水泥工業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)

1、a 表遂 rX r _ .1 v I x i i i i i i i il i i j s a v i if d水泥工業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)與新趨勢(shì)系部：材料工程系專業(yè):無機(jī)非金屬材料工程姓名： 趙越班級(jí)：1120732學(xué)號(hào)：112073214水泥工業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)與新趨勢(shì)摘要：水泥是一種重要的傳統(tǒng)的建筑材料。通過對(duì)水泥工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r的分析和 了解，我們能確定水泥工業(yè)還需調(diào)整哪些產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及開發(fā)新的生產(chǎn)工藝來滿足不 斷發(fā)展的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，開發(fā)生產(chǎn)更節(jié)能更環(huán)保的水泥。我國目前新型預(yù) 分解水泥生產(chǎn)技術(shù)已基本達(dá)到高效節(jié)能的先進(jìn)水平，新型干法水泥窯的純低溫余 熱發(fā)電、工業(yè)廢渣的綜合利用和水泥窯處理廢棄物技術(shù)的研

2、究開發(fā)，使這項(xiàng)傳統(tǒng) 意義上的高能耗產(chǎn)業(yè)成為資源綜合利用、節(jié)能環(huán)保、利用廢渣的重要產(chǎn)業(yè)。關(guān)鍵詞：水泥工業(yè)；發(fā)展?fàn)顩r；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；水泥工業(yè)；節(jié)能；環(huán)保；新技術(shù) 引言：水泥是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)原材料。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國水泥產(chǎn)量已連續(xù) 20多年位居世界第一，保障了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。但是當(dāng)前，我國水泥工業(yè) 結(jié)構(gòu)性矛盾仍十分突出，主要表現(xiàn)為經(jīng)營粗放，生產(chǎn)集中度和勞動(dòng)生產(chǎn)率均較低， 資源和能源消耗高，環(huán)境污染比較嚴(yán)重，特別是立窯、溫法窯、干法中空窯等落 后技術(shù)裝備還占相當(dāng)比重，可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。不過，可喜的是隨著我國 循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的深化和循環(huán)經(jīng)濟(jì)工作的推進(jìn)，國家一系列法律、法規(guī)、政策的出 臺(tái)，推進(jìn)了水泥

3、工業(yè)更快地向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。尤其是近年來，我國水泥工作 者自主研發(fā)創(chuàng)新，取得了一批節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)成果，使目前建設(shè)的新型干法水 泥生產(chǎn)線主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已達(dá)到世界先進(jìn)水平。以下是我所了解到的水泥行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、影響因素、發(fā)展思路 及水泥混凝土新工藝的開發(fā)進(jìn)行了概括及展望。1水泥行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀水泥是使用最廣泛的混凝土膠凝材料。水泥的化學(xué)成分和物理成分對(duì)混凝土 的性質(zhì)有極大影響，起決定作用，包括施工的和易性、強(qiáng)度、收縮、抗?jié)B性能、 耐久性、與鋼筋的粘接和對(duì)鋼銹蝕等方面?，F(xiàn)在雖然可以通過測(cè)試水泥的成分， 控制水泥的生產(chǎn)，但水泥與混凝土性質(zhì)之間至今仍無法定量分析，對(duì)于摻外加劑 的情況尤其如

4、此?，F(xiàn)在我國水泥生產(chǎn)總量基本上能滿足基本建設(shè)需求。其廣泛應(yīng)用于市政改 建、水利水電工程、道路工程等領(lǐng)域，為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)立下了汗馬功勞。我 國水泥行業(yè)現(xiàn)存主要問題由“供不應(yīng)求”逐步轉(zhuǎn)向?qū)ζ鋸募夹g(shù)、規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 等方面的調(diào)整。水泥生產(chǎn)發(fā)展從傳統(tǒng)的產(chǎn)窖法到目前的新型流水線生產(chǎn)，科技的 不斷進(jìn)步也促進(jìn)了人們對(duì)水泥應(yīng)用的科學(xué)研究，這些都極大地推動(dòng)了水泥行業(yè)的 發(fā)展。其中小水泥廠是我國水泥工業(yè)的重要組成部分，其水泥產(chǎn)量大約占我國水 泥行業(yè)總產(chǎn)量的80%以上。2生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)新中國成立時(shí)，水泥生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)主要是以濕法回轉(zhuǎn)窯和干法回轉(zhuǎn)窯為主。 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中央政府管理和建設(shè)的回轉(zhuǎn)窯廠的水泥產(chǎn)量

