水泥行业论文-新型干法水泥生产技术的现状及其发展前景浅析

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新型干法水泥生产技术的现状及其发展前景浅析

摘要:新型干法水泥生产技术以其独特的优越性赢得了国际的认可,是最能代表当今科技发展水平的水泥生产方法。文章概述了新型干法水泥生产技术的国内发展现状及其未来发展方向,指出发展新型干法水泥生产将是实现我国水泥工业现代化的必由之路。

关键词:新型干法;水泥生产技术;节能粉磨粉碎;原料均化

新型干法水泥生产技术是以预分解技术和悬浮预热为核心,在水泥干法生产的过程中综合应用IT技术、多功能挤压粉磨新技术、新型耐磨、耐热和耐火材料及新型机械粉体输送装置等现代科学新技术和成果的一种现代化的水泥生产技术。其生产过程可以实现生产控制的自动化、工艺装备的大型化、科学管理等,且具有优质、环保、清洁生产、高效、有害物排放量低和节约能源等一系列优点。目前,该技术已成为世界水泥生产的主要技术之一。对于我国来说,发展新型干法水泥生产将是实现水泥工业现代化的必由之路。

1新型干法水泥生产技术的现状

新型干法水泥的生产工艺过程包括原燃料进厂、破碎、制备生料、锻造熟料、制成水泥的发运等。其生产技术的内容包括原料矿山计算机控制开采和预均化、生料均化、低阻高效分解炉和预热器、新型节能粉磨、隔热及高耐磨耐热材料、网络化信息技术与计算机、新型冷却机等,高新技术的应用可以实现水泥生产过程的节能、高效和自动化控制,符合可持续发展战略的要求。

当前我国水泥工业发展中存在的突出问题是:新上项目区域集中的现象严重,产能较大,但市场需求不足,导致恶性竞争严重;相对落后的水泥生产工艺(如立窑),生产的水泥产量占据较大的比例;小水泥生产企业的资源浪费现象严重,污染较大,石灰石利用率较低。 国内新型干法水泥生产技术的现状如下:

1.1节能粉磨粉碎技术与装备

(1)水泥粉磨系统。包括:辊压机系统。其电耗相对较低,以辊压机作为半终粉磨过程或预粉磨过程的主机装备,具有节电和可靠性强的优势,已被广泛接受和认可。管磨闭路系统。该系统被公认为是高新技术对传统流程进行改造的最典型的实例,其组成包括布袋收尘器、高效笼型选粉机和管磨机。

(2)原料烘干粉末系统。包括:辊磨系统。该系统具有节能、流程简单、烘干能力强等优点。近年来,随着机械加工工业和材料工业的发展,已开发出国产的新一代的辊式磨,使磨机的节电效果得到进一步的提升,使用寿命和可靠性也得到了较好的保证。管磨系统。该系统运行可靠,对原材料的适应性较广。由于采用了新式的TSL型组合式高效选粉机,简化了流程,使电耗和成本大幅降低,提高了系统产量。

(3)粉碎技术与装备。目前采用的较先进的是台时产量从80～1800t/h的不同形式的石灰石单段破碎机。与此同时,难破碎物料的技术装备和破碎工艺也已发展较成熟,完全可以满足现代工程建设的需要。

1.2预分解窑节能煅烧工艺和技术装备

(1)为了满足不同生产规模的需要,开发出了二支撑和三支撑的回转窑系列产品,其中最大规格的三支撑回转窑可满足6000t/d左右规模生产线的需要。

(2)开发了燃烧器系列产品,可适用包括无烟煤在内的不同性能燃料的燃烧需要,具有可灵活调节、对燃料的适应性强、可延长窑皮的使用寿命等显著优点。

(3)在对低热值煤、无烟煤等的燃烧特性及其燃烧机理进行工业试验的基础上,开发并推广应用了适合于燃烧特性且可靠实用的煅烧技术和装备,为降低生产运行成本和资源的综合

利用创造了有利的条件。

(4)第三代TC系列空气梁熟料篦式冷却机得到广泛的应用。该装置的应用使热回收效率大大提高,熟料冷却风量下降至1.7m3/kg左右,确保了烧成系统的高效运转。

(5)开发了系统压损在4000Pa左右的低压损五级旋风高效预热器系统,目前已投入运行的主要有单系列和双系列两种类型。以此同时,锁风阀、预热器内筒及耐火材料等的改进,也为熟料煅烧系统的低能耗和高可靠性提供了保障。

