水泥制造工藝技術(shù)的第七屆國際VDZ會議

第七屆國際VDZ（德國水泥工廠協(xié)會）于2013年9月25～27日在德國杜塞爾多夫舉行。50多個國家600多位代表參加，會議全程使用英語。會議共宣讀了37篇文章，主題分別為綜合報告、水泥工藝技術(shù)未來的挑戰(zhàn)和設(shè)想、環(huán)保技術(shù)、能源和資源的可持續(xù)發(fā)展、粉磨技術(shù)、煅燒技術(shù)、水泥和混凝土等7項。

水泥國際編輯對其關(guān)注的少量文章內(nèi)容作了介紹，大致情況如下：

1 綜合報告

·能源市場的現(xiàn)狀和未來。

·世界水泥市場的發(fā)展。

·現(xiàn)代水泥：建筑工業(yè)的需求。

·水泥工業(yè)的發(fā)展等4篇。

《世界水泥市場的發(fā)展》一文中，溫斯頓咨詢公司對世界水泥市場的統(tǒng)計和預(yù)測是：2010年總量為32.70億噸，2020年增至43.70億噸，年平均增長2.9%，2030年可達(dá)48.30億噸，估計 2020～2030年平均增長1%。金磚國家水泥產(chǎn)量增長較快，2011年印度水泥產(chǎn)量為2.9億噸，2013年增至3.4億噸，2016年估計增至4.05億噸以上。中國從2011年至2012年興建了238條生產(chǎn)線，產(chǎn)能3.25億噸，2013～2015年淘汰落后產(chǎn)能2.5億噸。

粉磨裝備仍以輥磨為主，球磨大幅下降。水泥中的熟料系數(shù)逐年下降，中國裝備在國際市場增幅較快。

熟料煅燒所需的礦物燃料進(jìn)一步下降。熟料生產(chǎn)線的最大產(chǎn)量為12000～13000t/d。煅燒技術(shù)沒有突破性進(jìn)展，磨制生料、煤粉所用輥磨較多，磨制水泥采用的有輥磨系統(tǒng)、輥壓機(jī)和球磨組合系統(tǒng)、球磨系統(tǒng)等。

近年來，通過SNCR（選擇性無催化還原）技術(shù)、SCR（選擇性催化還原）技術(shù)，較大幅度減少了熟料煅燒所產(chǎn)生的NOx排放量。為進(jìn)一步降低NOx，使用高粉塵SCR、低粉塵SCR、半粉塵SCR技術(shù)已在歐洲的水泥廠出現(xiàn)。

歐洲水泥研究院（ECRA）對現(xiàn)有水泥工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的CO2進(jìn)行收集和儲存（CCS）技術(shù)進(jìn)行調(diào)研。其中兩項引起關(guān)注，即胺基后燃燒技術(shù)在今后發(fā)展一段時間后其技術(shù)可以使用，而氧化燃料燃燒技術(shù)仍需進(jìn)一步開發(fā)研究后，才有可能在現(xiàn)有水泥窯上采用。

為減少水泥熟料生產(chǎn)時所產(chǎn)生的CO2數(shù)量，一些低能耗的熟料如硫鋁酸鈣熟料、C2S硫鋁酸鈣熟料、C2S熟料以及低碳的鐵鈣石水泥熟料等，這些熟料企望在未來的水泥市場獲得少量份額。此外，為減少水泥中耗能高的熟料份額，改善水泥水化等性能，增加了礦渣、粉煤灰、火山灰、煅燒粘土等摻加物在水泥中的比例，上述水泥品種的一些研究工作正在進(jìn)行。

2 水泥工藝技術(shù)未來的挑戰(zhàn)和愿景

·水泥行業(yè)如何推進(jìn)與水泥裝備供應(yīng)商的合作。

·客戶聚焦的清潔技術(shù)。

·改變投資回報方式的中國解決方案。

·Thyssen Krupp對策技術(shù)——一家富于傳統(tǒng)的新公司。

·上述文章由領(lǐng)導(dǎo)世界水泥工藝裝備的FLSmidth公司、KHD公司、Thyssen Krupp公司介紹其經(jīng)營理念和裝備供應(yīng)范圍，中國的Sinoma集團(tuán)第一次參加VDZ會議。

3 環(huán)保技術(shù)