5、，遠(yuǎn)不能 滿足國家建設(shè)的需要，立窯廠由于投資少，建設(shè)期短，得到了迅速的發(fā)展。立窯 是比濕法和干法回轉(zhuǎn)窯更為落后的技術(shù)，其產(chǎn)品質(zhì)量差，能耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重， 勞動(dòng)生產(chǎn)效率低。20世紀(jì)70年代，我國起步開發(fā)比濕法和干法回轉(zhuǎn)窯更為先進(jìn)的新型干法技 術(shù)，在對(duì)外開放的環(huán)境下，采取了自主開發(fā)與技術(shù)引進(jìn)、消化吸收相結(jié)合的辦法， 加快了技術(shù)開發(fā)進(jìn)程，并在較短時(shí)間內(nèi)取得了成效。從2003年開始，我國新型干法水泥生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，到2007年我國先進(jìn)的新 型干法產(chǎn)量已達(dá)到水泥總產(chǎn)量的55%，超過了落后生產(chǎn)方法的水泥產(chǎn)量，由立 窯為主轉(zhuǎn)為以新型干法為主的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)。水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整：加強(qiáng)資源節(jié)約與綜合利用，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；

6、加強(qiáng)總量控 制，實(shí)施分類指導(dǎo)。繼續(xù)支持大型干法水泥項(xiàng)目。嚴(yán)禁立窯等落后生產(chǎn)工藝新建、 擴(kuò)建和單純以擴(kuò)大產(chǎn)能為目的技術(shù)改造項(xiàng)目；制定和完善政策，嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入； 建立落后產(chǎn)能退出機(jī)制，加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度；支持大企業(yè)集團(tuán)發(fā)展，加快提 高產(chǎn)業(yè)集中度；鼓勵(lì)水泥企業(yè)“走出去”，參與國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)；加強(qiáng)水泥礦 山資源管理，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)作用，加強(qiáng)行業(yè)自律。3影響水泥企業(yè)發(fā)展的主要因素物流運(yùn)輸成本：熟料是水泥生產(chǎn)的中間產(chǎn)品，水泥的關(guān)鍵性工序和大部分 成本主要體現(xiàn)在熟料產(chǎn)品上。熟料完成后，一般再添加15%30%的石膏、煤 灰、礦渣及硅灰等混合料，粉磨加工制成水泥。由于水泥產(chǎn)品體積大積重，單位 運(yùn)輸成

7、本高。環(huán)境成本：環(huán)境成本是指為了保護(hù)環(huán)境、防范生態(tài)破壞，在商品生產(chǎn)活動(dòng) 中，從資源開采、生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、回收到處理廢棄物所需的全部費(fèi)用。主要 由自然資源本身的價(jià)值和自然環(huán)境修復(fù)價(jià)值兩大部分組成。需求因素：水泥行業(yè)景氣與固定資產(chǎn)投資波動(dòng)高度相關(guān)。投資和需求的變 動(dòng)直接影響水泥固定資產(chǎn)的增長。固定資產(chǎn)投資的快速增長能夠帶動(dòng)水泥行業(yè)產(chǎn) 量呈現(xiàn)高速增長。反之亦然。宏觀經(jīng)濟(jì)政策和宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，會(huì)對(duì)水泥工 業(yè)造成直接的威脅。4水泥工業(yè)發(fā)展總體思路采用高效節(jié)能的先進(jìn)水泥生產(chǎn)技術(shù)：所謂高效節(jié)能的先進(jìn)水泥生產(chǎn)技術(shù)包括 工藝技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)和管理操作技術(shù)及其相 互的結(jié)合。能達(dá)到

8、對(duì)使用的原燃料資源適應(yīng)性廣、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)、生產(chǎn)效率高、 能耗低，環(huán)境污染小，最大限度地利用廢棄物的要求?？傮w技術(shù)先進(jìn)合理：工廠整體布置及工藝流程合理，物料流向順暢、簡捷， 功能分區(qū)明確；場(chǎng)地合理利用，因地制宜，提高利用率；各期生產(chǎn)線的物料聯(lián)系 順暢便捷；充分利用已有工程的生產(chǎn)及生產(chǎn)輔助設(shè)施，節(jié)省投資；做好環(huán)境及水 土保持工作。降低原燃料品質(zhì)要求擴(kuò)大原燃料使用范圍：通過技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐探索， 已對(duì)低品位原、燃料的處理和應(yīng)用、礦山的綜合開采和使用及各種工業(yè)廢棄料的 再利用等多方面積累了豐富生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。特別是低品位原、燃料對(duì)燒成系統(tǒng)的適應(yīng) 性有了較多的解決辦法，從而使新型干法水泥生產(chǎn)原、燃料的使用

