新常態(tài)水泥工業(yè)與科技創(chuàng)新

韓仲琦

綜述

新常態(tài)水泥工業(yè)與科技創(chuàng)新

韓仲琦

新常態(tài)的我國(guó)水泥工業(yè)是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的綠色環(huán)保型產(chǎn)業(yè)，水泥工業(yè)要轉(zhuǎn)向發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和更多依靠技術(shù)進(jìn)步、以提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率獲取水泥工業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展必須得到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支撐，本文探討了新常態(tài)我國(guó)水泥工業(yè)的發(fā)展前景以及對(duì)科技創(chuàng)新的要求。

新常態(tài)；水泥工業(yè)；科學(xué)技術(shù)；廢棄物；水泥基材料；低碳化

1　前言

水泥是一種與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著密切關(guān)系的基礎(chǔ)原材料。水泥是一種粉粒體狀物料，其生產(chǎn)過(guò)程屬于散體物料的處理過(guò)程，因此研究粉體工程的規(guī)律性和創(chuàng)新粉體技術(shù)，對(duì)水泥工業(yè)有著非常重要的意義。

近年來(lái)在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)放緩的背景下，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新常態(tài)，2014年我國(guó)水泥產(chǎn)量達(dá)到24.76億噸，連續(xù)31年居世界第一位，但增速是自1990年以來(lái)最為緩慢的一年，出現(xiàn)了嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩情況。一些典型的、先進(jìn)企業(yè)的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)世界先進(jìn)水平，但整體能耗與污染物排放指標(biāo)仍然落后于國(guó)際先進(jìn)水平，協(xié)同處置廢棄物進(jìn)展緩慢，所以新常態(tài)下的水泥工業(yè)必須加快向清潔生產(chǎn)、環(huán)境友好、綠色制造、環(huán)保功能型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須得到先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支撐。

本文介紹了我國(guó)水泥工業(yè)取得的成績(jī)和新常態(tài)水泥工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，同時(shí)介紹了相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果在水泥工業(yè)的應(yīng)用研究情況。

2　我國(guó)水泥生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步

波特蘭水泥是一種具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)原材料，自1824年英國(guó)人取得專(zhuān)利權(quán)后已有近兩百年的歷史，1889年我國(guó)第一家水泥廠——唐山士敏土廠投產(chǎn)，后經(jīng)六十多年的技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)了艱苦的發(fā)展歷程，我國(guó)水泥工業(yè)取得了巨大技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)能快速增長(zhǎng)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大貢獻(xiàn)。目前我國(guó)已研發(fā)了1 000～10 000t/d高質(zhì)量系列生產(chǎn)線，承攬海外水泥工程約一半的市場(chǎng)，現(xiàn)有1 700多條新型干法水泥生產(chǎn)線，其中9條為世界最大級(jí)萬(wàn)噸生產(chǎn)線，具有世界最長(zhǎng)的43km石灰石輸送機(jī)和最大的φ7.2/6.2m×69m回轉(zhuǎn)窯，每年可消納全國(guó)50%以上的工業(yè)廢渣。在處理有毒、有害廢物和污染土、江河垃圾等方面，我國(guó)水泥窯爐逐漸成為重要的環(huán)保設(shè)施。

3　關(guān)于新常態(tài)水泥工業(yè)的發(fā)展前景

3.1水泥工業(yè)向著綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展

加快向清潔生產(chǎn)、環(huán)境友好、綠色轉(zhuǎn)型是必然之路。以國(guó)家強(qiáng)制性能耗標(biāo)準(zhǔn)、各種污染物和溫室氣體排放標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，加快技術(shù)改造和裝備升級(jí)，向環(huán)保功能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，以先進(jìn)的廢物綜合利用技術(shù)和水泥窯協(xié)同處置技術(shù)為支撐，定位企業(yè)為綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)。

