浅析新型干法水泥生产技术现状及发展前景

2015-08-15杨建强中建材国际装备有限公司北京100048

江西建材 2015年21期

■杨建强 ■中建材国际装备有限公司，北京 100048

现代水泥生产是将干法水泥中悬浮与分解技术作为研究核心，在生产中，整合广泛应用的IT 技术，设计出新型耐磨、多功能挤压、耐火、耐热与机械粉末传输相整合的现代化技术。该技术不仅有助于实现大型设施自动化，还有高效、环保、清洁、高质、有害物质较少等功能，既节约了成本消耗，同时也是节省能源与资源的有效方式。在全国性的水泥生产中，已经作为主要的生产工艺被广泛应用。从国内发展进程来看:虽然研发技术相对较晚，但发展迅速，这也造就了水泥企业的最终发展之路。

1 新型干法水泥的生产技术

从新型干法水泥生产过程与工艺来看，主要包含:燃料破碎、进厂、设备生产、煅烧熟料、水泥发运与粉磨等。生产内容具体包括:矿山原料计算机开采控制的生料均化、预均化、高效低阻分解与各种新型预热器、隔热材料、耐热耐磨材料、节能性粉磨、网络技术和新式冷却机等，随着各种高新技术的应用，也是实现生产高效、节能与自动化控制的有效方式，它满足当今持续发展的要求。从国内水泥工业发展进程来看，它主要存在以下问题:新项目产能过大、过于集中，由于市场需求较大，所以一直存在恶性竞争。和立窑这种生产工艺较差的水泥相比，水泥生产量在其中一直占据着很大的比重，而小型生产单位的资源浪费也是一大问题，这也就造成了石灰石运用率不大、污染严重等问题。其具体表现如下:

1.1 节能性粉磨装备与技术

首先，是水泥粉磨，具体包含:辊压机与管磨闭路。辊压机的电耗相对较小，将其作为预备粉磨与半终粉磨的主机设施，具有很好的可靠性与节电性能，已经被广泛的认可与接受。管磨闭路，和传统系统与流程相比，是公认的高新技术，具体包含高效选粉机、布袋吸尘与管磨机。

其次，是烘干粉磨原料，如:生料滚压机。它具有运行可靠、稳定等功能，能很好的满足各种砖窑负荷的运行需求;而电气自动化与液压则具有可靠、简单等功效，它的维护量相对较小;如果使用的是复合型材质，则具有很好的耐磨性，其电耗运行相对较小，生料电耗工序在13 到14KH 之间，有着很好的节电性。和立磨相比，其生料节电可以达到5到6KWH，算下来它的成本在3.0 到3.6 元每吨。针对风量要求与热风温度，通常小于立磨系统，它具有很强的热效率，最后帮助其提升余热和发电效益，在噪声小、运行震动小，厂区环境保护力度得到大幅度改善的基础上，具有调节工况速度快、操作简易、适应金属的能力强等优势。近几年，随着工业材料与加工业加工得到很好的发展，已经开发出新一代国内辊压机，这让磨机使用效果与节能技术都得到了很大的改善，同时也是延长机械可靠性与使用寿命的有效方法。

最后，是粉碎装备与技术使用较广泛的台式机，它的产量已经从最初的80t/h 发展成1800t/h。同时，对于较难粉碎的物料，其破碎工艺与各种装备已经趋于成熟，甚至能完全替代现代建设的需求。

1.2 预分解窑的技术设施与节能工艺

针对不同规格的生产需求，目前已经开发三支撑与二支撑系列产品，最大规模的回转窑支撑可以满足6000t/d 的生产需求。开发的双旋转性燃烧器，可以应用在没有烟煤，并且性能不同的燃料，它具有适应能力好、调节灵活、窑皮使用周期能有效延长等特点。

对于无烟煤与低热性煤，我们在燃烧机理与燃烧特性的条件下，推广与应用了适于燃烧特性，同时燃烧设施与技术可靠的设备，这样就为减小资源利用率与运行成本提供了很好的基础。在第四代冷却机配置中，中间熟料中的辊式破碎机得到了很好的运用，同时该配置还具有电耗低、冷却风量小等优势，其冷却效率与热效率都较高，其熟料温度相对较小，从而也就有益于水泥质量与粉磨安全。在热回收效率大大改善的基础上，其熟料冷却风量已经有所下降，这也是保障烧成系统有效运转的方式。

另外，它还开发了风阻小、分离效率高、操作便利、不容易结皮的各种底料，尤其是对煤有着很好的适应性，对于分解要求高的生料使用在线分解加旋风预热的方式。随着预热器、锁风阀与耐火材料的改善，它为煅烧熟料的高可靠性与低能耗提供了很好的条件。

1.3 原料均化

原料均化作为促进新型干法水泥产品生产的重要因素，当前应有的新技术主要有:矿山设计主要依赖模型系统，根据这种开采与搭配方案，能有效应用矿石条件，并且为矿石开采提供良好的保障。通过配置良好的块状物与粉状物料，利用质量防控体系，及时做好各种原料调整与比例配置。通过利用较好的均化成果以达到堆场均化的效果;为了保障入窑合格率，使用较强的均化效果强、低能耗、卸空率较高，以达到减小施工难度，改善结构安全特性的要求。

1.4 自动化控制

新型干法水泥的生产工艺有多个机械设施、阀门、开关、电动机、调整回路与检测点。所以为了确保产品质量与系统稳定性，必须充分利用自动化控制。从现行的市场反馈的信息来看:应用较广的是通信、显示、集中管理、计算机控制、分散控制与集中控制，通过自行研发生产管理，以达到确保系统可靠性与安全性的要求。

2 新型干法水泥生产的发展前景

从2012 年第二代新型水泥研发以来，新型干法水泥在自动化、工业建设、减排节能中得到了很好的应用与发展。也正是由于产能过剩等各种因素影响，才推动了水泥生产中的各种新技术研发，最后为拓展市场，改善产品质量提供条件。从第二代干法水泥的定义来看:它是利用分解技术与悬浮预热，通过动力学燃烧、流体力学、计算流体、热工学与粉体等各种技术与理论，借助现代网络信息与计算机技术达到促进干法水泥生产的要求。但是，我们也应该看到主要产品并不能满足凝胶物质与经济建设的要求，它有着很好的协同处置、节能减排的功效，截止目前已经发展成为新型环保的重要内容。

2.1 粉磨发展

从大量实践反馈的信息来看:辊磨研制的干法水泥能满足水泥质量要求，同时在减排节能上也是有目共睹的，使用终粉进行磨制已经成为趋势。在2010 年的TRMK4541 辊磨中，其磨机具有平稳运行的特点，它的各项技术均能达到合同标准，标准稠度水量、颗粒分布和圈流系统生产的产品基本一致，所以以此配置的混凝土有着很好的性能。