淺析新型干法水泥生產技術現狀及發展前景

■楊建強 ■中建材國際裝備有限公司，北京 100048

現代水泥生產是將干法水泥中懸浮與分解技術作為研究核心，在生產中，整合廣泛應用的IT 技術，設計出新型耐磨、多功能擠壓、耐火、耐熱與機械粉末傳輸相整合的現代化技術。該技術不僅有助于實現大型設施自動化，還有高效、環保、清潔、高質、有害物質較少等功能，既節約了成本消耗，同時也是節省能源與資源的有效方式。在全國性的水泥生產中，已經作為主要的生產工藝被廣泛應用。從國內發展進程來看:雖然研發技術相對較晚，但發展迅速，這也造就了水泥企業的最終發展之路。

1 新型干法水泥的生產技術

從新型干法水泥生產過程與工藝來看，主要包含:燃料破碎、進廠、設備生產、煅燒熟料、水泥發運與粉磨等。生產內容具體包括:礦山原料計算機開采控制的生料均化、預均化、高效低阻分解與各種新型預熱器、隔熱材料、耐熱耐磨材料、節能性粉磨、網絡技術和新式冷卻機等，隨著各種高新技術的應用，也是實現生產高效、節能與自動化控制的有效方式，它滿足當今持續發展的要求。從國內水泥工業發展進程來看，它主要存在以下問題:新項目產能過大、過于集中，由于市場需求較大，所以一直存在惡性競爭。和立窯這種生產工藝較差的水泥相比，水泥生產量在其中一直占據著很大的比重，而小型生產單位的資源浪費也是一大問題，這也就造成了石灰石運用率不大、污染嚴重等問題。其具體表現如下:

1.1 節能性粉磨裝備與技術

首先，是水泥粉磨，具體包含:輥壓機與管磨閉路。輥壓機的電耗相對較小，將其作為預備粉磨與半終粉磨的主機設施，具有很好的可靠性與節電性能，已經被廣泛的認可與接受。管磨閉路，和傳統系統與流程相比，是公認的高新技術，具體包含高效選粉機、布袋吸塵與管磨機。

其次，是烘干粉磨原料，如:生料滾壓機。它具有運行可靠、穩定等功能，能很好的滿足各種磚窯負荷的運行需求;而電氣自動化與液壓則具有可靠、簡單等功效，它的維護量相對較小;如果使用的是復合型材質，則具有很好的耐磨性，其電耗運行相對較小，生料電耗工序在13 到14KH 之間，有著很好的節電性。和立磨相比，其生料節電可以達到5到6KWH，算下來它的成本在3.0 到3.6 元每噸。針對風量要求與熱風溫度，通常小于立磨系統，它具有很強的熱效率，最后幫助其提升余熱和發電效益，在噪聲小、運行震動小，廠區環境保護力度得到大幅度改善的基礎上，具有調節工況速度快、操作簡易、適應金屬的能力強等優勢。近幾年，隨著工業材料與加工業加工得到很好的發展，已經開發出新一代國內輥壓機，這讓磨機使用效果與節能技術都得到了很大的改善，同時也是延長機械可靠性與使用壽命的有效方法。

最后，是粉碎裝備與技術使用較廣泛的臺式機，它的產量已經從最初的80t/h 發展成1800t/h。同時，對于較難粉碎的物料，其破碎工藝與各種裝備已經趨于成熟，甚至能完全替代現代建設的需求。

1.2 預分解窯的技術設施與節能工藝

針對不同規格的生產需求，目前已經開發三支撐與二支撐系列產品，最大規模的回轉窯支撐可以滿足6000t/d 的生產需求。開發的雙旋轉性燃燒器，可以應用在沒有煙煤，并且性能不同的燃料，它具有適應能力好、調節靈活、窯皮使用周期能有效延長等特點。

對于無煙煤與低熱性煤，我們在燃燒機理與燃燒特性的條件下，推廣與應用了適于燃燒特性，同時燃燒設施與技術可靠的設備，這樣就為減小資源利用率與運行成本提供了很好的基礎。在第四代冷卻機配置中，中間熟料中的輥式破碎機得到了很好的運用，同時該配置還具有電耗低、冷卻風量小等優勢，其冷卻效率與熱效率都較高，其熟料溫度相對較小，從而也就有益于水泥質量與粉磨安全。在熱回收效率大大改善的基礎上，其熟料冷卻風量已經有所下降，這也是保障燒成系統有效運轉的方式。

