中國水泥混凝土工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

阮偉

摘要：近年來，隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，水泥混凝土工業(yè)和化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟(jì)及相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供基礎(chǔ)原材料。與交通運輸以及人們的吃穿住行等各個領(lǐng)域密切相關(guān)。本文介紹了近期國內(nèi)水泥工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，分別從生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模、新型干法生產(chǎn)線及節(jié)能減排等方面進(jìn)行了論述，并簡要分析了國內(nèi)水泥工業(yè)存在的問題，最后對國內(nèi)水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：水泥工業(yè)；現(xiàn)狀；趨勢

引言

水泥工業(yè)和化學(xué)工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)，隨著國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國各種化工產(chǎn)品產(chǎn)量迅速增加，隨之而來的各種化工廢渣大量產(chǎn)生，如煤矸石、粉煤灰、尾礦、電石渣、鋼渣、高爐礦渣、脫硫石膏等，這些化工廢棄物不僅侵占土地且是破壞生態(tài)環(huán)境，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的危害。然而利用水泥工業(yè)銷納化工廢棄物是一條良好的途徑。不僅減少了化工廢棄物的儲存，且減少了廢棄物對環(huán)境的破壞，真正做到了化害為利、變廢為寶。近年來，水泥工業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，整體素質(zhì)明顯提高，較好的滿足了國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展及城鄉(xiāng)建設(shè)的快速發(fā)展需要。2005年以來，我國水泥產(chǎn)能、產(chǎn)量持續(xù)增長，落后產(chǎn)能逐漸退出，大企業(yè)快速成長，節(jié)能減排成效顯著，行業(yè)整體效益有所改善，新型干法水泥從數(shù)量到質(zhì)量的增長前所未有。截至2012年底，我國水泥已發(fā)展成為22.5億噸產(chǎn)量規(guī)模，占到全球水泥產(chǎn)量60%左右，且新型干法水泥產(chǎn)量的比重達(dá)到了90%，特別是“十一五”以來，我國水泥工業(yè)通過積極探索新型工業(yè)化道路，技術(shù)水平不斷提升，裝備和工程能力已具備國際競爭能力。

1中國水泥工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1中國水泥行業(yè)生產(chǎn)工藝

自2002年以后，國內(nèi)立窯水泥生產(chǎn)工藝受到明顯遏制，新型干法水泥生產(chǎn)得到快速發(fā)展。截止2012年底，國內(nèi)統(tǒng)計規(guī)模以上水泥企業(yè)有4000余家，采用新型干法水泥生產(chǎn)工藝共1637條，其水泥產(chǎn)量約16億噸，占2012年水泥總產(chǎn)量的90%。因此，新型干法水泥生產(chǎn)工藝已成為我國水泥行業(yè)的主流工藝，該工藝也是當(dāng)今世界較先進(jìn)的水泥生產(chǎn)工藝，它以懸浮預(yù)熱設(shè)備技術(shù)和預(yù)分解技術(shù)設(shè)備為核心，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于原料的破碎和預(yù)均化、生料的粉磨和均化、熟料的煅燒及水泥粉等生產(chǎn)的全過程，使得水泥的生產(chǎn)成為高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約能源、清潔生產(chǎn)和符合環(huán)保要求的現(xiàn)代化綠色產(chǎn)業(yè)，該工藝過程分為破碎預(yù)均化、生料制備、預(yù)熱分解、水泥熟料的燒成、水泥粉磨及儲運幾個工序。我國從國外引進(jìn)20項高效節(jié)能設(shè)備單機設(shè)計制造技術(shù)、轉(zhuǎn)化為國產(chǎn)水泥設(shè)備，且自行研發(fā)的2000～4000t/d新型干法生產(chǎn)線實現(xiàn)了完全國產(chǎn)化，這標(biāo)志著我國水泥工業(yè)進(jìn)入了向大型化發(fā)展的軌道。

1.2中國水泥行業(yè)節(jié)能減排現(xiàn)狀

我國通過淘汰落后產(chǎn)能，大力推廣余熱發(fā)電、節(jié)能粉磨、變頻調(diào)速、水泥助磨劑、廢渣綜合利用等技術(shù)，目前每噸新型干法水泥熟料綜合能耗降至115kg標(biāo)準(zhǔn)煤，比2005年下降12%，年綜合利用固體廢棄物超過4億噸；在余熱發(fā)電方面，2011年底國內(nèi)已有692條余熱發(fā)電生產(chǎn)線4657MW投運，占可改造余熱發(fā)電生產(chǎn)線的55%；在電耗方面，通過采用立磨和輥壓機技術(shù)可以大幅度降低水泥生產(chǎn)的能源消耗，使噸水泥電耗由105kWh下降到80kWh以下，同時還建成一批利用水泥窯無害化最終協(xié)同處置城市生活垃圾、城市污泥、各類固體廢棄物示范工程。

2中國水泥工業(yè)發(fā)展趨勢

2.1大力推進(jìn)節(jié)能減排行動，實施綠色發(fā)展

“十二五”發(fā)展規(guī)劃大綱重點提出，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。在這一大環(huán)境下，水泥工業(yè)要適應(yīng)市場需求變化，根據(jù)科技進(jìn)步新趨勢，健全節(jié)能減排激勵約束機制。目前，國內(nèi)還有一定量的立窯和小粉磨站為代表的落后生產(chǎn)工藝，同時，一批早起建設(shè)的中小規(guī)模預(yù)分解生產(chǎn)線的裝備水平已相對落后，因此，行業(yè)節(jié)能減排是國內(nèi)水泥工業(yè)發(fā)展趨勢之一。