3.2信息技術(shù)將提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力

我國(guó)水泥生產(chǎn)技術(shù)與裝備的IT技術(shù)、智能化控制技術(shù)，與國(guó)外先進(jìn)水平還有很大差距，新常態(tài)下水泥工業(yè)要努力實(shí)現(xiàn)集研發(fā)設(shè)計(jì)、物流采購(gòu)、生產(chǎn)管控、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)為一體的工業(yè)流程鏈條智能化，積極開(kāi)發(fā)智能工程、數(shù)字礦山和物聯(lián)網(wǎng)。

3.3水泥基材料要有大的發(fā)展

隨著基礎(chǔ)設(shè)施的完善和其他材料的競(jìng)爭(zhēng)，將會(huì)逐漸減少對(duì)“水泥”這種基礎(chǔ)原材料的需求。水泥基材料革命性創(chuàng)新能帶來(lái)新的市場(chǎng)需求，若出現(xiàn)重大進(jìn)展，就會(huì)極大地拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于水泥的需求將會(huì)有所變化。在上下游關(guān)聯(lián)領(lǐng)域如水泥與混凝土用礦物材料、混凝土骨料、商品混凝土、特殊功能水泥等，建立相互支撐的多元化產(chǎn)業(yè)群，現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)已出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈延伸，或向行業(yè)外產(chǎn)業(yè)鏈延伸的新情況。

3.4水泥產(chǎn)業(yè)“走出去”

水泥產(chǎn)業(yè)“走出去”，即向國(guó)外發(fā)展，有助于化解裝備制造業(yè)的產(chǎn)能過(guò)剩和金融資本的過(guò)剩。中國(guó)水泥技術(shù)裝備已占據(jù)國(guó)際市場(chǎng)45%左右的份額，“走出去”的是資本、技術(shù)裝備和管理。圍繞國(guó)家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，若“中國(guó)水泥”轉(zhuǎn)變?yōu)閲?guó)際化的產(chǎn)業(yè)，對(duì)國(guó)家和平、國(guó)際合作、友好發(fā)展的外交戰(zhàn)略將起到重要支撐作用。

現(xiàn)代水泥工業(yè)在我國(guó)已經(jīng)成為成熟的產(chǎn)業(yè)，我國(guó)新常態(tài)水泥工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是：不僅要為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)原材料，而且要成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的協(xié)同點(diǎn)，逐步發(fā)展成為不可或缺的綠色產(chǎn)業(yè)。

4　相關(guān)科學(xué)技術(shù)在水泥工業(yè)的應(yīng)用與研究

4.1節(jié)能粉碎理論的研究

單顆粒粉碎是粉碎技術(shù)的基礎(chǔ)，單顆粒粉碎系指粉碎過(guò)程是顆粒各自獨(dú)立進(jìn)行的，不存在顆粒間的作用。20世紀(jì)80年代以后出現(xiàn)了以料床粉碎理論為基礎(chǔ)的預(yù)粉碎或預(yù)粉磨設(shè)備，如輥壓機(jī)和立式輥磨。而料層粉碎是指大量顆粒相互聚集形成的粒子群發(fā)生的粉碎現(xiàn)象。近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)代工業(yè)中眾多的粉碎實(shí)踐都含有料層粉碎的因素，此理論由德國(guó)Claustal學(xué)院Schonert教授最早提出。如顎式破碎機(jī)、輥壓機(jī)、輥磨、沖擊磨機(jī)、振動(dòng)磨等，單顆粒的粉碎概率可以達(dá)到100%，而料層粉碎存在一個(gè)極限粉碎概率，由于現(xiàn)代粉碎手段的限制，至今人們還無(wú)法獲得絕對(duì)極限粒度的產(chǎn)品，得到1～0.1μm已很不錯(cuò)，所以關(guān)于料層粉碎機(jī)理的研究還有很多內(nèi)容。這方面的研究對(duì)水泥廠的節(jié)能來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要，粉磨工序的耗電量約為水泥制備全部耗電量的70%，為了最大限度節(jié)能和加工出符合要求的產(chǎn)品，必須研究粉磨節(jié)能的機(jī)理、開(kāi)發(fā)更有效的粉磨技術(shù)和設(shè)備?，F(xiàn)在中材裝備公司開(kāi)發(fā)的大型生料輥磨規(guī)格為T(mén)RM60.4，已用于曲寨河北礦峰6 000t/d生產(chǎn)線上，最大輥壓機(jī)規(guī)格為T(mén)RP220×160。

