淺析新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

■楊建強 ■中建材國際裝備有限公司，北京 100048

現(xiàn)代水泥生產(chǎn)是將干法水泥中懸浮與分解技術(shù)作為研究核心，在生產(chǎn)中，整合廣泛應(yīng)用的IT 技術(shù)，設(shè)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(xiàn)代化技術(shù)。該技術(shù)不僅有助于實現(xiàn)大型設(shè)施自動化，還有高效、環(huán)保、清潔、高質(zhì)、有害物質(zhì)較少等功能，既節(jié)約了成本消耗，同時也是節(jié)省能源與資源的有效方式。在全國性的水泥生產(chǎn)中，已經(jīng)作為主要的生產(chǎn)工藝被廣泛應(yīng)用。從國內(nèi)發(fā)展進程來看:雖然研發(fā)技術(shù)相對較晚，但發(fā)展迅速，這也造就了水泥企業(yè)的最終發(fā)展之路。

1 新型干法水泥的生產(chǎn)技術(shù)

從新型干法水泥生產(chǎn)過程與工藝來看，主要包含:燃料破碎、進廠、設(shè)備生產(chǎn)、煅燒熟料、水泥發(fā)運與粉磨等。生產(chǎn)內(nèi)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(jié)能性粉磨、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和新式冷卻機等，隨著各種高新技術(shù)的應(yīng)用，也是實現(xiàn)生產(chǎn)高效、節(jié)能與自動化控制的有效方式，它滿足當今持續(xù)發(fā)展的要求。從國內(nèi)水泥工業(yè)發(fā)展進程來看，它主要存在以下問題:新項目產(chǎn)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(chǎn)工藝較差的水泥相比，水泥生產(chǎn)量在其中一直占據(jù)著很大的比重，而小型生產(chǎn)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(xiàn)如下:

1.1 節(jié)能性粉磨裝備與技術(shù)

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(shè)施，具有很好的可靠性與節(jié)電性能，已經(jīng)被廣泛的認可與接受。管磨閉路，和傳統(tǒng)系統(tǒng)與流程相比，是公認的高新技術(shù)，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(wěn)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(zhì)，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(jié)電性。和立磨相比，其生料節(jié)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(tǒng)，它具有很強的熱效率，最后幫助其提升余熱和發(fā)電效益，在噪聲小、運行震動小，廠區(qū)環(huán)境保護力度得到大幅度改善的基礎(chǔ)上，具有調(diào)節(jié)工況速度快、操作簡易、適應(yīng)金屬的能力強等優(yōu)勢。近幾年，隨著工業(yè)材料與加工業(yè)加工得到很好的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)出新一代國內(nèi)輥壓機，這讓磨機使用效果與節(jié)能技術(shù)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(shù)使用較廣泛的臺式機，它的產(chǎn)量已經(jīng)從最初的80t/h 發(fā)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(jīng)趨于成熟，甚至能完全替代現(xiàn)代建設(shè)的需求。

1.2 預分解窯的技術(shù)設(shè)施與節(jié)能工藝

針對不同規(guī)格的生產(chǎn)需求，目前已經(jīng)開發(fā)三支撐與二支撐系列產(chǎn)品，最大規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯支撐可以滿足6000t/d 的生產(chǎn)需求。開發(fā)的雙旋轉(zhuǎn)性燃燒器，可以應(yīng)用在沒有煙煤，并且性能不同的燃料，它具有適應(yīng)能力好、調(diào)節(jié)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(yīng)用了適于燃燒特性，同時燃燒設(shè)施與技術(shù)可靠的設(shè)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(chǔ)。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(yōu)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(zhì)量與粉磨安全。在熱回收效率大大改善的基礎(chǔ)上，其熟料冷卻風量已經(jīng)有所下降，這也是保障燒成系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)的方式。

另外，它還開發(fā)了風阻小、分離效率高、操作便利、不容易結(jié)皮的各種底料，尤其是對煤有著很好的適應(yīng)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(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素，當前應(yīng)有的新技術(shù)主要有:礦山設(shè)計主要依賴模型系統(tǒng)，根據(jù)這種開采與搭配方案，能有效應(yīng)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(zhì)量防控體系，及時做好各種原料調(diào)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(jié)構(gòu)安全特性的要求。

1.4 自動化控制

新型干法水泥的生產(chǎn)工藝有多個機械設(shè)施、閥門、開關(guān)、電動機、調(diào)整回路與檢測點。所以為了確保產(chǎn)品質(zhì)量與系統(tǒng)穩(wěn)定性，必須充分利用自動化控制。從現(xiàn)行的市場反饋的信息來看:應(yīng)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(fā)生產(chǎn)管理，以達到確保系統(tǒng)可靠性與安全性的要求。

2 新型干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展前景

從2012 年第二代新型水泥研發(fā)以來，新型干法水泥在自動化、工業(yè)建設(shè)、減排節(jié)能中得到了很好的應(yīng)用與發(fā)展。也正是由于產(chǎn)能過剩等各種因素影響，才推動了水泥生產(chǎn)中的各種新技術(shù)研發(fā)，最后為拓展市場，改善產(chǎn)品質(zhì)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(shù)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(shù)與理論，借助現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息與計算機技術(shù)達到促進干法水泥生產(chǎn)的要求。但是，我們也應(yīng)該看到主要產(chǎn)品并不能滿足凝膠物質(zhì)與經(jīng)濟建設(shè)的要求，它有著很好的協(xié)同處置、節(jié)能減排的功效，截止目前已經(jīng)發(fā)展成為新型環(huán)保的重要內(nèi)容。

2.1 粉磨發(fā)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(zhì)量要求，同時在減排節(jié)能上也是有目共睹的，使用終粉進行磨制已經(jīng)成為趨勢。在2010 年的TRMK4541 輥磨中，其磨機具有平穩(wěn)運行的特點，它的各項技術(shù)均能達到合同標準，標準稠度水量、顆粒分布和圈流系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)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(tǒng)發(fā)展

對于燒成體系中，回轉(zhuǎn)窯正在逐年下降，而作為核心設(shè)施的理念也在改變。從工藝的方面來看:它更注重系統(tǒng)產(chǎn)量，所以應(yīng)該盡量控制回轉(zhuǎn)窯熱損，以達到工作要求。減少回轉(zhuǎn)窯散熱最主要的方法就是短回轉(zhuǎn)窯，通過控制規(guī)格，達到改善回轉(zhuǎn)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(chǎn)水泥的燃料都是各個生產(chǎn)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(yōu)化資源、充分利用成本的要求。

3 結(jié)語

新型干法水泥生產(chǎn)作為一門新型技術(shù)，雖然起步較晚，但是發(fā)展迅速，它為調(diào)整產(chǎn)業(yè)構(gòu)造提供了很好的技術(shù)支持與保障。因此，在實際工作中，我們必須整合技術(shù)現(xiàn)狀，結(jié)合發(fā)展前景，讓其發(fā)揮更好的作用。

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