2.2大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，延長國內(nèi)水泥行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈

近年來，國內(nèi)水泥產(chǎn)能過剩，市場競爭愈加激烈，水泥企業(yè)的利潤空間被壓縮的越來越小。要進(jìn)一步滿足國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求，適應(yīng)現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展要求，適應(yīng)市場需求的變化，提高行業(yè)效益水平，就必須大力發(fā)展加工制品業(yè)，由產(chǎn)品生產(chǎn)向應(yīng)用服務(wù)轉(zhuǎn)型，成為結(jié)構(gòu)工程問題系統(tǒng)解決方案的供應(yīng)商和服務(wù)商大力發(fā)展適合現(xiàn)代建筑業(yè)需要的高品質(zhì)的水泥深加工產(chǎn)品，不僅有利于改變單純追求規(guī)模和數(shù)量的傳統(tǒng)發(fā)展模式，也有利于提升行業(yè)的整體競爭力和獲利空間，因此國內(nèi)水泥工業(yè)要堅持大力水泥的發(fā)展理念，通過內(nèi)生和外延式發(fā)展，積極拓寬發(fā)展空間。

2.3大力發(fā)展自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)

目前，新型干法工藝的發(fā)展過多地集中在對成熟工藝技術(shù)和成熟的國產(chǎn)化裝備的平行推廣，而新一代的技術(shù)創(chuàng)新和更高層面的技術(shù)提升沒有引起足夠的重視。2012年以來，我國水泥工業(yè)將全面進(jìn)入技術(shù)結(jié)構(gòu)升級階段，水泥工業(yè)將通過加快推進(jìn)自主創(chuàng)新，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)支撐體系，全面推進(jìn)現(xiàn)代化的進(jìn)程自主創(chuàng)新能力是全面提升行業(yè)企業(yè)發(fā)展內(nèi)在動力的決定性因素，誰擁有了自主創(chuàng)新能力，誰就能在激烈的市場競爭中把握先機贏得主動。因此，企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用是國內(nèi)水泥工業(yè)發(fā)展趨勢之一。

2.4資源綜合利用

研發(fā)水泥生產(chǎn)可替代原、燃料技術(shù)，實現(xiàn)低品位原燃料和廢棄物綜合利用的，開發(fā)出高附加值、高品質(zhì)、低成本、無污染的產(chǎn)品。研發(fā)可以處置固體替代燃料和液體替代燃料通道的多通道燃燒器，同時具有高軸向推力、低一次風(fēng)量等特征。國外如洪堡公司、皮拉德公司等開發(fā)了適用于替代燃料的多通道燃燒器并實現(xiàn)大范圍的應(yīng)用。國內(nèi)已開發(fā)出具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的多通道燃燒器，但由于水泥窯利用替代燃料存種類、熱值、數(shù)量等方面的限制，推廣較少。重點是開發(fā)水泥生產(chǎn)可替代原、燃料技術(shù)，實現(xiàn)低品位原燃料和大宗工業(yè)固體廢物綜合利用的范圍。

2.5“兩化”融合的水泥生產(chǎn)信息化管理、維護(hù)系統(tǒng)

信息化和工業(yè)化的高層次的深度結(jié)合，將水泥生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有DCS系統(tǒng)與管理系統(tǒng)（如OA系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)等）相聯(lián)系，形成了企業(yè)ERP信息化解決方案。包括生產(chǎn)管理、能源管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理等模塊。國外ABB、施耐德建立了水泥生產(chǎn)信息化系統(tǒng)，國內(nèi)有部分企業(yè)、研究院所開發(fā)了相關(guān)系統(tǒng)，在能源監(jiān)測與生產(chǎn)管理方面取得了一定的推廣，但在模塊完整性、適應(yīng)性等方面仍有差距。另外，將水泥窯爐、粉磨設(shè)備智能優(yōu)化控制、生料化學(xué)成分在線測量分析及自動化系統(tǒng)相集成的系統(tǒng)，也有待進(jìn)一步研發(fā)。預(yù)知性維修系統(tǒng)是以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ)，對設(shè)備定期或連續(xù)進(jìn)行在線或離線監(jiān)測，包括應(yīng)用設(shè)備振動、油液分析、熱紅外成像分析等對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)建立相應(yīng)故障模型，對設(shè)備運行狀態(tài)和壽命進(jìn)行預(yù)測，并根據(jù)設(shè)備的劣化趨勢安排維修?？梢源蠓忍岣咴O(shè)備可靠性，減少設(shè)備不正常停機次數(shù)，減少維護(hù)成本，提高產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量。國外先進(jìn)水泥企業(yè)如Holcim和Rockwell都建立了設(shè)備預(yù)知性維護(hù)系統(tǒng)。

結(jié)語

綜上所述，中國水泥混凝土工業(yè)亟待改造，加快走上優(yōu)質(zhì)、低耗、高效與環(huán)境相容的可持續(xù)發(fā)展道路，使水泥混凝土這種最主要的建筑結(jié)構(gòu)材料成為綠色材料。中國水泥、混凝土工作者正面臨巨大的機遇與嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，必須作出長期、艱苦的努力，也希望得到各國同行的支持和幫助?？茖W(xué)無國界，國際學(xué)術(shù)會議就是一座橋梁，讓我們共同努力為水泥、混凝土科技進(jìn)步與工業(yè)繁榮作出貢獻(xiàn)。

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