9、范圍更寬。國產(chǎn)化和大型化機(jī)械裝備已趨成熟：1生料制備系統(tǒng)設(shè)備。有適合各種原 料形狀的破碎機(jī)系統(tǒng)，如單機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)1600t/h的大型石灰石破碎機(jī)；不同 規(guī)格的帶組合式高效選粉機(jī)的風(fēng)掃磨、尾卸磨、中卸磨及輥式磨等多種粉磨系統(tǒng) 中，最大的風(fēng)掃磨、尾卸磨。2燒成系統(tǒng)裝備。目前我國的燒成系統(tǒng)裝備均已 應(yīng)用于10000t/d熟料以下各種規(guī)模的生產(chǎn)線，具有換熱效率高、阻力損失小等 特點(diǎn)，C1筒出口氣體溫度可小于330C，系統(tǒng)壓降低于4.8kPa。新的篦冷機(jī)系統(tǒng) 熱回收效率75%，熟料冷卻用風(fēng)量(標(biāo)況)1.82m3/kg。3水泥粉磨系統(tǒng)裝 備。目前有帶組合式高效選粉機(jī)的國產(chǎn)化圈流管磨系統(tǒng)、國產(chǎn)輥壓機(jī)+管磨系

10、統(tǒng)、 引進(jìn)CKP+國產(chǎn)管磨系統(tǒng)等多種系統(tǒng)配置方案，最大生產(chǎn)能力達(dá)180t/h，可根據(jù) 需要靈活配置。此外，在輸送設(shè)備、計(jì)量設(shè)備、環(huán)保設(shè)備和自動(dòng)控制技術(shù)裝備等 各方面，也都相應(yīng)推出了性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠的技術(shù)和設(shè)備。4環(huán)?？刂坪图?術(shù)達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。粉塵污染和噪音污染是水泥生產(chǎn)中環(huán)境污染的兩大問題，既影響 經(jīng)濟(jì)效益，又影響生存環(huán)境。隨著我國環(huán)境保護(hù)舉措力度的加大，對(duì)水泥企業(yè)建 設(shè)和生產(chǎn)的環(huán)保提出了越來越高的要求。我國水泥工作者經(jīng)過不斷努力，研制了 新的除塵工藝和高效除塵設(shè)備、隔音或消音設(shè)備。目前新型干法生產(chǎn)線主要粉塵 排放點(diǎn)的排放濃度（標(biāo)況）可控制在W30mg/m3；新型低NOX燒成系統(tǒng)排放量 （標(biāo)況

11、）可低于500mg/m3。5水泥生產(chǎn)的綜合優(yōu)化技術(shù)日趨成熟。水泥 生產(chǎn) 的配料、操作、控制等技術(shù)越來越完善，很多單項(xiàng)新技術(shù)的使用也產(chǎn)生了很好的 節(jié)能環(huán)保效益。新型干法水泥生產(chǎn)線大宗物料采用機(jī)械輸送方式，可以較大程度 地降低電耗，已被廣泛使用。對(duì)大型風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)速技術(shù)取代傳統(tǒng) 的通過擋板閥門或液力偶合器來調(diào)速，節(jié)能效果十分顯著。6主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)達(dá)到先進(jìn)水平。2500t/d-cl、5000t/d-cl生產(chǎn)線燒成熱耗可分別低于3136kJ/kg、 3000kJ/kg；熟料電耗可分別低于56kWh/t、58kWh/t；勞動(dòng)生產(chǎn)率可達(dá)6000t水 泥/ （人-年）以上。廣泛運(yùn)用純低溫余熱

