新型干法水泥生產技術優化與節能技術的應用

王正運 郭彥衛 范英杰 崔彥真

（新鄉平原同力水泥有限責任公司， 河南 新鄉 453011）

水泥的生產經歷了長時間的發展歷程，如今必須達到高效、優質和環保，方能滿足試產搞得需求。隨著技術的不斷演進，系統集成化和生態化，正在成為當前水泥生產的新的發展課題。其中采用新型干法水泥的生產技術，以節能增效為目標，成為了水泥生產線路的主流。

1 水泥生產技術能耗現狀

水泥的生產，在能耗上是非常巨大的。新型的干法水泥生產技術，結合了熱工學、粉體工學、計算機流體學等技術，采用自動化計算機技術，實現了高能源的消耗的降低。當前我國的水泥生產的能耗，占到了建材市場的能耗的40%以上，而新型干法水泥的生產技術將這一巨大的消耗降低了15%，這是一個巨大的貢獻，解決當前水泥生產的面對的高成本的問題，提高了能源的利用率。

2 新型干法水泥生產技術工作原理

水泥的能源消耗與熟料的形成熱以及在生產過程中的能源的利用率有關。生產過程中，熱耗與窯系統的操作以及附屬設備都有很大的額關系。由于冷卻劑的熟料將一些廢氣和廢熱帶走之后，產生的冷卻街余風帶走的散熱損失和熱損失均發生了改變。

熟料的形成熱在一定的溫度下，是干燥的物料在沒有發生熱量損失和物料的損失的時候發生的。化學和物理變化，經過形成熱的高低，在熟料的組成變化中不斷上升和降低，從系統的熱支出的數值上看，熟料的理論熱耗可以占到51%左右，不同成分的熟料，產生的熱耗不同。經過生料在自由水的蒸發和碳酸鎂等化學物質的分解之后，熟料也開始不斷發生熱反應，根據熟料熱耗和燃料飽和比的計算，可以得到單位熟料的熱耗。合理地控制生產操作參數，是新型干法水泥的熱工制度優化的關鍵[1]。

3 新型干法水泥的技術應用

3.1 原燃材料的控制指標，包括石灰石原料等。石灰石一般來自于礦山，經過皮帶機取樣，采用熒光分組測定，發現石灰石的內部的CaO的平均值達到了53%以上。再就是黏土質原料，經過取樣檢測，粘土質原料主要包含了SIO2等，達到了78%以上；鐵質原料的主要包括轉爐渣和硫鐵礦，各組分的含量相對穩定。燃料使用的是無煙煤和煙煤混合的燃料，入窯的煤粉比較粗，過篩的余量能夠夠達到17%以上[2]。

3.2 從熟料的熱耗和產量等數值來看，當前先進的新興干法水泥在熟料生產線技術的指標上，窯運轉率相對偏低，與國外先進水平還存在一定的差距。

熟料熱耗、產量及窯運轉率

熱耗 /KJ.KG-1 熟料產量 /T.D-1 窯運轉率%3335 5840 58.4 3485 8350 83.5

3.3 采用灰色系統理論對于熟料熱耗的因素進行分析，根據熟料的熱耗和生產過程的參數的內在規律，進行參數和數據的分析，選擇的樣本，能夠反映出各個因素對系統的應向程度。

研究的目的是將熟料的熱耗為參考序列，以原燃控制指標和燒成控制指標為參數，進行關聯性的分析。得到的結論是：

熟料熱耗和原燃材料控制參數的關聯度

子系列 生料細度篩余量 熟料率值 入窯煤粉%0.08mm LSF SM IM Mad Vad關聯度 0.9433 0.6933 0.94 0.98 0.92 0.98

通過熟料熱耗和原燃材料控制參數的關聯度的分析，發現原燃材料和各控制指標的，對于熱耗來說都有著密切的關系。除了熟料中的游離氧化鈣的關聯度較小之外，其他指標都會對熟料的熱耗產生較大的影響[3]。

4 新型干法水泥生產技術優化、節能技術應用實踐

某水泥生產企業針對新型干法生產線進行了熟料燒成熱耗高等進行了論證，經過技術人員的努力，在原有的生產技術的條件下，進行了技術優化，合理配置生產運行參數，提高了熟料產量，降低了熟料熱耗。優化的內容包括：

檢修原有的生產線設備，校正了喂料設備，進行了溫度和壓力的測量，對被磨損的設備進行了修補，減少了系統的漏風，重新優化了各級預熱器進口和出口，對下料的裝置也進行了優化，提高了收塵效率和熱交換效率，控制好窯內的保溫材料和耐火材料，適當調整了冷卻劑的熱回收功能。

對原燃材料進行了優化，通過生料的均化作用，將生料組成進行控制了，放寬了生料細度的要求，有效控制了煤粉的篩余量。降低了水分和灰分[4]。

對燒成的控制進行了優化，提高了二次和三次風溫，根據生料的喂料量以及用煤量，進行了不斷的調試，合理控制二次風和三次風的比例，合理匹配風、煤和料的比例，通過對旋風筒的優化修正，明顯降低了出預熱器的溫度。

優化前后的熟料熱耗和產量以及質量的對比

項目 熟料熱耗/kJ-kg-1 熟料產量 t-d/-1優化前 3430 5232優化后 2280 6890

5 結語

本文結合新型干法水泥社會功能產線的生產工藝的優化，對優化后的節能效果進行了論證。通過實踐證明，該技術能夠有效降低熟料的熱耗，提高生產能力，使得產量達到了國內先進水平，節約了大量的煤的使用，創造了巨大的經濟效益。