粉碎技術(shù)的研究?jī)?nèi)容有三：顆粒的粉碎物理學(xué)、粉碎工藝的系統(tǒng)工程以及粉碎的機(jī)械力化學(xué)。關(guān)于水泥工業(yè)粉碎與粉磨的應(yīng)用基礎(chǔ)研究可能有如下幾方面：

（1）更深入研究輥磨的粉碎機(jī)理，如隨供能水平的提高，料床粉碎效率的降低幅度比球磨機(jī)小，因此成品越細(xì)料床粉磨的能耗越少；施力體形狀對(duì)粉碎效率有較大影響，即磨輥與磨盤(pán)的組合形式應(yīng)加強(qiáng)研究；循環(huán)再壓將改變?cè)辛洗捕哑鼋Y(jié)構(gòu)，組成新的排列，有利于提高能量利用率；要研究輥壓和循環(huán)負(fù)荷的合理搭配及機(jī)內(nèi)循環(huán)和機(jī)外循環(huán)的適當(dāng)組合等。

（2）生料粉磨采用立式輥磨得到了廣泛認(rèn)同，但水泥終粉磨采用料床粉磨的輥磨或輥壓機(jī)一直有不同的觀點(diǎn)，因此采用料床預(yù)粉磨加上球磨機(jī)的流程仍然被一些業(yè)主選用，并且工藝流程也存在幾種方式。近來(lái)取消機(jī)內(nèi)選粉機(jī)的CKP磨（小野田與川崎開(kāi)發(fā)）水泥終粉磨得到了一些人的肯定。

（3）水泥工業(yè)參與協(xié)同處置廢棄物的工作是水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，被粉碎和分解的廢棄物種類(lèi)將會(huì)增加，預(yù)計(jì)預(yù)處理技術(shù)會(huì)有較大進(jìn)展，故今后應(yīng)加強(qiáng)粉碎產(chǎn)品的顆粒組成及顆粒形貌的研究。

（4）今后對(duì)混合粉碎與單獨(dú)粉碎的研究要加強(qiáng)，如何計(jì)算粉碎效率以及研究各種粉碎設(shè)備的節(jié)能潛力，如何更有效地利用擠壓能和沖擊能。

（5）高效粉碎方法仍然會(huì)繼續(xù)探索。在水泥生產(chǎn)中，原料、燃料和熟料都屬于脆性物料，其特點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低而抗壓強(qiáng)度高，這是傳統(tǒng)粉磨設(shè)備效率低的一個(gè)重要原因。有人曾試圖用抗拉原理使物料受到破碎，設(shè)計(jì)了粉磨石灰石的裝置，即在高壓容器內(nèi)瞬時(shí)釋放壓力，使物料受拉而被粉碎，這在原理上講是成立的，但“爆炸磨”的工業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)沒(méi)有獲得成功。

（6）由于高效利用資源的研究取得了進(jìn)展，超細(xì)產(chǎn)品越來(lái)越得到重視，所以除了水泥工業(yè)慣用的球磨機(jī)、輥磨和輥壓機(jī)外，一些適合超細(xì)粉磨作業(yè)的其他形式粉磨機(jī)越來(lái)越引起人們的注意，例如振動(dòng)磨、氣流磨、攪拌磨等，這些磨機(jī)近年來(lái)也有了很大技術(shù)進(jìn)步。