1.3原料均化技术

原料均化技术的应用是保证新型干法水泥生产产品质量的关键。目前应用的新技术和装备有:

(1)矿化模型系统应用于矿山设计。基于此制定的搭配开采方案可以为有效利用低品位矿石创造条件,同时也为所开采的矿石中主要成分的稳定性提供了保障。

(2)配置计量精确的粉状物料和块状物料计量装置。水泥合格率的保证是通过质量控制系统,及时的调整各种原料的味料比例来实现。

(3)应用具有良好均化效果的原燃料均化堆场。目前,国内已具备提供满足不同规模生产线需要的预均化堆场技术装备的条件,如可提供的矩形堆场的最大跨度达50m,圆形堆场的最大直径达110m,可满足最高达10000t/d的生产规模的需要。

(4)为了确保入窑生料的合格率,采用了具有低能耗、强均化效果、高卸空率等优点的生料均化库。

1.4自动控制技术

新型干法水泥生产工艺线有上千个开关和阀门、数百台机械设备、近千台电动机、数十个调节回路和数百个模拟量检测点,因此为了保证产品质量的优良和系统运行的稳定性,就必须通过自动控制来实现。

目前,我国广泛采用的是国际上先进的图形显示技术、通信技术、计算机控制技术和集中管理、分散控制的集散型控制系统,并自行研发了工厂生产管理信息系统,保障了系统的安全性和可靠性,也符合了实用性的要求。

1.5环境保护

近年来,新型干法水泥生产技术受到了普遍关注。传统的水泥生产过程中会排放大量的有害气体、粉尘、废水等污染源,而新型干法水泥生产技术则相对要环保的多。其优势在于节能、高效、几乎无污染,且能最大程度的利用工业废渣等作为原材料。另外,新型干法水泥生产技术在利用日常生活垃圾和工业废弃物等方面也取得了较大的进展。

2新型干法水泥生产技术的未来发展方向

虽然我国的新型干法水泥生产技术已达到国际较先进水平,但就整体上来看,还是存在很大的差距。要想使这一技术取得更大的进步,赶超发达国家的先进水平,就必须做到在努力提高新型干法生产的水泥所占的比例的同时,继续加强技术研发和信息化建设,鼓励企业自主创新,引进新技术,做好人才培养,不断推行优化设计。为此,我国的新型干法水泥生产技术在今后的发展过程中应做好以下几点:

(1)在完善和提高工艺装备和技术的基础上,力求不断的进行优化,通过科学的管理和规范的工程设计施工,进一步降低生产线的建设成本。

(2)深入研究原料均化技术,进一步扩大对工业废渣和生活垃圾的利用率。并强化从原材料开采到粉磨前均化的手段和措施,以减少投资。

(3)加大对辊式磨系统、水泥预粉磨、终粉磨的辊压机和生料辊式磨系统的研发力度,并加快其推广应用进程,降低水泥生产的能耗。

(4)加大对一些关键技术装备的研发力度,如新一代的熟料冷却机和高性能回转窑。加强对废弃塑料、轮胎、劣质煤的再利用研究,扩大替代燃料和燃料品种的范围。

(5)研发效率更高的能够降低有害气体和粉尘排放浓度的技术,将污染物的排放量控制到最低限度。

(6)进一步优化生产工艺过程,并做好个性化设计,以满足多种功能水泥生产的需要,力求以最低的成本和能耗,最大限度的满足市场的需求。

(7)在开发专用软件的基础上,研发生产工艺过程的自动化控制软件,并不断的进行推广和应用。

(8)加大对重要技术装备的研发力度,缩短其应用周期,实现高生产率。

(9)加强功能材料及与水泥生产相关的管理方法、产品、仪器、替代材料等的研究和推广应用,以提高装备的综合性能,获取最佳的经济和社会效益。

(10)重视生态化工程的研究、设计和建设,以期实现与环境的自然融合。

参考文献

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