水泥生產工藝中節能技術探究

田娟

摘要：近幾年，水泥行業持續加快智能工r建設步伐，積極響應國家制造業智能發展號召，運用數字化礦山管理系統、設備智能管控系統、智能質量控制系統等數字化、智能化技術，實現了對企業生產、管理、銷售等各個環節的科學管控，企業能耗、污染物排放及綜合競爭力全面提高。數字化、 智能化儼然已成為水泥行業未來發展的"必答題"。推進生產線節能改造和綠色化升級是這一發展階段的主要目標。對于水泥企業來說，只有依靠科技創新，走節能環保的道路才能實現高質量發展的 目標。本文對水泥生產工藝中節能技術進行探究。

關鍵詞：水泥生產;節能技術;水泥粉磨

1水泥行業節能潛力分析

在我國工業化、城鎮化、現代化進程中，水泥是不可或缺的重要建筑材料。水泥行業隨國民經濟發展獲得了長足的發展，在相當長的時間里， 水泥建材的作用仍是不可替代的。2020 年，中國水泥產量達到 24 億噸， 占世界水泥年總產量六成左右。通常情況下，水泥的生產過程會消耗一定的煤炭資源，還需要大量的電力能源支持生產作業。而煤炭消耗在水泥行業當中占據了較大的比重，部分水泥生產企業使用質量較差的煤炭，會導 致在水泥生產過程中，產生一定的附加污染物排放，主要是二氧化硫和氮 氧化物，極易造成環境排放超標等隱患和風險。黨的十八大以來，水泥行 業科技研發投人不斷增加，企業向裝備大型化，生產集約化、智能化、清 潔化方向轉變。堅定不移貫徹落實新發展理念，堅決貫徹國家關于能耗雙控工作的決策部署，在節能減排，優化產業結構，淘汰落后產能政策的持續治理下，水泥企業應用包括二代水泥技術在內的先進節能技術及裝備， 實施節能設備改造，積極推進水泥窯協同處置替代燃料，大力推進能源管 理系統和水泥行業智能化生產等措施和手段，對現有的水泥生產工藝技術進行了大幅度的改進和提升，有效降低了水泥行業的能耗水平。2020 年我國水泥熟料單位產品綜合能耗已逐步降低至 108 千克標準煤 / 噸的水平， 較 2015 年下降約 4 千克標煤 / 噸。

國家工信部發布的 2020 年度水泥行業能效領跑者企業共計 28 家企業，通過采用各種節能降耗措施，其水泥可比熟料綜合能耗均低于 100 千克標準煤 / 噸，已經一定幅度優于標準先進值 9%-16%。在水泥產量逐步穩定的情況下，通過采取有效的節能減排措施，預計未來十年，我國水泥行業能源消耗和排放會顯著下降，2030 年至 2040 年，能耗消耗和排放呈現緩步下降趨勢。除去水泥產量影響，在新技術的加持下，總體水泥行業能耗和排放水平呈下降趨勢，有研究表明，未來我國水泥行業能耗節約潛力可達 11.73%-12.68%，整體的排放水平上，二氧化碳的排放水平減排潛力可達 12%-13.3%. 二氧化硫減排潛力約 31%-35%，氮氧化物減排潛力約 29%-33%。相比于其他國家，我國水泥行業節能低碳環保工作開展起步較晚，仍存在一定的差距.但在節能減排技術進步的推動下，我國水泥行業節能減排的潛力仍是巨大的，水泥生產不但要保障水泥產品的性能和質量， 還要在生產的過程中盡最大可能降低資源消耗，減少污染物的排放。

2水泥生產節能優化建議

2.1水泥粉磨生產節能優化

水泥粉磨是水泥生產的關鍵性環節，采用球磨機開路粉磨系統，通過球磨機這一設備，如果水泥熟料或者混合料的硬度不同，便可以同時放人到球磨機內展開粉末處理，最終獲得粉末成品。總結該工藝的優勢在于操 作過程簡單，對技術人員專業性要求不高，同時也不需要投人大量資金。但缺點是如果操作過程控制不到位，有可能會出現過粉磨這一現象。采用 球磨機進行閉路粉磨生產，這里提到的閉路粉磨同樣是運用球磨機設備， 針對水泥熟料展開加工處理，隨后再采用選粉機將加工得到的成品劃分類 別，即成品和粗粉，得到的粗粉需要重新放人球磨機展開粉磨生產。通過該工藝能夠解決過粉磨現象，并且不會導致大量能耗，最終成品產量較大， 可以保證成品質量。然而操作過程中具有一定復雜性，對技術人員的要求 相對較高。在生產過程中同時結合銀壓機、預磨粉和球磨機，技術人員將 水泥熟料放人到銀壓機中展開粉磨預處理。這一環節有利于加強水泥物料易磨性，隨后玉磨物料放到球磨機內部展開粉磨操作，可以提升粉磨生產的效率，降低生產環節能耗，有利于推動當前水泥生產工藝的創新。