12、發(fā)電技術(shù)：新型干法水泥窯生產(chǎn)過程中由窯頭熟料冷卻 機(jī)和窯尾預(yù)熱器排掉的350C以下廢氣，其所含熱量占水泥熟料燒成總熱量的 30%以上（約220X 4.18kJ/kg），用于原、燃料烘干（5060）X4.18kJ/kg,尚有約 160X4.18kJ/kg未利用，充分利用水泥生產(chǎn) 中的純低溫廢氣余熱發(fā)電，最大限 度地供給自身用電需要，可減少外供電量，節(jié)約成本。尤其是對(duì)高耗能產(chǎn)業(yè)，最 大限度地回收利用余熱，降低能耗，節(jié)約能源，符合貫徹經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要 求。工業(yè)廢渣綜合利用技術(shù)：我國冶金、電力等行業(yè)的發(fā)展，伴隨產(chǎn)生的主 要 問題是工業(yè)廢棄渣的排放量越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年我國粗鋼、生鐵產(chǎn)量均

13、超過4億t，按此推算，高爐礦渣排放量將接近1.5億t；火力發(fā)電排放粉煤灰量 估算接近2.5億t，這是一個(gè)巨大的數(shù)字。實(shí)際上，高爐礦渣組成主要是硅酸鈣 （鎂）、鋁酸鈣（鎂）等的熔融體，粉煤灰（coalash）主要物相是玻璃體，占50% 80%；所含晶體礦物有莫來石、a-石英、方解石、鈣長石、硅酸鈣、赤鐵礦和磁 鐵礦等，還有少量未燃的碳。其主要化學(xué)成分均為二氧化硅（SiO2）、氧化鋁（Al2O3） 和氧化鐵（Fe2O3）等。高爐礦渣和粉煤灰都具有潛在的水化活性。當(dāng)將其與硅酸 鹽水泥合理摻和，在合適條件下，能水化生成水化硅酸鈣凝膠、鈣磯石、水化鋁 酸鈣及其固溶體、氫氧化鈣等水化產(chǎn)物，產(chǎn)生較大的強(qiáng)度。

14、因此許多工業(yè)廢棄渣 實(shí)際上又是一種寶貴的建材資源。隨著對(duì)環(huán)保問題認(rèn)識(shí)的深化和廢棄渣利用技術(shù) 水平的提高，國內(nèi)水泥生產(chǎn)中對(duì)粉煤灰、煉鐵高爐礦渣的綜合利用取得了良好的 效果，既節(jié)約了能源、利用了廢渣，還可有效地調(diào)節(jié)水泥品種、改善水泥性能， 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。水泥窯協(xié)同處理廢棄物技術(shù)：這里所指的廢棄物，主要是指含有害成分的工 業(yè)固體廢棄物或生活垃圾。隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，各種廢棄物 數(shù)量有逐年增長的趨勢(shì)，我國城市人均生活垃圾年產(chǎn)生量已經(jīng)達(dá)到450kg左右。 水泥窯體積大，熱容量也很大，且煅燒溫度很高，技術(shù)上具備協(xié)同處理廢棄物 的能力。自20世紀(jì)90年代以來，國外水泥行業(yè)已經(jīng)有較多

15、的利用廢棄物部分取 代水泥窯原燃料來處理廢棄物的實(shí)例，既處理了廢棄物，又節(jié)約了礦物原燃料用 量，效果很好。隨著研究開發(fā)的深入，這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)越來越多地投入使用，真正 實(shí)現(xiàn)“減量化、再利用、再循環(huán)”。結(jié)語：近年我國水泥工業(yè)在新型干法生產(chǎn)技術(shù)上堅(jiān) 持自主創(chuàng)新，推出了一批新 技術(shù)和裝備，新建大型生產(chǎn)線生產(chǎn)主要技經(jīng)指標(biāo)達(dá)到或接近世界先進(jìn)水平。在資 源綜合利用、節(jié)能環(huán)保、利用廢渣等方面成績顯著，水泥企業(yè)集約化、規(guī)?；?度顯著提高，還帶動(dòng)了我國大型機(jī)械裝備工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。我們要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展 觀，堅(jiān)持走循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展道路，堅(jiān)持發(fā)展節(jié)能環(huán)保低耗技術(shù)，合理發(fā)揮水泥工 業(yè)消納廢棄物的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，努力實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)的現(xiàn)代化。參考文獻(xiàn)：郝國明(河北省建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院) 水泥工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢(shì)黃冰(1962-)，女，本科，工程師，建筑材料專業(yè) 水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)韓榮金.水泥混凝土施工技術(shù)的實(shí)踐與展望J.工程技術(shù).2009(9):170172.于樂，謝旭杰.淺談水泥行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)J.教育經(jīng)濟(jì).