【关键词】水泥生产；新型干法；原料化处理

1. 前言

现代水泥生产企业中所应用的干法水泥生产技术主要是以分解和悬浮技术为主要核心。在生产流程当中结合目前广为流传的IT技术，多功能挤压粉磨新技术、新型耐磨、耐热和耐火材料及新型机械粉体输送装置等现代科学新技术和成果的一种现代化的水泥生产技术。这种生产流程可以实现高自动化，大型设备化，具有高质，清洁，环保，高效，有害物质少等多重特点，不但节约了生产成本，还可以节约大量的资源和能源，目前，已经在全世界水泥生产企业中普遍应用，是当前主要的水泥工艺生产技术。对于我国而言，虽然对该技术的研发较晚，但是发展十分迅速，是我国所有水泥企业的发展最终之路。

2. 新型干法水泥生产技术的现状

新型干法水泥的生产工艺过程包括原燃料进厂、破碎、生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨及发运等。其生产技术的内容包括原料矿山计算机控制开采和预均化、生料均化、低阻高效分解炉和预热器、新型节能粉磨、隔热及高耐磨耐热材料、网络化信息技术与计算机、新型冷却机等，高新技术的应用可以实现水泥生产过程的节能、高效和自动化控制，符合可持续发展战略的要求。当前我国水泥工业发展中存在的突出问题是：新上项目区域集中的现象严重，产能较大，但市场需求不足，导致恶性竞争严重：相对落后的水泥生产工艺（如立窑），生产的水泥产量占据较大的比例：小水泥生产企业的资源浪费现象严重，污染较大，石灰石利用率较低。国内新型干法水泥生产技术的现状如下：

2.1 节能粉磨粉碎技术与装备（1）水泥粉磨系统。包括：辊压机系统。其电耗相对较低，以辊压机作为半终粉磨过程或预粉磨过程的主机装备，具有节电和可靠性强的优势，己被广泛接受和认可。管磨闭路系统。该系统被公认为是高新技术对传统流程进行改造的最典型的实例，其组成包括布袋收尘器、高效笼型选粉机和管磨机。（2）原料烘干粉磨系统。包括：生料辊压机终粉磨系统。该系统运行平稳，可靠性好，能够满足回转窑满负荷运行需要；液压与电气自动化部分简单可靠，维护工作量小；采用的复合材质辊面耐磨性好；运行电耗低，吨生料工序电耗仅为13 ～ 14KWh，具有显著的节电效果，相对于立磨系统，其吨生料节电5 ～ 6KWh，折合生料成本3.0 ～ 3.6 元/ 吨；热效率高，对于热风温度、风量的要求都低于立磨系统，有利于提高余热发电效率；运行震动、噪音小，厂区环保水平得以大幅度提升；操作简单，工况调节迅速；对金属异物的适应性相比立磨强等优点。近年来，随着机械加工工业和材料工业的发展，已开发出国产的新一代的生料辊压机，使磨机的节电效果得到进一步的提升，使用寿命和可靠性也得到了较好的保证。（3）粉碎技术与装备目前采用的较先进的是台时产量从80 ～ 1800t/h 的不同形式的石灰石单段破碎机。与此同时，难破碎物料的技术装备和破碎工艺也己发展较成熟，完全可以满足现代工程建设的需要。

2.2 预分解窑节能煅烧工艺和技术装备

（1）为了满足不同生产规模的需要，开发出了二支撑和三支撑的回转窑系列产品，其中最大规格的三支撑回转窑可满足6000t/d左右规模生产线的需要。

（2）开发了双旋流燃烧器，可适用包括无烟煤在内的不同性能燃料的燃烧需要，具有可灵活调节、对燃料的适应性强、可延长窑皮的使用寿命等显著优点。

（3）在对低热值煤、无烟煤等的燃烧特性及其燃烧机理进行工业试验的基础上，开发并推广应用了适合于燃烧特性且可靠实用的煅烧技术和装备，为降低生产运行成本和资源的综合利用创造了有利的条件。

（4）第四代熟料冷却机，配置中间熟料辊式破碎机得到广泛的应用，该装置的应用使冷却风量低，电耗低；热效率及冷却效率高；出冷却机熟料温度低，利于水泥粉磨工序的安全保证及水泥质量；磨损小，维护工作量小。热回收效率大大提高，熟料冷却风量下降至1.7m3/kg 左右，确保了烧成系统的高效运转。

（5）开发了分离效率高，风阻低，操作简单，不易结皮堵料；对煤适应性强；生料分解率高的五级双系列旋风预热器+ 在线分解炉。以此同时，锁风阀、预热器内筒及耐火材料等的改进，也为熟料煅烧系统的低能耗和高可靠性提供了保障。

