2015年德国水泥工厂协会（VDZ）年会

2015年德国水泥工厂协会（VDZ）年会

2015年9月22～23日，德国水泥和混凝土工业400余名专家出席了德国水泥工厂协会（VDZ）组织的年会。约20余名代表在会上进行了发言，从工业和科学方面论述了有关的研究课题和技术发展以及水泥工业生产应考虑的政策和经济问题。

2015年12月国际水泥杂志对会议作了介绍，现将有关水泥和混凝土技术发展的文章简介如下，从中可看出德国水泥工业关注的发展趋势。

1 水泥技术

（1）《水泥工业高效粉磨技术、挑战和潜在势头》一文中，作者首先提出水泥粉磨技术的潜在势头和未来需求；强调粉磨装置必须灵活高效；现代化的磨机必须具备运行成本低、能耗低、能生产高细水泥产品的特点，且能在生产过程中快速转换，生产不同性能和不同标准的产品，生产的水泥产品范围广。

文章介绍了目前广泛用于水泥粉磨的球磨、辊磨、辊压机、筒辊磨等粉磨系统的粉磨原理、能源需求及特殊性能。

文中谈到目前正在研究的干法搅拌棒式球磨（The dry stirrer ball mill）可能是今后技术装置发展的趋势。

（2）《能效和废热利用、现代冷却机技术发展的方式》一文中，介绍了IKN公司对采用不同空气热风抽取方式的篦冷机的能效进行了调研。这些方式包括冷却机是否为机身中部排风、抽取的热风是否循环使用等。冷却机需要做到热回收率高、熟料得以冷却、生产过程中动力消耗低且能效高。冷却机的热回收效率与生产过程中的各种因素有关。因此在工艺装备设计时必须重视系统和漏风、输送空气数量和一次风等主要影响措施，同时注重直接和间接的热利用以及旁路返回和循环用风等二次措施。

分析结果表明：采用现代制造技术制造的冷却机已十分精细，且控制十分有效，但未来仍有发展空间。

（3）《有效的SNCR技术减少NOX排放》一文中，叙述了职能部门对采用SRCR和SCR技术减少NOX排放所进行的评估。认为现使用的SCR技术能将原燃料产生的NH3排放值降得更低，因而不再需要制定水泥工业免责条款。优化的SNCR技术被称为高效的SNCR技术，通过在线计算与智能控制策略对不同管道高度的不同部位，喷枪喷射的还原剂喷射量进行单独控制，可将NOX排放值大幅降低。五个实例表明，采用高效SNCR技术，在有利的状况下，NOX排放值能够达到200mg/m3。按照VDZ制定的方式计算，在临界条件下直接操作，考虑到投资和操作费用，SCR和SNCR技术相比（欧元/吨熟料），SCR的费用高于SNCR2.56倍。

（4）《水泥工业回转窑的燃烧工况》一文中，对燃烧工况尤其是二次燃料的燃烧工况进行了评估。评估燃点和燃烧特性、二次燃料的性能和颗粒尺寸分布及其性能以及燃烧空气进入方式，确定空气分级系统。这些数据用来选择和设计最佳燃烧装置，如主燃烧器、分解炉用粗颗粒二次燃料等。

PREPOL阶梯燃烧器设置在分解炉上游，可明显延长二次燃料燃烧的停留时间。主燃烧器可根据燃料性能和熟料质量需求调节火焰形状。NOX的形成受大量变化的因素影响，而分解炉内阶梯燃烧将减少NOX的排放。

文章对燃烧条件、燃料和排放之间的变化关系的重要性进行了介绍。燃烧制度是在最佳的燃烧和排放状况下建立的，需进行整体考虑才能适应燃料和排放的需求。

（5）《奥地利使用二次原料》一文中，提出奥地利水泥工业将矿渣、型砂、粉煤灰、铁屑等作为二次原料，现已占原料总量的14%。文章重点介绍了使用含六氯苯、六氯丁二稀、汞、砷等有害物的石灰碳化物和一些化学有害物作为水泥原料，生产中会出现一些事故。当被告知情况后，奥地利水泥工业即与德国水泥工业协会合作，由奥地利出资，德国水泥有关研究单位进行有害物作水泥原料的研究，找出使用此类废料作为水泥工业原料的合理应用方式，目前研究项目已完成，待奥地利有关部门审定后，即在德国公开。