環(huán)保技術(shù)的內(nèi)容主要圍繞削減NOx排放議題發(fā)言，內(nèi)容有：

·用于預(yù)熱器窯的高效SNCR技術(shù)——潛力和限制。

·高粉塵SCR技術(shù)——使用催化劑NOx削減技術(shù)的操作經(jīng)驗。

·半粉塵SCR技術(shù)——奧地利Mannersdorf拉法基水泥廠。

·減少NOx和NH3的尾端SCR技術(shù)——Rohrdorfer水泥廠的操作經(jīng)驗。

·奧地利Wopfing水泥廠削減NOx的熱氧化（RTO）技術(shù)。

《用于預(yù)熱器窯的高效SNCR技術(shù)》一文中，在德國兩臺預(yù)熱器窯上使用HE-SNCR技術(shù)的效果為，氨水消耗減少30%，系統(tǒng)裝備回收周期少于2年。

在《高粉塵SCR技術(shù)》一文中，通過德國Mergelstetten水泥廠三年半操作取得的效果是，NOx排放低于200mgNO2/m3，氨水低于30mgNH3/m3。運行可靠性仍需解決，2012～2013年運轉(zhuǎn)率為92%，其原因是催化劑阻塞。SCR的系統(tǒng)電耗較SNCR電耗高，但還原劑用量明顯降低。企望催化劑費用降低，使用壽命延長，但催化劑再生似乎是不可行的，通過在煙道內(nèi)自動噴水以降低操作溫度從而延長催化劑使用壽命的方法有待實踐。

4 能源和資源的可持續(xù)利用

·礦山資源的保護(hù)有助于天然資源的長期可持續(xù)利用。

·Untervaz工廠廢熱利用經(jīng)驗。

·水泥熟料生產(chǎn)的廢熱回收和發(fā)電——能量比較。

·水泥生產(chǎn)的能源效率——程度、潛能及局限。

·啟發(fā)、效率和靈活——VDZ加強(qiáng)水泥專業(yè)培訓(xùn)。

·磨機(jī)檢查——提高粉磨效率。

在《水泥廠廢熱回收和發(fā)電的能量比較》一文中提出工業(yè)廢熱資源和廢熱回收時，水蒸汽循環(huán)需要大于300℃的較高溫度的熱源，ORC和Ka?lina循環(huán)在較低溫度下利用。在Ka?lina循環(huán)揮發(fā)增高溫度的優(yōu)點已被臨界的ORC系統(tǒng)超越，Kalina工藝所示的優(yōu)點是在130℃的低溫下可以使用。今后熱回收似乎將引入市場的s-CO2循環(huán)，以進(jìn)一步增加熱效率。

《水泥生產(chǎn)能源效率的程度、潛能和局限》一文在Cement Internation?al雜志3/2013和4/2013中發(fā)表。

磨機(jī)檢查一文中提出，近年來一些水泥粉磨裝備，通過技術(shù)優(yōu)化可以降低能耗10%以上。

5 粉磨技術(shù)

大多數(shù)文章報道主要粉磨裝備的技術(shù)改造和現(xiàn)有裝備的生產(chǎn)經(jīng)驗：

·OK磨——最佳的和用途廣泛的粉磨裝備。

·印度第一臺用于水泥粉磨的MVR輥式磨的操作經(jīng)驗。

·輥式磨技術(shù)的全面看法。

·世界第一臺帶傳動輥子的輥式磨。

·采用熟料和礦渣分別粉磨，然后混合生產(chǎn)礦渣水泥。

·HFCG輥壓機(jī)系統(tǒng)及其使用。

《采用熟料和礦渣分別粉磨，然后混合生產(chǎn)礦渣水泥》一文中提出分別粉磨然后混合生產(chǎn)水泥在新的工藝裝備是可行的，產(chǎn)品是可以被市場接受的。靜態(tài)混合裝備能使產(chǎn)品混合均勻，分別粉磨較混合粉磨的礦渣水泥質(zhì)量好些，且可生產(chǎn)較高強(qiáng)度的礦渣水泥。此外，近年來的粉磨裝備得到進(jìn)一步優(yōu)化，產(chǎn)量進(jìn)一步提高，電耗下降。

6 熱工技術(shù)