4.2多功能復(fù)合式分離收塵裝置

20世紀(jì)90年代以后，袋收塵器進(jìn)入復(fù)合功能時(shí)代，二噁英的捕獲和防止就是有代表性的一例。從焚燒爐排出的氣體有多種固體和氣體物質(zhì)，此外還含有水分，所以要求過(guò)濾介質(zhì)在其表面對(duì)二噁英類(lèi)物質(zhì)也能捕集。可以在過(guò)濾介質(zhì)表面預(yù)涂上石灰或粉狀活性炭，但隨著過(guò)濾量的增加，捕獲成本就要增加，所以為了用過(guò)濾介質(zhì)直接分解二噁英，可在濾布表面預(yù)涂催化劑，這種過(guò)濾介質(zhì)既可以捕獲顆粒狀物質(zhì)也可以分解氣體狀物質(zhì)。納米催化劑氣流成網(wǎng)技術(shù)正在開(kāi)發(fā)，制成載負(fù)催化劑的復(fù)合針刺氈濾料，兼具過(guò)濾和催化裂解功能，可用于分解二噁英等有機(jī)廢氣。此外，惡臭問(wèn)題可以用活性炭或沸石等作為預(yù)涂層來(lái)解決。

圖1　顆粒大小的劃分和水泥顆粒的范疇

4.3 PM2.5治理技術(shù)研究

環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局聯(lián)合發(fā)布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（2012-2-29）中，增加了PM2.5指標(biāo)，這與世衛(wèi)組織WHO過(guò)渡期第一階段目標(biāo)值相同，但與先進(jìn)國(guó)家仍有很大差距。

目前的情況是：我國(guó)建材行業(yè)沒(méi)有PM2.5的詳細(xì)排放數(shù)據(jù)，欠缺相關(guān)的法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，污染治理技術(shù)的開(kāi)發(fā)沒(méi)有正式進(jìn)行，監(jiān)測(cè)監(jiān)管能力不夠，認(rèn)識(shí)水平較低等。圖1是散體物料的粒徑范圍劃分，可看出水泥的粒徑范圍，水泥粉體中含有PM2.5和PM10。

據(jù)有關(guān)資料報(bào)道，我國(guó)工業(yè)集中的華北P(pán)M2.5占到了整個(gè)顆粒懸浮物重量的一半以上，此外我國(guó)長(zhǎng)三角、珠三角、西部等地也是細(xì)顆粒物污染嚴(yán)重的地區(qū)。

PM2.5及以下的粉塵顆粒，在排放總量中的比率極高，我國(guó)水泥產(chǎn)量很大，所以從整體來(lái)看，水泥行業(yè)排放的PM2.5可能在前幾位。水泥行業(yè)的PM10和PM2.5一般來(lái)自燃燒和冷卻工序，并可能含有氮氧化物、硫化物及其他某些物質(zhì)。目前我國(guó)還缺乏測(cè)試手段，研究工作處于起步階段。采用袋收塵器分離粉塵是最有效的方法，所以過(guò)濾介質(zhì)是核心材料，美國(guó)杜邦和戈?duì)柟径际茄芯窟^(guò)濾介質(zhì)的有名公司。我國(guó)幾所大學(xué)已開(kāi)始這方面實(shí)驗(yàn)室的理論研究。

水泥工業(yè)PM2.5治理技術(shù)的研究方向有如下幾點(diǎn)：

（1）研究高性能濾料；

（2）開(kāi)發(fā)水泥窯PM2.5超細(xì)顆粒物的捕獲、測(cè)控技術(shù)；

（3）制定PM2.5排放標(biāo)準(zhǔn)與水泥生產(chǎn)企業(yè)的安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

