水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的發(fā)展研究

孫士華

摘 要：中國(guó)作為世界水泥生產(chǎn)和消費(fèi)的重要成員，水泥的生產(chǎn)工藝與設(shè)備發(fā)展對(duì)我國(guó)工業(yè)具有嚴(yán)重影響，于是本文研究了水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水泥；生產(chǎn)工藝；生產(chǎn)設(shè)備；發(fā)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(yōu)良的性能，水泥生產(chǎn)工藝和設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

2 我國(guó)水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的現(xiàn)狀

2.1 傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝設(shè)備將被取代

改革開發(fā)以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，造成城市和偏遠(yuǎn)地區(qū)的差距日益加深。對(duì)于水泥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也存在著這個(gè)問題。資源分布、技術(shù)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(chǎn)工藝和設(shè)備大部分還處在傳統(tǒng)階段。隨著時(shí)代的變遷，老舊生產(chǎn)工藝和設(shè)備帶來的環(huán)境污染大，耗能高，產(chǎn)量低，對(duì)整個(gè)水泥產(chǎn)業(yè)和人們的生活影響很大，應(yīng)用能耗低、產(chǎn)量大的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，淘汰掉濕法窯、立波爾窯等傳統(tǒng)的，對(duì)社會(huì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，勢(shì)在必行。

2.2 新型干法工藝與設(shè)備應(yīng)用廣泛

新型干法水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備因其顯著地優(yōu)越性受到廣泛歡迎，成為水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)的新的發(fā)展潮流代表。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，以現(xiàn)代化的均熱、粉磨、運(yùn)輸和環(huán)保設(shè)備為技術(shù)，充分利用新型的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備，以達(dá)到材料充分利用、產(chǎn)量大量提高、環(huán)境污染減少的生產(chǎn)目的。我國(guó)對(duì)于新型干法水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的研究和使用自20世紀(jì)70年代開始距今已有半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，該技術(shù)的研究和應(yīng)用都有了巨大成果。

3 我國(guó)水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的發(fā)展

3.1 水泥生產(chǎn)原料工藝與設(shè)備的進(jìn)步

傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備中對(duì)于原料的使用有很大的局限性，許多原料因技術(shù)與設(shè)備達(dá)不到要求而無法使用，新型干法水泥生產(chǎn)工藝出現(xiàn)以來，我國(guó)開始利用原料的預(yù)均化技術(shù)使生產(chǎn)原料的使用范圍得到了擴(kuò)大，隨著技術(shù)與設(shè)備的進(jìn)步，預(yù)均化技術(shù)正迅速完善和發(fā)展著，其得到的效果也較之剛研究時(shí)有了很大進(jìn)步。同時(shí)，原料工藝與技術(shù)的進(jìn)步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)廢料的有效利用，節(jié)省了資源，提高了原料利用率。

3.2 水泥生產(chǎn)制備生料技術(shù)設(shè)備進(jìn)步

多年來，困擾世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源緊缺的問題，在我們這樣一個(gè)本來資源就匱乏，加上又是能源消耗大國(guó)，更是突出存在。要改善這個(gè)局面，只有提高水泥的制備生料水平，才能提高水泥的產(chǎn)量，滿足市場(chǎng)上的供應(yīng)。制備生料要求在選粉機(jī)的環(huán)節(jié)上就選擇磨粉量大的設(shè)備，我國(guó)自行開發(fā)生產(chǎn)的選粉機(jī)能滿足了市場(chǎng)的需求，節(jié)約了水泥生產(chǎn)中的原材料。而且，經(jīng)過多年技術(shù)的積累，大型的生粉粉磨機(jī)也投入市場(chǎng)，能最大限度的滿足水泥產(chǎn)業(yè)的對(duì)量能的需求，粉磨的方式

從傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)變?yōu)榱⑹椒勰ィ@項(xiàng)新工藝根本上扭轉(zhuǎn)了水泥生產(chǎn)能源消耗大的問題。

3.3 水泥生產(chǎn)生料均化工藝發(fā)展進(jìn)步

在水泥生產(chǎn)的過程中，生料的均化是必不可少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。

隨著中國(guó)水泥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，生料均化技術(shù)由間歇式空氣攪拌庫(kù)逐步發(fā)展到投資省、操作簡(jiǎn)單、電耗低的連續(xù)式均化庫(kù)。20世紀(jì)80年代開始，中國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了幾種不同形式的連續(xù)式均化庫(kù)，如德國(guó)的彼得斯均化室連續(xù)式均化庫(kù)、混合室連續(xù)式均化庫(kù)、德國(guó)的POLYSIUS多點(diǎn)流連續(xù)式均化庫(kù)（MF庫(kù)）、丹麥F.LS的控制流連續(xù)式均化庫(kù)（CF庫(kù)）和德國(guó)漢堡公司的中心室連續(xù)式均化庫(kù)（IBAU庫(kù)）等。

20世紀(jì)90年代以來，為了同大型新型干法水泥生產(chǎn)線配套，天津院、南京院等設(shè)計(jì)單位開發(fā)出了各具特色的連續(xù)式均化庫(kù)，使中國(guó)水泥生料均化系統(tǒng)的工藝與設(shè)備得以健康、快速地發(fā)展，不僅為生料均化系統(tǒng)提供了高均化效果、低電耗和高卸空率的工藝與設(shè)備，同時(shí)也促進(jìn)了中國(guó)新型干法水泥的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。

