水泥生產工藝與設備的發展研究

孫士華

摘 要：中國作為世界水泥生產和消費的重要成員，水泥的生產工藝與設備發展對我國工業具有嚴重影響，于是本文研究了水泥生產工藝與設備的發展。

關鍵詞：水泥；生產工藝；生產設備；發展

1 前言

水泥作為建筑工程中必不可少的建筑材料，其具有許多優良的性能，水泥生產工藝和設備的發展進步對于我國建筑行業的發展具有重要意義。

2 我國水泥生產工藝與設備的現狀

2.1 傳統的生產工藝設備將被取代

改革開發以來，我國經濟快速發展，城市化進程不斷加快，造成城市和偏遠地區的差距日益加深。對于水泥產業的發展也存在著這個問題。資源分布、技術水平、交通的便利程度等，這些因素的不平衡使我們的水泥生產工藝和設備大部分還處在傳統階段。隨著時代的變遷，老舊生產工藝和設備帶來的環境污染大，耗能高，產量低，對整個水泥產業和人們的生活影響很大，應用能耗低、產量大的生產工藝和設備，淘汰掉濕法窯、立波爾窯等傳統的，對社會環境造成嚴重污染的生產工藝和設備，勢在必行。

2.2 新型干法工藝與設備應用廣泛

新型干法水泥生產工藝與設備因其顯著地優越性受到廣泛歡迎，成為水泥生產工藝技術的新的發展潮流代表。它以懸浮預熱設備技術和預分解技術設備為核心，以現代化的均熱、粉磨、運輸和環保設備為技術，充分利用新型的科學技術和設備，以達到材料充分利用、產量大量提高、環境污染減少的生產目的。我國對于新型干法水泥生產工藝與設備的研究和使用自20世紀70年代開始距今已有半個世紀的時間，該技術的研究和應用都有了巨大成果。

3 我國水泥生產工藝與設備的發展

3.1 水泥生產原料工藝與設備的進步

傳統的水泥生產工藝與設備中對于原料的使用有很大的局限性，許多原料因技術與設備達不到要求而無法使用，新型干法水泥生產工藝出現以來，我國開始利用原料的預均化技術使生產原料的使用范圍得到了擴大，隨著技術與設備的進步，預均化技術正迅速完善和發展著，其得到的效果也較之剛研究時有了很大進步。同時，原料工藝與技術的進步實現了生產廢料的有效利用，節省了資源，提高了原料利用率。

3.2 水泥生產制備生料技術設備進步

多年來，困擾世界上經濟發展的能源緊缺的問題，在我們這樣一個本來資源就匱乏，加上又是能源消耗大國，更是突出存在。要改善這個局面，只有提高水泥的制備生料水平，才能提高水泥的產量，滿足市場上的供應。制備生料要求在選粉機的環節上就選擇磨粉量大的設備，我國自行開發生產的選粉機能滿足了市場的需求，節約了水泥生產中的原材料。而且，經過多年技術的積累，大型的生粉粉磨機也投入市場，能最大限度的滿足水泥產業的對量能的需求，粉磨的方式

從傳統的轉變為立式粉磨，這項新工藝根本上扭轉了水泥生產能源消耗大的問題。

3.3 水泥生產生料均化工藝發展進步

在水泥生產的過程中，生料的均化是必不可少的生產環節，也是保證產品質量的重要手段。

隨著中國水泥工業技術的發展，生料均化技術由間歇式空氣攪拌庫逐步發展到投資省、操作簡單、電耗低的連續式均化庫。20世紀80年代開始，中國從國外引進了幾種不同形式的連續式均化庫，如德國的彼得斯均化室連續式均化庫、混合室連續式均化庫、德國的POLYSIUS多點流連續式均化庫（MF庫）、丹麥F.LS的控制流連續式均化庫（CF庫）和德國漢堡公司的中心室連續式均化庫（IBAU庫）等。

20世紀90年代以來，為了同大型新型干法水泥生產線配套，天津院、南京院等設計單位開發出了各具特色的連續式均化庫，使中國水泥生料均化系統的工藝與設備得以健康、快速地發展，不僅為生料均化系統提供了高均化效果、低電耗和高卸空率的工藝與設備，同時也促進了中國新型干法水泥的技術進步和發展。

