新型干法水泥生產技術的現狀及其發展前景淺析

摘 要:新型干法水泥生產技術是以預分解技術和懸浮預熱為核心，在水泥干法生產的過程中綜合應用IT技術、多功能擠壓粉磨新技術、新型耐磨、耐熱和耐火材料及新型機械粉體輸送裝置等現代科學新技術和成果的一種現代化的水泥生產技術。其生產過程可以實現生產控制的自動化、工藝裝備的大型化、科學管理等，且具有優質、環保、清潔生產、高效、有害物排放量低和節約能源等一系列優點。目前，該技術已成為世界水泥生產的主要技術之一。對于我國來說，發展新型干法水泥生產將是實現水泥工業現代化的必由之路。

關鍵詞:新型干法 水泥生產技術 節能粉磨粉碎 原料均化

中圖分類號:TQ172.6文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0018-01

1 新型干法水泥生產技術的現狀

新型干法水泥的生產工藝過程包括原燃料進廠、破碎、制備生料、鍛造熟料、制成水泥的發運等。其生產技術的內容包括原料礦山計算機控制開采和預均化、生料均化、低阻高效分解爐和預熱器、新型節能粉磨、隔熱及高耐磨耐熱材料、網絡化信息技術與計算機、新型冷卻機等;高新技術的應用可以實現水泥生產過程的節能、高效和自動化控制，符合可持續發展戰略的要求。 當前我國水泥工業發展中存在的突出問題是:新上項目區域集中的現象嚴重，產能較大，但市場需求不足，導致惡性競爭嚴重;相對落后的水泥生產工藝(如立窯);生產的水泥產量占據較大的比例;小水泥生產企業的資源浪費現象嚴重，污染較大，石灰石利用率較低。國內新型干法水泥生產技術的現狀如下。

1.1 節能粉磨粉碎技術與裝備

(1)水泥粉磨系統。包括:輥壓機系統。其電耗相對較低，以輥壓機作為半終粉磨過程或預粉磨過程的主機裝備，具有節電和可靠性強的優勢，已被廣泛接受和認可。管磨閉路系統。該系統被公認為是高新技術對傳統流程進行改造的最典型的實例，其組成包括布袋收塵器、高效籠型選粉機和管磨機。(2)原料烘干粉末系統。包括:輥磨系統。該系統具有節能、流程簡單、烘干能力強等優點。(3)粉碎技術與裝備。目前采用的較先進的是臺時產量從80～1800t/h的不同形式的石灰石單段破碎機。與此同時，難破碎物料的技術裝備和破碎工藝也已發展較成熟，完全可以滿足現代工程建設的需要。

1.2 預分解窯節能煅燒工藝和技術裝備

(1)為了滿足不同生產規模的需要，開發出了二支撐和三支撐的回轉窯系列產品，其中最大規格的三支撐回轉窯可滿足6000t/d左右規模生產線的需要。(2)開發了燃燒器系列產品，可適用包括無煙煤在內的不同性能燃料的燃燒需要，具有可靈活調節、對燃料的適應性強、可延長窯皮的使用壽命等顯著優點。(3)在對低熱值煤、無煙煤等的燃燒特性及其燃燒機理進行工業試驗的基礎上，開發并推廣應用了適合于燃燒特性且可靠實用的煅燒技術和裝備，為降低生產運行成本和資源的綜合利用創造了有利的條件。(4)第三代TC系列空氣梁熟料篦式冷卻機得到廣泛的應用。(5)開發了系統壓損在4000Pa左右的低壓損五級旋風高效預熱器系統，目前已投入運行的主要有單系列和雙系列兩種類型。以此同時，鎖風閥、預熱器內筒及耐火材料等的改進，也為熟料煅燒系統的低能耗和高可靠性提供了保障。

1.3 原料均化技術

原料均化技術的應用是保證新型干法水泥生產產品質量的關鍵。目前應用的新技術和裝備有:(1)礦化模型系統應用于礦山設計。基于此制定的搭配開采方案可以為有效利用低品位礦石創造條件，同時也為所開采的礦石中主要成分的穩定性提供了保障。(2)配置計量精確的粉狀物料和塊狀物料計量裝置。(3)應用具有良好均化效果的原燃料均化堆場。(4)為了確保入窯生料的合格率，采用了具有低能耗、強均化效果、高卸空率等優點的生料均化庫。

1.4 自動控制技術

新型干法水泥生產工藝線有上千個開關和閥門、數百臺機械設備、近千臺電動機、數十個調節回路和數百個模擬量檢測點，因此為了保證產品質量的優良和系統運行的穩定性，就必須通過自動控制來實現。目前，我國廣泛采用的是國際上先進的圖形顯示技術、通信技術、計算機控制技術和集中管理、分散控制的集散型控制系統，并自行研發了工廠生產管理信息系統，保障了系統的安全性和可靠性，也符合了實用性的要求。

1.5 環境保護

近年來，新型干法水泥生產技術受到了普遍關注。傳統的水泥生產過程中會排放大量的有害氣體、粉塵、廢水等污染源，而新型干法水泥生產技術則相對要環保的多。其優勢在于節能、高效、幾乎無污染，且能最大程度的利用工業廢渣等作為原材料。另外，新型干法水泥生產技術在利用日常生活垃圾和工業廢棄物等方面也取得了較大的進展。

2 新型干法水泥生產技術的未來發展方向

雖然我國的新型干法水泥生產技術已達到國際較先進水平，但就整體上來看，還是存在很大的差距。要想使這一技術取得更大的進步，趕超發達國家的先進水平，就必須做到在努力提高新型干法生產的水泥所占的比例的同時，繼續加強技術研發和信息化建設，鼓勵企業自主創新，引進新技術，做好人才培養，不斷推行優化設計。為此，我國的新型干法水泥生產技術在今后的發展過程中應做好以下幾點:(1)在完善和提高工藝裝備和技術的基礎上，力求不斷的進行優化，通過科學的管理和規范的工程設計施工，進一步降低生產線的建設成本。(2)深入研究原料均化技術，進一步擴大對工業廢渣和生活垃圾的利用率。并強化從原材料開采到粉磨前均化的手段和措施，以減少投資。(3)加大對輥式磨系統、水泥預粉磨、終粉磨的輥壓機和生料輥式磨系統的研發力度，并加快其推廣應用進程，降低水泥生產的能耗。(4)加大對一些關鍵技術裝備的研發力度，如新一代的熟料冷卻機和高性能回轉窯。加強對廢棄塑料、輪胎、劣質煤的再利用研究，擴大替代燃料和燃料品種的范圍。(5)研發效率更高的能夠降低有害氣體和粉塵排放濃度的技術，將污染物的排放量控制到最低限度。(6)進一步優化生產工藝過程，并做好個性化設計，以滿足多種功能水泥生產的需要，力求以最低的成本和能耗，最大限度的滿足市場的需求。(7)在開發專用軟件的基礎上，研發生產工藝過程的自動化控制軟件，并不斷的進行推廣和應用。(8)加大對重要技術裝備的研發力度，縮短其應用周期，實現高生產率。(9)加強功能材料及與水泥生產相關的管理方法、產品、儀器、替代材料等的研究和推廣應用，以提高裝備的綜合性能，獲取最佳的經濟和社會效益。 (10)重視生態化工程的研究、設計和建設，以期實現與環境的自然融合。

參考文獻

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