另外，它還開發了風阻小、分離效率高、操作便利、不容易結皮的各種底料，尤其是對煤有著很好的適應性，對于分解要求高的生料使用在線分解加旋風預熱的方式。隨著預熱器、鎖風閥與耐火材料的改善，它為煅燒熟料的高可靠性與低能耗提供了很好的條件。

1.3 原料均化

原料均化作為促進新型干法水泥產品生產的重要因素，當前應有的新技術主要有:礦山設計主要依賴模型系統，根據這種開采與搭配方案，能有效應用礦石條件，并且為礦石開采提供良好的保障。通過配置良好的塊狀物與粉狀物料，利用質量防控體系，及時做好各種原料調整與比例配置。通過利用較好的均化成果以達到堆場均化的效果;為了保障入窯合格率，使用較強的均化效果強、低能耗、卸空率較高，以達到減小施工難度，改善結構安全特性的要求。

1.4 自動化控制

新型干法水泥的生產工藝有多個機械設施、閥門、開關、電動機、調整回路與檢測點。所以為了確保產品質量與系統穩定性，必須充分利用自動化控制。從現行的市場反饋的信息來看:應用較廣的是通信、顯示、集中管理、計算機控制、分散控制與集中控制，通過自行研發生產管理，以達到確保系統可靠性與安全性的要求。

2 新型干法水泥生產的發展前景

從2012 年第二代新型水泥研發以來，新型干法水泥在自動化、工業建設、減排節能中得到了很好的應用與發展。也正是由于產能過剩等各種因素影響，才推動了水泥生產中的各種新技術研發，最后為拓展市場，改善產品質量提供條件。從第二代干法水泥的定義來看:它是利用分解技術與懸浮預熱，通過動力學燃燒、流體力學、計算流體、熱工學與粉體等各種技術與理論，借助現代網絡信息與計算機技術達到促進干法水泥生產的要求。但是，我們也應該看到主要產品并不能滿足凝膠物質與經濟建設的要求，它有著很好的協同處置、節能減排的功效，截止目前已經發展成為新型環保的重要內容。

2.1 粉磨發展

從大量實踐反饋的信息來看:輥磨研制的干法水泥能滿足水泥質量要求，同時在減排節能上也是有目共睹的，使用終粉進行磨制已經成為趨勢。在2010 年的TRMK4541 輥磨中，其磨機具有平穩運行的特點，它的各項技術均能達到合同標準，標準稠度水量、顆粒分布和圈流系統生產的產品基本一致，所以以此配置的混凝土有著很好的性能。

2.2 窯系統發展

對于燒成體系中，回轉窯正在逐年下降，而作為核心設施的理念也在改變。從工藝的方面來看:它更注重系統產量，所以應該盡量控制回轉窯熱損，以達到工作要求。減少回轉窯散熱最主要的方法就是短回轉窯，通過控制規格，達到改善回轉窯速度的要求。另一種方法就是利用隔熱作用，達到減小表層散熱的要求。

2.3 廢棄物處置

歷來，控制生產水泥的燃料都是各個生產單位必須面對的問題，它能有效減少成本支出，通過正確處置廢棄物，達到優化資源、充分利用成本的要求。

3 結語

新型干法水泥生產作為一門新型技術，雖然起步較晚，但是發展迅速，它為調整產業構造提供了很好的技術支持與保障。因此，在實際工作中，我們必須整合技術現狀，結合發展前景，讓其發揮更好的作用。

［1］段永華，李輝，范瀟等.富氧燃燒技術與新型干法水泥生產技術的耦合性研究［J］.現代化工，2014，34(4):130-133.

［2］鄭海暉.新型干法水泥生產技術的現狀及發展淺析［J］.科技致富向導，2013，(11):125.

［3］梁偉海.新型干法水泥生產技術的現狀及其發展前景淺析［J］.中國高新技術企業，2010，(20):45-47.

［4］周毅.新型干法水泥生產技術的現狀及其發展前景淺析［J］.科技創新導報，2011，(9):18.