2.2水泥生產技術的節能優化

為了達到良好的分解節能效果，在水泥節能生產過程中運用新型干法 水泥生產線，能夠促進水泥生產，并且達到減少熱消耗的效果。采用該技術，包括選材、加工處理、粉磨生料等工序，在水泥節能生產這一方面有非常好的效果。在生料制備環節駕駛運輸車輛將石灰石運輸到破碎喂料倉， 由破碎系統對石灰石進行破碎處理，最后再運輸到預配料預均化堆場當中， 所采用的輔助原料輸送到相應的配料庫。操作雙銀破碎機處理。當土顆粒破碎程度超過 85%，且粒徑不足 25mm 便可以轉人到預配料預均化堆場。所有原材料經過破碎處理之后輸送至配料庫，經過皮帶運輸機、人磨鎖風 閥等運輸裝置傳送到原料立式磨中展開烘干、粉磨加工。完成粉磨這一環節，如果依然有粗粉存在需要重新返工，確定不存在粗粉即可將其放人至旋風收塵器進行最后的處理。利用預熱器分解爐展開生料的預熱與分解， 可以替代傳統的回轉窯，并且將回窯長度縮短。當窯內處于堆積狀態進行 氣料換熱，轉移到預熱器且處于懸浮狀態，將混合生料與所排出熾熱氣體混合，可以提升傳熱速度以及熱交換效率，減少熟料燒成熱耗。立足于水泥節能生產這一角度，采用預熱分解技術對比傳統工藝增加了分解爐，回轉窯與預熱器中間增設上升煙道，再利用燃料噴人裝置，確保分解爐中的燃料燃燒放熱、生料碳酸鹽分解吸熱更加高效的完成，使得人窖生料分解 率顯著提升。其中移動碳酸鹽分解也是在分解爐中實施，在分解爐內加人 部分燃料，可以降低窯內煅燒帶產生的熱負荷。

進行到煤磨環節通常會操作銀式磨系統，將其放置在窯頭部位，窯頭冷卻機排放廢氣，為水泥烘干提供最為基礎的熱量。工作人員計量經原煤 倉所有原煤進行烘干、粉磨、選粉加工，最終獲得的成品煤粉在出磨之后， 受到氣流作用會轉移到收塵器內。采集煤粉利用鏈式輸送機運輸到煤粉倉中，此時氣體經過凈化處理后順利排人至大氣。計量之后的煤粉受氣力作 用，運輸到窯與分解爐當中，所采用的計量設備會選擇燃燒器，通過定量的方式獲取煤粉，保證窯內溫度。煤粉經過計量設備最上方一側進人轉子， 而另外一側的底部位置有壓縮空氣，進人，同樣經過轉子，隨后煤粉便會在雙重作用下轉移到窯內。當熟料與石膏通過定量喂料機，便會被傳輸到 水泥磨展開粉磨處理與加工，操作選粉機、水泥磨便會組合成為圈流水泥 磨。按照水泥產品生產規定，在粉磨期間適量摻加熟料、混合材料。完成 粉磨加工后，提升機輸送環節，內部水泥經過累積便會轉變為水泥庫，作為成品運輸得到使用。

結束語

綜上所述，錯峰生產及重污染天氣停限產已經成為行業新常態，水泥窯產能有效發揮時間大幅縮短。為保障生產線穩定運行，提升企業競爭力，筐冷機改造、窯溫控制、富氧燃燒、燃燒器改造以及燒成系統智能控制等等一大批穩產、節能、降耗技術手段備受業內關注，且技術升級潛力仍然巨大。同時，在加速推進生態文明建設背景下，污染物減排、礦山修復、碳捕捉以及水泥窯協同處置固危廢也成為當前水泥行業高質量發展的重點。

參考文獻

[1] 陳憶紅. 郭瑞廣. 李偉洋. 基于水泥聯合粉磨系統節能降耗途徑的分析[J]. 散裝水泥 .2020（05）：5-7.