中国水泥混凝土工业发展现状与展望

阮伟

摘要：近年来，随着我国工业的不断发展，水泥混凝土工业和化学工业是国民经济重要的支柱产业和基础产业，为国民经济及相关领域的发展提供基础原材料。与交通运输以及人们的吃穿住行等各个领域密切相关。本文介绍了近期国内水泥工业的发展现状，分别从生产工艺、生产规模、新型干法生产线及节能减排等方面进行了论述，并简要分析了国内水泥工业存在的问题，最后对国内水泥工业的发展趋势进行了展望。

关键词：水泥工业；现状；趋势

引言

水泥工业和化学工业是我国国民经济建设的重要基础材料产业，随着国民经济高速发展，我国各种化工产品产量迅速增加，随之而来的各种化工废渣大量产生，如煤矸石、粉煤灰、尾矿、电石渣、钢渣、高炉矿渣、脱硫石膏等，这些化工废弃物不仅侵占土地且是破坏生态环境，给环境带来了严重的危害。然而利用水泥工业销纳化工废弃物是一条良好的途径。不仅减少了化工废弃物的储存，且减少了废弃物对环境的破坏，真正做到了化害为利、变废为宝。近年来，水泥工业取得了突飞猛进的发展，整体素质明显提高，较好的满足了国民经济、社会发展及城乡建设的快速发展需要。2005年以来，我国水泥产能、产量持续增长，落后产能逐渐退出，大企业快速成长，节能减排成效显著，行业整体效益有所改善，新型干法水泥从数量到质量的增长前所未有。截至2012年底，我国水泥已发展成为22.5亿吨产量规模，占到全球水泥产量60%左右，且新型干法水泥产量的比重达到了90%，特别是“十一五”以来，我国水泥工业通过积极探索新型工业化道路，技术水平不断提升，装备和工程能力已具备国际竞争能力。

1中国水泥工业发展现状

1.1中国水泥行业生产工艺

自2002年以后，国内立窑水泥生产工艺受到明显遏制，新型干法水泥生产得到快速发展。截止2012年底，国内统计规模以上水泥企业有4000余家，采用新型干法水泥生产工艺共1637条，其水泥产量约16亿吨，占2012年水泥总产量的90%。因此，新型干法水泥生产工艺已成为我国水泥行业的主流工艺，该工艺也是当今世界较先进的水泥生产工艺，它以悬浮预热设备技术和预分解技术设备为核心，将数控技术应用于原料的破碎和预均化、生料的粉磨和均化、熟料的煅烧及水泥粉等生产的全过程，使得水泥的生产成为高效、优质、节约能源、清洁生产和符合环保要求的现代化绿色产业，该工艺过程分为破碎预均化、生料制备、预热分解、水泥熟料的烧成、水泥粉磨及储运几个工序。我国从国外引进20项高效节能设备单机设计制造技术、转化为国产水泥设备，且自行研发的2000～4000t/d新型干法生产线实现了完全国产化，这标志着我国水泥工业进入了向大型化发展的轨道。

1.2中国水泥行业节能减排现状

我国通过淘汰落后产能，大力推广余热发电、节能粉磨、变频调速、水泥助磨剂、废渣综合利用等技术，目前每吨新型干法水泥熟料综合能耗降至115kg标准煤，比2005年下降12%，年综合利用固体废弃物超过4亿吨；在余热发电方面，2011年底国内已有692条余热发电生产线4657MW投运，占可改造余热发电生产线的55%；在电耗方面，通过采用立磨和辊压机技术可以大幅度降低水泥生产的能源消耗，使吨水泥电耗由105kWh下降到80kWh以下，同时还建成一批利用水泥窑无害化最终协同处置城市生活垃圾、城市污泥、各类固体废弃物示范工程。

2中国水泥工业发展趋势

2.1大力推进节能减排行动，实施绿色发展

“十二五”发展规划大纲重点提出，建设资源节约型、环境友好型社会。在这一大环境下，水泥工业要适应市场需求变化，根据科技进步新趋势，健全节能减排激励约束机制。目前，国内还有一定量的立窑和小粉磨站为代表的落后生产工艺，同时，一批早起建设的中小规模预分解生产线的装备水平已相对落后，因此，行业节能减排是国内水泥工业发展趋势之一。

