先进科学技术在水泥工业的应用与研究（上）-论文.pdf

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1、Research＆Aplolication先进科学技术在水泥工业的应用与研究(上)情琏(天津水泥工业设计研究院有限公司，天津300400)摘要：我国水泥工业的发展已经进入了新阶段，为了提高行业的自主创新水平和可持续发展，必须加强应用基础研究。本文介绍了先进科学技术在水泥工业的应用研究情况，指出应用基础研究是对未知领域的探索，本身是一项创造性、探索性很强的活动，是较高层面的科研工作。水泥产品加工制造的主要应用基础研究的内容包括颗粒流体系统、热力学理论和散体物料处理技术、料床粉碎技术、机械力化学效应、纳米技术、CO捕集储存和新能源研发等。本文指出应用基础研究是指成

2、果有可能转化实际应用的研究，对于致力于工程技术开发的技术人员来说，具有相当重要的指导意义。。关键词：水泥工业；应用基础研究；粉体工程；热工工程；自主创新中图分类号：TQ172．1文献标识码：A文章编号：1671—8321(2014)06—0071—041前述源、资源以及环境约束日益严峻的今天，水泥工业的可1．1我国水泥技术的进步持续发展也日益受到严峻的挑战。此外，近年来我国水泥波特兰水泥是一种具有业标准的基础原材料，出现了严重产能过剩情况，主要是低水平的水泥产品数量自1824年英国人取得专利权后已有190年的历史。1889仍占有市场的相当份额，高质量产品和功能

3、水泥的产量年我国第一个水泥厂“唐山敏土厂”投产，经过60较少，所以虽然典型的水泥工艺技术指标已达世界先进水年的技术引进和创新的发展历程，我国水泥工业从平，但整体能耗与污染物排放指标仍然落后于国际先进水“克隆”到“创新”，取得厂巨大技术进步，产能快平，水泥企业利润降低，协同处置废物发展缓慢。速增长，为我国经济、社会呵持续发展做出了巨大贡鉴于此，我国当前水泥工业发展目标仍然是提高节献，行业整体已“由弱变强”。2013年水泥产量24．2亿能减排水平、加速向绿色功能产业发展。一个具有高效吨，连续30年世界第一。迄今已开发了1O00t／d～节能减排、协同处置废弃物、高效

4、防治污染并具有低碳10O00t／d高质量生产线系列，承揽海外水泥工程约占技术的现代水泥工业，不单要为国民经济建设提供高质40％的份额，现有1700多条新型干法水泥生产线，其中量的基础原材料，而且要成为许多产业发展循环经济的9条为世界最大级万吨生产线．具有世界最长的43km石协同点，逐步发展成为不可或缺的绿色产业。灰石输送机和最大的7．2mX6．2m×69m回转窑，每年可1．2先进的现代水泥工业涵义采用消纳全国50％以上的工业废渣。在处理有毒、有害现代水泥生产流程见图1。废物和污染土、江河垃圾等方面，水泥窑炉已被视为重现代水泥生产技术在我国被称为新型干法水泥技要

5、的环保设施，取得了很大成绩，中国水泥工业现在正术，现在已经进入了低碳技术、绿色发展的新阶段。其向着高层次的节能减排与环保功能领域发展。定义是：以悬浮预热和预分解技术为核心，利用现代流现代水泥工业在我国已经成为成熟的产业，但由体力学、燃烧动力学、热工学、计算流体力学、粉体工于水泥生产中的碳酸盐分解是工业类最大的非燃烧二氧学等现代科学理论和技术，采用计算机及其网络化信息化碳排放源，煅烧工艺也要产生一定的二氧化碳，在能技术进行水泥工业生产的综合技术。其主要产品为能不2014．6CHINACEMENT＼71特征，“三传”为动量传递、热量传递和质量传递，想。国内在此方面

6、进行了较多的研究，开发了优化组合“一反”为化学反应过程。现在已开始对以往的简单的低阻高效预热器系统，在旋风预热系统中，最上一级考虑方法进行深入的探讨，例如以往惯用的忽视非均通常采用长柱长锥内筒形，以保证较高的分离效果，最匀多尺度结构和界面存在的平均方法，可能是造成预末一级旋风筒也注重分离效率，而中间级则偏重于一定测偏差和调控、放大困难的主要原因，因此必须关注的分离效率，同时能较大地降低压损。结构、界面和多尺度问题，研究多尺度结构、界面的量(2)分解炉化预测理论和优化调控方法，建立多尺度结构、界面与目前世界各国使用的各类分解炉达30种以上，虽各“三传一反”的关系

7、模型，与当代先进的计算方法、计具特色，但功能是相同的，即分解炉是高温气固多相反算流体力学和计算机模拟相结合，这样有望解决水泥化应器，主要作用是使生料的碳酸钙分解。在分解炉内气工过程与设备的优化调控与放大的难题，成为热工工程固分散的要求是充分、迅速、均匀，依据流体力学方发展的新里程。法，利用旋流效应、喷腾效应、流态化效应，湍流效应另一方面，“三传一反”的热量传递是不可逆过等理论指导。有的观点认为喷一旋或湍(流)旋叠加的程，“能”也分为不同的能级，不管水泥产品在制造过流动方式效果较好。程中消耗了多少能量，单纯的只用“量”的概念去评价煤粉在炉内燃烧是个复杂的化学反应

8、，一般情况能的使用价值是不够准确的，必