中國水泥混凝土工業發展現狀與展望

阮偉

摘要：近年來，隨著我國工業的不斷發展，水泥混凝土工業和化學工業是國民經濟重要的支柱產業和基礎產業，為國民經濟及相關領域的發展提供基礎原材料。與交通運輸以及人們的吃穿住行等各個領域密切相關。本文介紹了近期國內水泥工業的發展現狀，分別從生產工藝、生產規模、新型干法生產線及節能減排等方面進行了論述，并簡要分析了國內水泥工業存在的問題，最后對國內水泥工業的發展趨勢進行了展望。

關鍵詞：水泥工業；現狀；趨勢

引言

水泥工業和化學工業是我國國民經濟建設的重要基礎材料產業，隨著國民經濟高速發展，我國各種化工產品產量迅速增加，隨之而來的各種化工廢渣大量產生，如煤矸石、粉煤灰、尾礦、電石渣、鋼渣、高爐礦渣、脫硫石膏等，這些化工廢棄物不僅侵占土地且是破壞生態環境，給環境帶來了嚴重的危害。然而利用水泥工業銷納化工廢棄物是一條良好的途徑。不僅減少了化工廢棄物的儲存，且減少了廢棄物對環境的破壞，真正做到了化害為利、變廢為寶。近年來，水泥工業取得了突飛猛進的發展，整體素質明顯提高，較好的滿足了國民經濟、社會發展及城鄉建設的快速發展需要。2005年以來，我國水泥產能、產量持續增長，落后產能逐漸退出，大企業快速成長，節能減排成效顯著，行業整體效益有所改善，新型干法水泥從數量到質量的增長前所未有。截至2012年底，我國水泥已發展成為22.5億噸產量規模，占到全球水泥產量60%左右，且新型干法水泥產量的比重達到了90%，特別是“十一五”以來，我國水泥工業通過積極探索新型工業化道路，技術水平不斷提升，裝備和工程能力已具備國際競爭能力。

1中國水泥工業發展現狀

1.1中國水泥行業生產工藝

自2002年以后，國內立窯水泥生產工藝受到明顯遏制，新型干法水泥生產得到快速發展。截止2012年底，國內統計規模以上水泥企業有4000余家，采用新型干法水泥生產工藝共1637條，其水泥產量約16億噸，占2012年水泥總產量的90%。因此，新型干法水泥生產工藝已成為我國水泥行業的主流工藝，該工藝也是當今世界較先進的水泥生產工藝，它以懸浮預熱設備技術和預分解技術設備為核心，將數控技術應用于原料的破碎和預均化、生料的粉磨和均化、熟料的煅燒及水泥粉等生產的全過程，使得水泥的生產成為高效、優質、節約能源、清潔生產和符合環保要求的現代化綠色產業，該工藝過程分為破碎預均化、生料制備、預熱分解、水泥熟料的燒成、水泥粉磨及儲運幾個工序。我國從國外引進20項高效節能設備單機設計制造技術、轉化為國產水泥設備，且自行研發的2000～4000t/d新型干法生產線實現了完全國產化，這標志著我國水泥工業進入了向大型化發展的軌道。

1.2中國水泥行業節能減排現狀

我國通過淘汰落后產能，大力推廣余熱發電、節能粉磨、變頻調速、水泥助磨劑、廢渣綜合利用等技術，目前每噸新型干法水泥熟料綜合能耗降至115kg標準煤，比2005年下降12%，年綜合利用固體廢棄物超過4億噸；在余熱發電方面，2011年底國內已有692條余熱發電生產線4657MW投運，占可改造余熱發電生產線的55%；在電耗方面，通過采用立磨和輥壓機技術可以大幅度降低水泥生產的能源消耗，使噸水泥電耗由105kWh下降到80kWh以下，同時還建成一批利用水泥窯無害化最終協同處置城市生活垃圾、城市污泥、各類固體廢棄物示范工程。