3.4 水泥生產熟料燒制工藝設備進步

近年來，我國對于熟料燒成工藝和設備的研究也有了很大突破。對于新型干法水泥生產工藝來說，窯外預分解是其核心技術，目前國內的熟料燒制技術也正在逐步采用這種技術。我國目前研究出的窯外預分解系統已經達到了國際先進水平。我國研究人員在吸收國外先進技術的基礎之上獨立開發研究出了控制流篦式冷卻機，這種冷卻機采用的是空氣梁供風，具有入料均勻等傳統冷卻機不可比擬的優點。另外，我國水泥生產所用的燃料主要是煤炭，新型干法水泥的熟料燒制主要采用的是無煙煤，減少了環境污染，取得了良好的經濟效益和環境效益。

3.5 水泥生產粉磨工藝與設備的進步

近20年來，中國水泥粉磨系統的工藝與設備技術進步明顯加快。大幅度提高了水泥的產品質量、降低水泥粉磨電耗和水泥生產成本。

1990年，第一臺國產輥壓機在江陰水泥廠投入使用以來，擠壓粉磨系統工藝與設備的不斷完善、不斷大型化，已經形成以輥壓機為中心、各種新型設備組合成為優勢互補的多種粉磨新工藝，如預粉磨系統、混合粉磨系統、聯合粉磨系統、半終粉磨系統等。其技術水平達到了20世紀90年代末期的國際先進水平。擠壓粉磨系統已成為水泥粉磨的首選方案，在全國普遍推廣應用，最大規格已能滿足與5000t/d熟料新型干法水泥生產線配套。

鋼球磨機大型化及其匹配設備的優化改進和提高，不僅提高了單機生產能力，滿足了水泥生產線單線規模不斷擴大的需求，而且有效提高了粉磨效率。在球磨機開流粉磨水泥的系統中，采用微型研磨體的高細高產磨得到廣泛推廣。高細高產磨技術在磨機倉位設計、磨內篩分、研磨體配比等方面已形成了自己的特色，開辟了廣泛的應用市場。在水泥、超細礦渣、超細粉煤灰等生產中，這種開流粉磨系統已經可以達到或接近閉路系統的效果，而投資和運行成本則可以大幅度降低。采用新型耐磨材料，改善磨機部件材質，不斷提高磨機綜合效率和使用壽命。

3.6 水泥生產環保工藝與設備的進步

21世紀以來，環境保護問題越來越受到社會的重視，一個產業的環境保護意識和環保效率已成為衡量其社會效益的重要標準之一，因此，水泥生產也應該注意環境保護工藝與設備的發展。水泥生產因為生產過程中會產生大量廢屑、粉磨和各種有害氣體而被認為是高污染行業，環境保護工作尤為任重道遠。要想實現水泥生產的可持續發展，在生產過程中減少對環境的污染，在生產過程中就應該時刻注意樹立環保意識，在每一個生產環節都充分考慮環境因素。新型干法水泥生產工藝與設備盛行以來，由于材料利用率的提高、廢料的減少和無煙煤的使用等新技術的使用，環境污染問題已經得到了很大改善，這不但有利于水泥生產行業的健康發展，也有利于社會環境質量的提高。

3.7 新型水泥生產工藝設備進入市場

在中國，由于經濟技術水平、資源分布、交通運輸條件等原因，不僅發展了許多種形式的水泥生產工藝與設備，而且每種形式的水泥生產工藝與設備都發展了多種規模的生產線。中國新型干法水泥生產工藝與設備的技術進步，新型干法水泥技術是以懸浮預熱和預分解技術設備為核心，以先進的環保、熱工、粉磨、均化、儲運、在線檢測、信息化等技術設備為基礎，采用新技術和新材料；節約資源和能源，充分利用廢料、廢渣，促進循環經濟，實現人與自然和諧相處的現代化水泥生產方法。新型干法水泥生產技術代表著當今世界水泥生產的潮流，其生產能力已達到世界水泥生產能力的60%以上。

4 結語

總的來說，水泥工藝與設備的發展趨勢是以節省資源和環境保護為中心，新型干法水泥生產技術代表著當今世界水泥生產的潮流，是實現中國水泥工業現代化的必由之路。

參考文獻：

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