4.4水泥窯處置廢棄物的應(yīng)用基礎(chǔ)研究

筆者在過(guò)去發(fā)表的文章中，已介紹過(guò)水泥工業(yè)協(xié)同處置廢棄物的技術(shù)開(kāi)發(fā)情況，如協(xié)同處置生活垃圾、下水污泥、工業(yè)有毒有害廢棄物的技術(shù)開(kāi)發(fā)、廢棄物的分類(lèi)分揀裝置、廢棄物預(yù)處理的破碎、分級(jí)和儲(chǔ)運(yùn)裝備、有害元素的檢測(cè)和控制等，此處不再贅述，本文擬就其他兩個(gè)問(wèn)題作一簡(jiǎn)單介紹。

4.4.1回轉(zhuǎn)窯焚燒廢棄物的效果問(wèn)題

目前我國(guó)水泥窯協(xié)同處置技術(shù)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)廢物焚燒特性、環(huán)境影響等方面的研究，解決實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的廢棄物焚燒效果不佳、窯內(nèi)結(jié)皮、耐火材料腐蝕、污染物排放不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，因?yàn)檫@些問(wèn)題影響了協(xié)同處置系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，同時(shí)還關(guān)系到二噁英等有機(jī)污染物的排放、廢物種類(lèi)與有害物質(zhì)對(duì)燒成系統(tǒng)的影響等。另外，由于廢棄物成分復(fù)雜且具有一定的化學(xué)性、毒性、腐蝕性及危害性，使得水泥廠建設(shè)預(yù)處理配套設(shè)施時(shí)遇到了很多困難。

控制二噁英生成的生產(chǎn)工藝條件等基本理論需要完整地科學(xué)地研究，與此同時(shí)研究鉀、鈉、硫、氯等干擾元素在燒成系統(tǒng)中的反應(yīng)行為和控制方法，研究熟料對(duì)于重金屬離子的固化理論和固化限值以及防止水泥混凝土使用中的二次污染等，都是很重要的待解決的問(wèn)題。解決這些問(wèn)題將奠定水泥窯作為廢棄物最優(yōu)處置的環(huán)保產(chǎn)業(yè)理論基礎(chǔ)，為水泥產(chǎn)業(yè)向環(huán)保產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提供技術(shù)和理論支撐。

4.4.2高間隙質(zhì)水泥熟料

最近國(guó)外期刊報(bào)道了高間隙質(zhì)水泥的質(zhì)量問(wèn)題。當(dāng)把使用廢棄物的水泥與普通波特蘭水泥比較時(shí)，Al2O3的成分較多，這是由于采用了大量廢棄物的結(jié)果，所以今后要考慮水泥中“間隙質(zhì)量”的增加問(wèn)題，“間隙質(zhì)量”，即“空白質(zhì)量”，若多的話將對(duì)凝結(jié)時(shí)間、水化熱、流動(dòng)性、最終強(qiáng)度、收縮率造成影響，應(yīng)分別研究其影響關(guān)系，找到對(duì)應(yīng)措施。例如當(dāng)C3A增加了，可以調(diào)整石膏的加入量以保證良好的流動(dòng)性，所以有人提出了保證一定物性、強(qiáng)度和水化熱的“間隙質(zhì)量”組成方案。

4.5 CO2的應(yīng)用研究

碳捕集與封存技術(shù)稱(chēng)為CCS技術(shù)（Carbon Captureand Storage），碳捕集技術(shù)目前大體上分為三種：燃燒前捕集、燃燒后捕集和富氧燃燒捕集。三者各有優(yōu)勢(shì)，卻又各有技術(shù)與成本難題有待解決。潛在的技術(shù)封存方式有：地質(zhì)封存（在地質(zhì)構(gòu)造中，例如石油和天然氣田、不可開(kāi)采的煤田以及深鹽沼池構(gòu)造）、海洋封存（直接釋放到海洋水體中或海底）以及將CO2固化成無(wú)機(jī)碳酸鹽。CO2的地下儲(chǔ)存，作為溫室氣體減排和資源化利用之間的結(jié)合點(diǎn)，展示了實(shí)現(xiàn)溫室氣體資源化利用并提高油氣采收率的廣泛應(yīng)用前景，有可能成為在經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)與環(huán)境保護(hù)上可實(shí)現(xiàn)雙贏的有效方法。