（6）《粉磨高炉矿渣的辊磨》一文中，谈及德国某钢铁厂炼铁时生产高炉矿渣，而距该厂140km的水泥厂生产CEM I型水泥。水泥厂决定兴建一台LM46.2+2辊磨以生产矿渣粉，然后与水泥一起混合生产混合水泥。该磨投入生产后，初期因装备故障，停机时间较长，后经少量修改后正常生产。现水泥厂将粉磨后的细矿渣粉和水泥混合，生产强度为32.5和52.5的CEMⅢ/A型水泥和强度为42.5的CEMⅢ/B型水泥。这些水泥的和易性和球磨水泥相当。高炉矿渣粉磨至500cm2/g，动力消耗仅为球磨的60%，为此节约了大量原料和电力。

（7）《水泥厂含氧燃料技术》一文中，提到水泥工业面临的政策目标是减少CO2排放，为此欧洲水泥研究院开展CO2减排技术的研究。而后燃烧技术使用空气用于回转窑内燃烧，然后从烟气中将CO2分离。含氧燃烧技术是将空气分解成其组成成分和只用于燃烧的氧气。燃烧所得的纯度更高的CO2，适用于下游环节的开发。纯的CO2深受入窑内过剩空气的影响，因而必须减少漏风。

按政策目标要求，至2050年，59%的德国水泥工厂应安装后燃烧装置。项目的下一个目标是安装一个试验装置，以减少推广应用时技术经济的不确定性。目前存在的问题是设置的试验装置必须靠近制氧工厂，很难找到合适的位置。到目前为止，还没有资金投入。此外，CO2储存和再次使用，在法律上还有一些困难，尚未得到公众接受，也是难于推广应用的原因。

上述燃烧、分离所产生的纯度较高的CO2和H2反应能生成甲烷，在化工行业可取代天然气作原料。

后燃烧试验装置费用估计，改造约2.1～3.0亿欧元，新装置约3.3～4.7亿欧元。若引入含氧燃料技术，将使现有水泥生产费用增加40%～110%。

2 混凝土技术

2.1 代用胶凝剂策略综合评述

报告包括钙铁石（Celite）、硫铝酸钙、贝利特以及硅灰石结合剂（solidia）等水泥。所有新的结合剂策略的目标是减少单位CO2的排放。同时，原料必须是可获得的，生产必须具有成本效益，水泥生产必须容易可行。新的结合剂牢固且经久耐用。

才利特（钙铁石）水泥通过二级工艺，经高压蒸锅和活性磨生产出水泥，可节省能量和CO2排放量约50%。

贝利特水泥（贝利特-硫铝酸钙-ternesite），是以上述矿物作为基本相，由于煅烧温度降低，CO2大约可节省30%。

硫铝酸钙水泥作为特殊水泥已使用多年。Solidia气硬性水泥主要由低石灰含量的假灰硅钙石（CaO·SiO2）和硅钙石（3CaO·2SiO2）组成，其熟料中含有42%～48%的石灰（CaO），每吨熟料生产所排放的CO2为570kg，较P·C水泥低240kg。此外，需在CO2气体内养护，消纳300kgCO2，因而单位CO2排放较普通硅酸盐水泥低约70%。

从现在的角度来看，所叙述的胶结剂策略仍然不能替代任何普通水泥熟料，往往是地区重要的合适产品。因此，就整体而论，企望未来更多品种的胶凝剂用于建筑结构上。

2.2 瑞士的混凝土标准和结构需要

2.3 确定混凝土内水泥含量

2.4 混凝土施工监管

2.5 创新的高性能混凝土的应用

上述部分文章将要在Z.K.G、CI等杂志上发表。

陈友德编译自

No.6/2015 Cement International