南方水泥-影响新型干法水泥生产工艺技术若干问题浅析

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1、2010-7-19新型干法水泥生产工艺技术若干问题浅析陈袁魁武汉理工大学水泥科学与工程研究所内容一.产业发展概述二.预分解窑煅烧工艺与技术发展三.生料制备过程中的均化链及其效果四.少量组分对水泥生产及质量的影响一.产业发展概述水泥是最重要的基础原材料之一，与其它原材料相比，其使用性能优异，应用广泛，功能价格比较优势强，对国民经济持续快速、健康的发展具有不可替代的做用，因而长期以来水泥工业一直是国民经济发展的主要支柱产业。12010-7-19近几年来在国民经济高速发展的带动下，我国水泥工业出现了超常规的快速发展态势，以近五年全国水泥总产量的情况来看，2005年—

2、—10.5亿吨；2006年——12.2亿吨；2007年——13.5亿吨；2008年——13.9亿吨；2009年——16.3亿吨；全行业总体运行状况出现了多年未见的良好态势。以预分解技术为核心的新型干法水泥生产工艺体现了当代水泥生产技术的先进水平，其具有大型化、高效化、节能化、环保化和低投资化等一系列突出优点，因此大力发展新型干法水泥生产工艺是我国水泥工业发展的目标和必由之路。世界上预分解窑水泥煅烧技术的工业化至今只有40年的历史，实际上我国也早在上世纪七十年代初就开始了相关的研究与技术开发工作。经过长期艰苦努力，不断总结经验教训，终于取得了突破性的进展，这其中

3、尤其是改革开放后30多年来，通过扩大对外开放、加强对国外先进技术的引进、消化、吸收、改进。完善基础理论和提高技术创新能力，使我国水泥生产预分解技术得到了长足进步，形成了我国自身独特的技术研发体系。所成套开发的各种规模生产线都具有良好的技术先进性和运行可靠性，跨入了该领域的国际先进水平。22010-7-19纵观我国水泥工业的发展，特别是自上世纪90年代以来，国家主管部门根据具体国情对我国水泥工业结构调整提出了“由大变强、靠新出强”、“上大改小”、“技术创新、优化设计、降低投资”的重要发展战略，为水泥行业健康发展指明了正确的方向。我国水泥界结合国情，积极创新，有效

4、地解决了技术先进性与经济效益的统一，使我国新型干法水泥生产技术步入了国际先进行列，为我国水泥工业的健康发展奠定了坚实基础。2009年全国水泥总产能已达21亿吨，熟料总产能为13.85亿吨，其中新型干法熟料产能9.59亿吨，已投产预分解窑生产线1014条，提前实现新型干法水泥比例超过70%的规划目标。在这种大好的形势下，也不能忽视水泥工业的发展还存在一些突出的问题，主要体现在：a).局部投资过热，重复建设现象严重；b).落后产能淘汰速度仍然不够快，目前落户产能比例仍高达27%；c).产业集中度仍然很低，目前全国5000家水泥生产企业平均规模仅30万吨，前十大企业

5、总规模占比仅为20%；d).资源、能源消耗高，环境负荷大，节能减排任务重；e).产业规模大幅扩张，各类高素质人才奇缺。上述这些问题对水泥工业的持续健康发展显然十分不利，必须引起高度的重视。32010-7-19由于近年来预分解窑水泥生产线发展迅猛，投资体制多元化，虽然使新型干法水泥的市场份额快速增加，随之而来也使得相应熟悉新型干法水泥生产工艺的技术和管理人才却面临青黄不接、队伍断档的明显危机。显然再先进的技术装备若没有充足的与之匹配的人才队伍，势必难以发挥其内在的潜力，因此天时不如地利、地利不如人和、人的因素才是新型干法水泥健康发展的第一要素。本文主要针对在预分

6、解窑生产工艺条件下，影响硅酸盐水泥生产和质量的有关工艺技术问题，作一些具体分析和探讨，有些观点也不一定完全正确，作为抛砖引玉引起水泥界同仁共同关注，为实际水泥生产过程中实现优质，高产，低耗，可持续发展提供一些参考。二.预分解窑煅烧工艺与技术发展自1858年水泥煅烧的回转窑问世以来，熟料烧成技术作为水泥技术的核心技术始终不断发展，时至今日以预分解技术为核心的新型干法水泥生产技术以其所具有的高效、节能、可靠和规模效益等突出优点，成为熟料烧成技术发展的主流技术，截止目前还没有其他更好的新技术可以与之匹敌。42010-7-191.预分解窑系统简介预热器分解炉预分解窑系

7、统可划分为：四个子系统,回转窑冷却机各自完成不同的主要任务，其系统流程如下。（1）预分解窑系统的基本结构图2-1预分解窑系统（2）预分解窑系统的成因预分解窑系统是在单一回转窑基础上逐步发展并完善起来的，这一发展过程是与水泥熟料的形成特点及回转窑的结构特点密切相关的。①从硅酸盐水泥熟料形成过程看，明显分为三个阶段，即:生料的预热；碳酸盐分解；熟料的烧成。其间包括了一系列复杂的物理和化学反应，不同的传热、传质过程在不同的阶段起着决定反应速度的关键作用。52010-7-19具体来讲，预热和分解阶段，反应温度不高，但所需吸热量很大，尤其是碳酸盐分解作为一个强吸热反应，

8、吸热量要占到熟料总热耗的50～60%；