我國水泥行業發展及設備用油情況分析

郁旻

中國石化潤滑有限公司上海分公司

本文介紹了我國水泥行業的發展概況，對水泥行業的主要設備工況、潤滑特點進行了分析，針對不同設備的特點進行了潤滑用油推薦。

水泥是粉狀水硬性無機凝膠材料。水泥在攪拌后成為漿體，能在空氣中或者水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結在一起。水泥作為一種重要的建材，與鋼筋、磚瓦、砂子等材料一起廣泛應用于土木建筑、水利、國防等工程。

雖然潤滑油作為水泥行業的輔材，用量與主材石灰石、鐵礦粉、煤炭等相比只占極小的一部分，但作為水泥行業眾多關鍵設備的“血液”，起到了在摩擦副之間減少摩擦、降低磨損等作用。隨著水泥設備向智能化、大型化、節能化等方向不斷發展，對潤滑油的要求也隨之提高，水泥行業尤其是海螺水泥、南方水泥等大型企業的管理層也越來越重視潤滑油的選用以及后期的維護、監測。這也為潤滑油企業提供了契機，不斷地探索新的方式方法，更好地為水泥企業提供潤滑保障服務。

我國水泥行業發展概況

中國目前已經成為世界水泥技術、裝備、產量第一大國，2005年，我國水泥總產量為11億t，占世界總產量的比重為48%；2017年，我國水泥總產量為23.2億t，占世界總產量的比重為58%。

2016年國內水泥企業的重組是一個比較矚目的事件，水泥行業集中度也進一步上升，比較著名的有中建材與中材合并成為中國建材，水泥總產能達到5.2億t，成為中國乃至世界上的水泥巨無霸，現有產能已遠超海螺水泥。但是無論從單體產量還是生產效率來看，海螺水泥依然占有比較大的優勢。后期隨著節能減排、環境保護等政策愈加嚴格，低效率、高能耗、污染嚴重以及設備落后的5 000 t/d以下生產線將逐步被淘汰。2017年中國水泥熟料產能十強見圖1（數據來源：中國水泥網）。

水泥生產工藝流程

20世紀90年代后期建設的大型水泥生產線基本以干法水泥生產線為主。其特點為：優質、低耗、高效、單線生產能力大、投資大、建設周期長。

干法水泥生產線的工藝流程[1]（括弧內為該工序所涉及的設備）為：石灰石礦→挖掘取石（挖掘機、推土機、裝載機等各類工程機械）→石灰石破碎（破碎機）→石灰石均化（預均化庫）→生料粉磨（立磨機/球磨機/生料輥壓機）→生料預熱（預熱器）→燒成熟料（回轉窯）→熟料冷卻（篦冷機）→水泥預粉磨（輥壓機）→水泥粉磨（球磨機）→水泥成品→水泥包裝發運。水泥工藝生產過程見圖2。

水泥行業主要設備工況特點及潤滑

目前水泥行業的主要關鍵設備為“兩磨一窯”，即生料磨、水泥磨及回轉窯。近兩年，中建材旗下中聯水泥以及紅獅水泥等水泥企業也在新生產線及擴能改造項目中將立磨機更換為大型輥壓機，因其具有節能以及高產量等特點，是后期生料磨發展優化的方向。

水泥行業主要設備的工況條件相對比較苛刻 ，具備以下特點：

圖1 2017年中國水泥熟料產能十強

圖2 水泥工藝生產過程示

◇回轉窯、球磨機等設備轉速較低，載荷較重，尤其回轉窯的轉速每分鐘只有十幾轉到幾十轉，要求油品有堅韌的油膜強度。

◇關鍵設備多在高溫下長周期運轉。立磨設備內部溫度可達300 ℃左右，磨輥軸承溫度可達80～90 ℃。回轉窯燒結內部溫度可達1 450 ℃，輪帶墊鐵部位溫度達300 ℃左右，周圍環境溫度70～80 ℃，對潤滑油的抗氧化性、高溫下油膜保持性提出了更高的要求。

◇水泥企業環境較差，粉塵比較多，很容易滲入在用潤滑油內部，造成設備的異常摩擦磨損以及產生大量氣泡等，要求油品有較好的密封材料適應性。

◇大型稀油站多使用水冷裝置，以此來降低回油的油溫，但冷卻盤管存在滲漏的危險，一旦冷卻水混入油中，很容易造成油品乳化，要求油品有極好的抗乳化性。

◇開式傳動較多，大小齒輪裸露在外，容易沾上粉塵等雜質，要求潤滑油脂有較好的抗污染性能。

◇設備工作于露天環境或者開敞式廠房中，具有較好的通風條件，但是受季節性溫度變化的影響較大，尤其在北方冬天設備啟動時需要使用加熱棒對油品進行加熱，容易造成油品局部溫度過高，要求潤滑油有極好的高溫抗氧化性和低溫流動性。

對于作為水泥行業關鍵設備的立磨、球磨機、回轉窯及輥壓機，其主要潤滑點見圖3～圖6。

圖3 立磨主要潤滑點

圖4 球磨機主要潤滑點

圖5 回轉窯主要潤滑

圖6 輥壓機主要潤滑點

水泥生產線不同設備使用的潤滑油由于溫度、壓力以及速度等工況的差異，對潤滑油的性能提出了不同的要求，具體見表1。

結束語

水泥行業最主要的三大用油設備為立磨、回轉窯和球磨機，主要使用的潤滑產品為齒輪油，其次為液壓油，從裝機到日常補油，2大類油消耗量占水泥廠用油量的70%以上。建議根據不同的工況和設備使用不同質量等級和牌號的潤滑油。

表1 水泥生產線主要設備工況特點及潤滑用油推薦

（續表1）

（續表1）

隨著產業結構調整的不斷深入，水泥生產企業面臨著成本壓力。降本增效將成為水泥生產企業的重點發展方向。選擇與設備相匹配的油品進行合理潤滑，將為水泥企業帶來生產成本的降低。

目前長城潤滑油已與海螺水泥、南方水泥等行業龍頭結成戰略合作伙伴，未來通過加強與水泥行業、設備制造商的技術交流，大力宣傳長城潤滑油的優勢及應用，推進設備用油國產化替代，長城品牌在水泥行業的影響力將持續擴大。