3.4 水泥生產(chǎn)熟料燒制工藝設(shè)備進(jìn)步

近年來，我國(guó)對(duì)于熟料燒成工藝和設(shè)備的研究也有了很大突破。對(duì)于新型干法水泥生產(chǎn)工藝來說，窯外預(yù)分解是其核心技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)的熟料燒制技術(shù)也正在逐步采用這種技術(shù)。我國(guó)目前研究出的窯外預(yù)分解系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)研究人員在吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上獨(dú)立開發(fā)研究出了控制流篦式冷卻機(jī)，這種冷卻機(jī)采用的是空氣梁供風(fēng)，具有入料均勻等傳統(tǒng)冷卻機(jī)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。另外，我國(guó)水泥生產(chǎn)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(huán)境污染，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

3.5 水泥生產(chǎn)粉磨工藝與設(shè)備的進(jìn)步

近20年來，中國(guó)水泥粉磨系統(tǒng)的工藝與設(shè)備技術(shù)進(jìn)步明顯加快。大幅度提高了水泥的產(chǎn)品質(zhì)量、降低水泥粉磨電耗和水泥生產(chǎn)成本。

1990年，第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)在江陰水泥廠投入使用以來，擠壓粉磨系統(tǒng)工藝與設(shè)備的不斷完善、不斷大型化，已經(jīng)形成以輥壓機(jī)為中心、各種新型設(shè)備組合成為優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的多種粉磨新工藝，如預(yù)粉磨系統(tǒng)、混合粉磨系統(tǒng)、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)、半終粉磨系統(tǒng)等。其技術(shù)水平達(dá)到了20世紀(jì)90年代末期的國(guó)際先進(jìn)水平。擠壓粉磨系統(tǒng)已成為水泥粉磨的首選方案，在全國(guó)普遍推廣應(yīng)用，最大規(guī)格已能滿足與5000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線配套。

鋼球磨機(jī)大型化及其匹配設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)和提高，不僅提高了單機(jī)生產(chǎn)能力，滿足了水泥生產(chǎn)線單線規(guī)模不斷擴(kuò)大的需求，而且有效提高了粉磨效率。在球磨機(jī)開流粉磨水泥的系統(tǒng)中，采用微型研磨體的高細(xì)高產(chǎn)磨得到廣泛推廣。高細(xì)高產(chǎn)磨技術(shù)在磨機(jī)倉(cāng)位設(shè)計(jì)、磨內(nèi)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(yīng)用市場(chǎng)。在水泥、超細(xì)礦渣、超細(xì)粉煤灰等生產(chǎn)中，這種開流粉磨系統(tǒng)已經(jīng)可以達(dá)到或接近閉路系統(tǒng)的效果，而投資和運(yùn)行成本則可以大幅度降低。采用新型耐磨材料，改善磨機(jī)部件材質(zhì)，不斷提高磨機(jī)綜合效率和使用壽命。

3.6 水泥生產(chǎn)環(huán)保工藝與設(shè)備的進(jìn)步

21世紀(jì)以來，環(huán)境保護(hù)問題越來越受到社會(huì)的重視，一個(gè)產(chǎn)業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和環(huán)保效率已成為衡量其社會(huì)效益的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，因此，水泥生產(chǎn)也應(yīng)該注意環(huán)境保護(hù)工藝與設(shè)備的發(fā)展。水泥生產(chǎn)因?yàn)樯a(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢屑、粉磨和各種有害氣體而被認(rèn)為是高污染行業(yè)，環(huán)境保護(hù)工作尤為任重道遠(yuǎn)。要想實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，在生產(chǎn)過程中減少對(duì)環(huán)境的污染，在生產(chǎn)過程中就應(yīng)該時(shí)刻注意樹立環(huán)保意識(shí)，在每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都充分考慮環(huán)境因素。新型干法水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)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(shù)的使用，環(huán)境污染問題已經(jīng)得到了很大改善，這不但有利于水泥生產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展，也有利于社會(huì)環(huán)境質(zhì)量的提高。

3.7 新型水泥生產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)入市場(chǎng)

在中國(guó)，由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平、資源分布、交通運(yùn)輸條件等原因，不僅發(fā)展了許多種形式的水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備，而且每種形式的水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備都發(fā)展了多種規(guī)模的生產(chǎn)線。中國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，新型干法水泥技術(shù)是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)設(shè)備為核心，以先進(jìn)的環(huán)保、熱工、粉磨、均化、儲(chǔ)運(yùn)、在線檢測(cè)、信息化等技術(shù)設(shè)備為基礎(chǔ)，采用新技術(shù)和新材料；節(jié)約資源和能源，充分利用廢料、廢渣，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)代表著當(dāng)今世界水泥生產(chǎn)的潮流，其生產(chǎn)能力已達(dá)到世界水泥生產(chǎn)能力的60%以上。

4 結(jié)語

總的來說，水泥工藝與設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是以節(jié)省資源和環(huán)境保護(hù)為中心，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)代表著當(dāng)今世界水泥生產(chǎn)的潮流，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)水泥工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。

參考文獻(xiàn)：

[1] 秦福在.淺析水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的發(fā)展[J].民營(yíng)科技，2015（3）：144.

[2] 張克雷.我國(guó)水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的進(jìn)步探討[J].中國(guó)科技博覽，2010（35）：636.

[3] 費(fèi)豪文.我國(guó)水泥生產(chǎn)工藝與設(shè)備的發(fā)展分析[J].科技資訊，2011（29）：139.