熱工技術(shù)關(guān)注的重點是整個世界的水泥工業(yè)使用二次燃料帶來的影響。

·城市固體廢料（MSW）作能源。

·采用圓形烘干機(jī)來改善城市生活垃圾質(zhì)量。

·意大利Rezzatto新的3000t/d生產(chǎn)線。

·窯筒體抗腐蝕保護(hù)。

·水泥廠低溫腐蝕。

近年來，大量的碎塑料、廢熔劑和肉骨粉作二次燃料取代水泥熟料煅燒所用的礦物燃料。堿、氯、硫等化合物進(jìn)入窯內(nèi)的數(shù)量增加，對窯的金屬筒體和耐火襯料產(chǎn)生了腐蝕，必須采取措施進(jìn)行保護(hù)。在《窯筒體抗腐蝕》一文中，Jura水泥廠在窯筒體和耐火磚之間，在距窯尾22～28m處，安裝了0.6mm厚的鋼片（牌號1.4404(ALSI316)），明顯地減少了堿氯、堿硫化合對金屬筒體的侵蝕，從窯尾至距窯尾28m處，在使用硅熔融浸漬耐火磚（我國稱硅莫磚）11個月后，顯示窯筒體取得了較好效果。

《水泥廠低溫腐蝕》一文中，敘述在低于400℃溫度下，SO3/H2SO4對各種類型收塵器產(chǎn)生腐蝕，而腐蝕與煙氣中SO3/H2SO4濃度有關(guān)。測定煙氣中SO3/H2SO4濃度較困難，原因是測試器是由陶瓷和燒結(jié)金屬過濾器組成，時間一長，大量的粉塵附著在過濾器表面和孔隙內(nèi)，形成封閉的粉塵層。在較短的時間內(nèi)粉塵層的粉塵開始吸附SO2，從而造成測試值偏低。改進(jìn)后的測試器在不同的窯上測出相當(dāng)數(shù)量的SO3（以H2SO4表達(dá)），濃度可達(dá)90mg/m3（stp）。作者認(rèn)為今后可采取措施來避免腐蝕，但實際上投入費用過高且工藝復(fù)雜，仍需通過試驗驗證。

7 水泥和混凝土

主要焦點是發(fā)展新的水泥，主要文章有：

·低熟料的三組分水泥——性能和標(biāo)準(zhǔn)。

·納米水泥的十年——研究亮點。

·貝利特硫鋁酸鈣特尼西特（BCT）——一種新型低碳熟料技術(shù)。

·貝利特波特蘭水泥和混凝土。

·鈣鐵石，我們該怎么確定標(biāo)準(zhǔn)。

·當(dāng)今和未來混凝土耐久性的需求。

《低熟料三組分水泥性能》一文中所提的背景是：歐洲某國代表向歐洲水泥和建筑石灰委員會CEN（CEN/TC51）提出制定三組分新型水泥的標(biāo)準(zhǔn)，也就是在減少CO2排放的基礎(chǔ)上，將生產(chǎn)的新品種水泥變成持久性產(chǎn)品。所提出的三組分成分中：普通水泥熟料為30%～64%，礦渣30%～50%，石灰石6%～20%。上述建議在2006年10月的會議上，水泥和建筑石灰委員會（CEN/TC51）決定對該產(chǎn)品可能的標(biāo)準(zhǔn)提出調(diào)研。在第一次肯定的評估后，決定開展對“CEM X”水泥和混凝土耐久性開展預(yù)標(biāo)準(zhǔn)研究。結(jié)果又是肯定的。CEN/TC51委員會的預(yù)標(biāo)準(zhǔn)研究指出，已經(jīng)使用的一些三組分水泥中的一些成分在技術(shù)上需要與新制訂的標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，CEN/TC51委員會決定對有關(guān)此類水泥標(biāo)準(zhǔn)和已執(zhí)行的EN197-1標(biāo)準(zhǔn)一并考慮并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹N197-1修改后表明，與低熟料三組分水泥結(jié)合的有：

CEM VI（S-L/LL）：熟料成分35%～49%，礦渣31%～59%，石灰石6%～20%。

CEM VI（S-V）：熟料成分35%～49%，礦渣31%～59%，石灰石6%～30%。

有關(guān)貝利特硫鋁酸鈣特尼西特（BCT）一種新型低碳熟料技術(shù)已在Cement International雜志No.4/2013期發(fā)表。

第八屆國際VDZ會議將于2017年舉行，2014年9月進(jìn)行水泥年會。