2.2大力发展循环经济，延长国内水泥行业上下游产业链

近年来，国内水泥产能过剩，市场竞争愈加激烈，水泥企业的利润空间被压缩的越来越小。要进一步满足国民经济建设的需求，适应现代建筑业的发展要求，适应市场需求的变化，提高行业效益水平，就必须大力发展加工制品业，由产品生产向应用服务转型，成为结构工程问题系统解决方案的供应商和服务商大力发展适合现代建筑业需要的高品质的水泥深加工产品，不仅有利于改变单纯追求规模和数量的传统发展模式，也有利于提升行业的整体竞争力和获利空间，因此国内水泥工业要坚持大力水泥的发展理念，通过内生和外延式发展，积极拓宽发展空间。

2.3大力发展自主创新产业

目前，新型干法工艺的发展过多地集中在对成熟工藝技术和成熟的国产化装备的平行推广，而新一代的技术创新和更高层面的技术提升没有引起足够的重视。2012年以来，我国水泥工业将全面进入技术结构升级阶段，水泥工业将通过加快推进自主创新，构建可持续发展的技术支撑体系，全面推进现代化的进程自主创新能力是全面提升行业企业发展内在动力的决定性因素，谁拥有了自主创新能力，谁就能在激烈的市场竞争中把握先机赢得主动。因此，企业在技术创新中的主体作用是国内水泥工业发展趋势之一。

2.4资源综合利用

研发水泥生产可替代原、燃料技术，实现低品位原燃料和废弃物综合利用的，开发出高附加值、高品质、低成本、无污染的产品。研发可以处置固体替代燃料和液体替代燃料通道的多通道燃烧器，同时具有高轴向推力、低一次风量等特征。国外如洪堡公司、皮拉德公司等开发了适用于替代燃料的多通道燃烧器并实现大范围的应用。国内已开发出具有完全自主知识产权的多通道燃烧器，但由于水泥窑利用替代燃料存种类、热值、数量等方面的限制，推广较少。重点是开发水泥生产可替代原、燃料技术，实现低品位原燃料和大宗工业固体废物综合利用的范围。

2.5“两化”融合的水泥生产信息化管理、维护系统

信息化和工业化的高层次的深度结合，将水泥生产企业现有DCS系统与管理系统（如OA系统、财务系统等）相联系，形成了企业ERP信息化解决方案。包括生产管理、能源管理、设备管理、质量管理等模块。国外ABB、施耐德建立了水泥生产信息化系统，国内有部分企业、研究院所开发了相关系统，在能源监测与生产管理方面取得了一定的推广，但在模块完整性、适应性等方面仍有差距。另外，将水泥窑炉、粉磨设备智能优化控制、生料化学成分在线测量分析及自动化系统相集成的系统，也有待进一步研发。预知性维修系统是以设备状态监测为基础，对设备定期或连续进行在线或离线监测，包括应用设备振动、油液分析、热红外成像分析等对设备运行状态进行监测，根据采集的数据建立相应故障模型，对设备运行状态和寿命进行预测，并根据设备的劣化趋势安排维修。可以大幅度提高设备可靠性，减少设备不正常停机次数，减少维护成本，提高产品产量与质量。国外先进水泥企业如Holcim和Rockwell都建立了设备预知性维护系统。

结语

综上所述，中国水泥混凝土工业亟待改造，加快走上优质、低耗、高效与环境相容的可持续发展道路，使水泥混凝土这种最主要的建筑结构材料成为绿色材料。中国水泥、混凝土工作者正面临巨大的机遇与严峻的挑战，必须作出长期、艰苦的努力，也希望得到各国同行的支持和帮助。科学无国界，国际学术会议就是一座桥梁，让我们共同努力为水泥、混凝土科技进步与工业繁荣作出贡献。

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