场道面水泥的研制成功,正是祁连山水泥与时俱进,坚持完整准确全面贯彻落实新发展理念,以创新为核心持续推动公司高质量发展的最新成果。

近几年,祁连山水泥在新发展理念指引下,聚焦技术进步,推进提产降耗;聚焦智慧工业,推进数字赋能;聚焦绿色发展,推进理念升级。同时,持续加大研发创新、技术革新和管理创新投入,创新投入占到营业收入的10%以上,近三年累计完成1000万元以上技改创新投资项目20余项,年创新项目申报数保持在500项以上。祁连山水泥系统企业70%的熟料生产线突破设计产能,实物煤耗、电耗等主要指标呈逐年下降趋势。累计取得各类专利180余项,其中发明专利10余项,祁连山水泥在知识创造、知识获取、自主创新、创新环境等方面均取得了长足进步。

在智慧和汗水的浇灌下,祁连山水泥创新发展结出累累硕果——公司被评为2020年度全国建材行业“两化融合”示范企业;《资金管控体系的数字化转型与创新》荣获2020中国企业改革发展优秀成果一等奖;《智慧供应链建设》荣获中国水泥协会2020水泥行业集采供应链创新奖;祁连山水泥宏达公司被认定为甘肃省水泥行业首家“专精特新”中小企业;子公司智能化实验室、自动插袋机器人、原煤自动取样等系统成效明显;环保设施改造效果显著,颗粒物排放同比下降37%,二氧化硫下降48%,氮氧化物下降23%,部分已达到水泥行业超低排放目标。

“问渠哪得清如许,为有源头活水来”。作为央企和西北地区行业领军企业的祁连山水泥,必将担负起推进创新驱动发展战略的重大责任,以“祁连山”牌机场道面抗裂水泥的成功研发为新的起点,按照新发展理念的要求,进一步强化创新在企业发展中的核心地位,继续加大改革和投资力度,不断推进科技创新成果向现实生产力的转化,努力在高质量发展的进程中,夺取新成果,创造新业绩,再上新台阶。(陈孝政 石国富 陈佳丽/报道  隋冠男/摄影)