目前中國(guó)的二氧化碳捕集和封存整體上還處于起步階段，而且大都采用燃燒后捕集的方式。一些企業(yè)已在實(shí)踐上進(jìn)行了嘗試，2008年7月16日我國(guó)首個(gè)燃煤電廠二氧化碳捕集示范工程正式建成投產(chǎn)，并成功捕集出純度為99.99%的二氧化碳。

二氧化碳是一種重要的資源，適用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，具有廣泛的利用價(jià)值。水泥工業(yè)是重要的CO2排放源，生產(chǎn)一噸水泥，大約排放0.6～0.7tCO2，水泥企業(yè)可以循環(huán)利用CO2，或從水泥廠分離收集CO2后送到應(yīng)用部門(mén)，形成循環(huán)應(yīng)用CO2的產(chǎn)業(yè)鏈，將會(huì)產(chǎn)生新的生產(chǎn)模式。這是一項(xiàng)新的開(kāi)拓領(lǐng)域，可以想象困難很多，需要許多相關(guān)科技領(lǐng)域部門(mén)的合作。開(kāi)發(fā)二氧化碳資源的綜合利用工作，變“廢”為寶，更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。這樣既應(yīng)對(duì)了氣候變化，又開(kāi)發(fā)了新的市場(chǎng)，有利于低碳技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展。CO2的應(yīng)用有如下幾方面：

（1）在化工方面，如制備甲烷、制備甲醇、制堿、物質(zhì)分離、提純、合成有機(jī)高分子化合物。

（2）在食品農(nóng)業(yè)方面，如制備碳酸飲料；代替氟利昂做制冷劑，進(jìn)行冷凍、冷藏、滅菌、防霉、保鮮、生產(chǎn)食品泡沫包裝盒、生產(chǎn)氮肥、用作植物氣肥。

（3）在石油化工方面，如油田助采劑，海藻生產(chǎn)石油。

（4）其他，如氣體保護(hù)焊接、污水處理、二氧化碳染色、混凝土添加劑和核反應(yīng)堆凈化劑。

4.6固氣二相流的深入研究

固氣二相流是水泥工藝中常見(jiàn)的顆粒流體系統(tǒng)，如水泥生料的懸浮預(yù)熱、流態(tài)化均化、流態(tài)化燒成與烘干、以及氣力輸送等，主要表現(xiàn)為非均勻的多尺度結(jié)構(gòu)、狀態(tài)多值性及突變等，流態(tài)化熱交換法從機(jī)理、燒成效率及產(chǎn)品質(zhì)量上都是非常好的方法。

人類(lèi)長(zhǎng)期以來(lái)，不斷探索和研究了新的水泥燒成法和流態(tài)化立式熟料冷卻機(jī)的開(kāi)發(fā)、礦渣流態(tài)化烘干機(jī)的開(kāi)發(fā)等，例如流化床水泥燒成法在國(guó)內(nèi)外已有四十多年的研究史，美國(guó)、日本和我國(guó)都作過(guò)許多研究工作，但在工業(yè)化方面進(jìn)展相當(dāng)緩慢，這是因?yàn)榱鲬B(tài)化操作敏感性高，狀態(tài)控制要求高，許多成果不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的要求。然而不斷的科學(xué)探索可啟發(fā)科技人員的發(fā)明創(chuàng)新思路，使相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究取得進(jìn)展，因此仍具有很重要的實(shí)際意義。

4.7水泥基材料的創(chuàng)新

水泥基材料革命性創(chuàng)新帶來(lái)新的市場(chǎng)需求，其作用可能是巨大的，會(huì)極大地拓寬水泥應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于水泥的需求將會(huì)有所變化。如為了滿足特殊的需要，而要求提供的特種功能水泥（發(fā)光、透明、絕熱、防輻射、高強(qiáng)、導(dǎo)電、藝術(shù)成型等功能）或特種混凝土（特殊功能混凝土、高強(qiáng)混凝土等），國(guó)內(nèi)相關(guān)單位要加強(qiáng)合作，加強(qiáng)這方面的研究。