2.3 原料均化技术

原料均化技术的应用是保证新型干法水泥生产产品质量的关键。目前应用的新技术和装备有：

（1）矿化模型系统应用于矿山设计。基于此制定的搭配开采方案可以为有效利用低品位矿石创造条件，同时也为所开采的矿石中主要成分的稳定性提供了保障。

（2）配置计量精确的粉状物料和块状物料计量装置。水泥合格率的保证是通过质量控制系统，及时的调整各种原料的味料比例来实现。

（3）应用具有良好均化效果的原燃料均化堆场。

（4）为了确保入窑生料的合格率，采用了具有低能耗、强均化效果、高卸空率、降低库体高度，提高库体结构安全、降低施工难度等优点的CF 均化库生料均化库。

2.4 自动控制技术

新型干法水泥生产工艺线有上千个开关和阀门、数百台机械设备、近千台电动机、数十个调节回路和数百个模拟量检测点，因此为了保证产品质量的优良和系统运行的稳定性，就必须通过自动控制来实现。目前，我国广泛采用的是国际上先进的图形显示技术、通信技术、计算机控制技术和集中管理、分散控制的集散型控制系统，并自行研发了工厂生产管理信息系统，保障了系统的安全性和可靠性，也符合了实用性的要求。

3. 新型干法水泥生产技术的未来发展方向

虽然我国的新型干法水泥生产技术已达到国际较先进水平，但就整体上来看，还是存在很大的差距。要想使这一技术取得更大的进步，赶超发达国家的先进水平，就必须做到在努力提高新型干法生产的水泥所占的比例的同时，继续加强技术研发和信息化建设，鼓励企业自主创新，引进新技术，做好人才培养，不断推行优化设计。为此，我国的新型干法水泥生产技术在今后的发展过程中应做好以下几点：

（1）在完善和提高工艺装备和技术的基础上，力求不断的进行优化，通过科学的管理和规范的工程设计施工，进一步降低生产线的建设成本。

（2）深入研究原料均化技术，进一步扩大对工业废渣和生活垃圾的利用率。并强化从原材料开采到粉磨前均化的手段和措施，以减少投资。

（3）加大对辊式磨系统、水泥预粉磨、终粉磨的辊压机和生料辊式磨系统的研发力度，并加快其推广应用进程，降低水泥生产的能耗。

（4）加大对一些关键技术装备的研发力度，如新一代的熟料冷却机和高性能回转窑。加强对废弃塑料、轮胎、劣质煤的再利用研究，扩大替代燃料和燃料品种的范围。

（5）研发效率更高的能够降低有害气体和粉尘排放浓度的技术，将污染物的排放量控制到最低限度。（6）进一步优化生产工艺过程，并做好个性化设计，以满足多种功能水泥生产的需要，力求以最低的成本和能耗，最大限度的满足市场的需求。

（7）在开发专用软件的基础上，研发生产工艺过程的）自动化控制软件，并不断的进行推广和应用。

（8）加大对重要技术装备的研发力度，缩短其应用周期，实现高生产率。

（9）重视生态化工程的研究、设计和建设，以期实现与环境的自然融合。

4. 几点思索

经过几十年（特别是改革开放以来）的发展，我国新型干法水泥生产技术已取得了很大的成绩。结合上述分析，我们认为我国新型干法水泥生产的下一步发展将具有以下特点：

（1）随着我国经济的发展，投资多元化的格局将更明显，水泥厂建设的资金来源会更宽阔，这会有利于我国水泥工业“上大改小”政策的实施。

（2）由于技术的成熟和资金的保证，我国新型干法水泥生产线的建设高潮将继续；而且，在下一阶段的建设中，主流规模将是5000t/d ～ 10000t/d 熟料生产线。我国大型水泥企业集团可望在短时间内进人世界10 强之列。

（3）综合比较我国新型干法水泥生产技术和世界先进技术水平不难发现，在技术开发、工艺配置、生产操作、自动化控制、经营管理等各方面的差距正在缩小；目前最大的差距是一些大型机械设备的制造加工和材质选用及其加工技术，这也是我们实现大型生产线国产化的技术难点。下阶段的建设中，将研究开发大型设备的材料和制造加工问题。

（4）环境保护和高效利用资源将成为新一批大中型新型干法水泥生产线建设必须面临和解决的重要问题，这关系到行业的可持续发展，也关系到我们的生存环境。

参考文献

[1] 范毓林. 我国新型干法水泥生产技术的创新历程[J]. 水泥技术，2007，（2）

[2] 郝令旗，张浩云，齐国彤. 新型干法水泥生产技术的现状与发展[J]. 新世纪水泥导报，2004，（4）

[3] 宋寿顺，陈友德. 新型干法水泥生产技术和立窑改造[J].中国水泥，2004，（7）