2中國水泥工業發展趨勢

2.1大力推進節能減排行動，實施綠色發展

“十二五”發展規劃大綱重點提出，建設資源節約型、環境友好型社會。在這一大環境下，水泥工業要適應市場需求變化，根據科技進步新趨勢，健全節能減排激勵約束機制。目前，國內還有一定量的立窯和小粉磨站為代表的落后生產工藝，同時，一批早起建設的中小規模預分解生產線的裝備水平已相對落后，因此，行業節能減排是國內水泥工業發展趨勢之一。

2.2大力發展循環經濟，延長國內水泥行業上下游產業鏈

近年來，國內水泥產能過剩，市場競爭愈加激烈，水泥企業的利潤空間被壓縮的越來越小。要進一步滿足國民經濟建設的需求，適應現代建筑業的發展要求，適應市場需求的變化，提高行業效益水平，就必須大力發展加工制品業，由產品生產向應用服務轉型，成為結構工程問題系統解決方案的供應商和服務商大力發展適合現代建筑業需要的高品質的水泥深加工產品，不僅有利于改變單純追求規模和數量的傳統發展模式，也有利于提升行業的整體競爭力和獲利空間，因此國內水泥工業要堅持大力水泥的發展理念，通過內生和外延式發展，積極拓寬發展空間。

2.3大力發展自主創新產業

目前，新型干法工藝的發展過多地集中在對成熟工藝技術和成熟的國產化裝備的平行推廣，而新一代的技術創新和更高層面的技術提升沒有引起足夠的重視。2012年以來，我國水泥工業將全面進入技術結構升級階段，水泥工業將通過加快推進自主創新，構建可持續發展的技術支撐體系，全面推進現代化的進程自主創新能力是全面提升行業企業發展內在動力的決定性因素，誰擁有了自主創新能力，誰就能在激烈的市場競爭中把握先機贏得主動。因此，企業在技術創新中的主體作用是國內水泥工業發展趨勢之一。

2.4資源綜合利用

研發水泥生產可替代原、燃料技術，實現低品位原燃料和廢棄物綜合利用的，開發出高附加值、高品質、低成本、無污染的產品。研發可以處置固體替代燃料和液體替代燃料通道的多通道燃燒器，同時具有高軸向推力、低一次風量等特征。國外如洪堡公司、皮拉德公司等開發了適用于替代燃料的多通道燃燒器并實現大范圍的應用。國內已開發出具有完全自主知識產權的多通道燃燒器，但由于水泥窯利用替代燃料存種類、熱值、數量等方面的限制，推廣較少。重點是開發水泥生產可替代原、燃料技術，實現低品位原燃料和大宗工業固體廢物綜合利用的范圍。

2.5“兩化”融合的水泥生產信息化管理、維護系統

信息化和工業化的高層次的深度結合，將水泥生產企業現有DCS系統與管理系統（如OA系統、財務系統等）相聯系，形成了企業ERP信息化解決方案。包括生產管理、能源管理、設備管理、質量管理等模塊。國外ABB、施耐德建立了水泥生產信息化系統，國內有部分企業、研究院所開發了相關系統，在能源監測與生產管理方面取得了一定的推廣，但在模塊完整性、適應性等方面仍有差距。另外，將水泥窯爐、粉磨設備智能優化控制、生料化學成分在線測量分析及自動化系統相集成的系統，也有待進一步研發。預知性維修系統是以設備狀態監測為基礎，對設備定期或連續進行在線或離線監測，包括應用設備振動、油液分析、熱紅外成像分析等對設備運行狀態進行監測，根據采集的數據建立相應故障模型，對設備運行狀態和壽命進行預測，并根據設備的劣化趨勢安排維修。可以大幅度提高設備可靠性，減少設備不正常停機次數，減少維護成本，提高產品產量與質量。國外先進水泥企業如Holcim和Rockwell都建立了設備預知性維護系統。

結語

綜上所述，中國水泥混凝土工業亟待改造，加快走上優質、低耗、高效與環境相容的可持續發展道路，使水泥混凝土這種最主要的建筑結構材料成為綠色材料。中國水泥、混凝土工作者正面臨巨大的機遇與嚴峻的挑戰，必須作出長期、艱苦的努力，也希望得到各國同行的支持和幫助。科學無國界，國際學術會議就是一座橋梁，讓我們共同努力為水泥、混凝土科技進步與工業繁榮作出貢獻。

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