機(jī)械力化學(xué)在水泥技術(shù)中的應(yīng)用逐漸得到人們的重視。機(jī)械力化學(xué)同熱力學(xué)、電化學(xué)、光化學(xué)等一樣是化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)分支，作為一門(mén)新的學(xué)科，目前在材料科學(xué)和水泥技術(shù)等領(lǐng)域也有了一些探討和研究。采用機(jī)械力化學(xué)法使用粉體工業(yè)原料，可以將“無(wú)機(jī)物—有機(jī)物”、“無(wú)機(jī)物—金屬”等組合而成精細(xì)復(fù)合材料。利用機(jī)械力化學(xué)的作用，可將水泥改性成為新品種水泥或開(kāi)發(fā)水泥基新材料。

5　結(jié)語(yǔ)

（1）新常態(tài)的我國(guó)水泥工業(yè)是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的綠色產(chǎn)業(yè)，已成為我國(guó)水泥工業(yè)建立新的發(fā)展模式的核心內(nèi)容，它意味著我們要從過(guò)度依賴(lài)資金、自然資源和環(huán)境投入、以量的擴(kuò)張實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)向更多依靠發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)進(jìn)步、以提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率獲取水泥工業(yè)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

（2）我國(guó)水泥工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)是：不僅要為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)原材料，而且要成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的協(xié)同點(diǎn)，逐步發(fā)展成為不可或缺的綠色產(chǎn)業(yè)。

（3）本文探討了水泥工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)在水泥工業(yè)的應(yīng)用與研究情況，如節(jié)能粉碎理論、多功能分離收塵裝置、PM2.5治理技術(shù)研究、水泥窯處置廢棄物的應(yīng)用基礎(chǔ)研究、CO2的應(yīng)用研究、固氣二相流、水泥基材料的創(chuàng)新等，科技創(chuàng)新將支撐傳統(tǒng)水泥產(chǎn)業(yè)向著低碳體系和環(huán)保產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。

［1］盧壽慈.粉體加工技術(shù)［M］.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999：221-235，333-361.

［2］平尾宙，細(xì)川佳史.セメントヒ技術(shù)の現(xiàn)狀と課題［J］.Cement&Concrete，2013，10（No. 800）：2-12.

［3］Kasai.E.and Saito F.J.Chem Eng Japan［J］. 1994（27），492 No.12：845.

［4］韓仲琦，等.日本水泥產(chǎn)業(yè)與環(huán)境保護(hù)對(duì)策［J］.中國(guó)水泥.2012，（7）：34-37.

［5］Yuriko Yamamoto.The Forefrontof Cement Production and IndustrialWaste Utilization Municipal Waste Utilization System，Eco-Cement Obtaining the Japanese Industrial Stundards［J］. Cement&Concrete，Japan.2002，Aug，No. 666：9-17.

New Normal Cem ent Industry and Technological Innovation

HAN Zhongqi
（Tianjin Cement Industry Design and Research Institute Co.，Ltd.，Tianjin 300400，China）

The new normal cement industry in China is a green environmental protection industry which is resource-conserving and environment friendly.Cement industry must turn to develop cyclic economy，more depend on technicalprogress，improve producequality and efficiency，thus economy growth of cement industry can be acquired.The sustainable developmentof cement industrymustbe supported by advanced science and technology.This article discussed the development prospectand the requirement for scientific and technological innovation of thenew normal cementindustry in China.

the new normal；cement industry；powder technology；waste；cementbasematerials；low carbon

TQ172.8

A

1001-6171（2015）05-0023-04

通訊地址：天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，天津300400；2015-07-21；編輯：呂光