浅析水泥生产工艺的节能技术赵世涛

浅析水泥生产工艺的节能技术赵世涛

赵世涛杨亚明

富蕴天山水泥有限责任公司，新疆阿勒泰836199

摘要：水泥作为建筑行业的主要建材，存在很多应用优势，而为了适应目前建筑行业对水泥的大量需要，水泥生产单位也在积极探索新型生产工艺技术来优化水泥生产的效率以及节能效果，为水泥生产单位积极控制成本，提升经济效益找到途径，同时也为建材生产行业的节能化、环保化发展提供助推力量。

关键词：水泥生产工艺；节能；技术

1导言

水泥是建筑业最常用的建筑材料之一。水泥混凝土由于其诸多优点，已成为建筑业不可缺少的材料，进一步提高了水泥的重要性。目前我国水泥生产过程相对落后。部分地区仍然采用传统的水泥生产工艺，是传统的立窑生产工艺。由于大量的投资和严重的污染，这一生产过程越来越不能满足社会生产的需要。能耗是回转窑生产成本的重要指标。普通水泥回转窑热效率约为30%，先进旋风预热器窑热效率仅为50%左右。

2当前水泥粉磨生产的常见工艺流程

水泥生产流程可分为三个部分：生料制备与分解、熟料烧制以及熟料粉磨。就当前的水泥生产行业而言，针对水泥熟料粉磨生产工艺通常有三类方案可以选择：

2.1球磨机开路粉磨工艺

该工艺所使用的设备主要就是球磨机，由于它可以将硬度存在差异的水泥熟料以及其他混合料一同放入球磨机当中进行粉磨操作，使之形成粉末成品，这一生产工艺流程简单，操作便利，并且所需投资较少，但是会发生过粉磨的问题。

2.2球磨机闭路粉磨生产工艺

所谓闭路粉磨其实就是将水泥熟料通过球磨机粉磨加工之后，通过选粉机将其分为成品与粗粉两种，而粗粉则会再次进入球磨机进行粉磨生产，这一生产工艺就可以降低过粉磨问题，同时这一生产工艺能耗较小，且产量大，并且成品控制效率高，但是操作系统相对复杂。

2.3辊压机预磨粉与球磨机相结合的生产工艺

这一生产工艺的主要流程就是先把水泥熟料送入辊压机进行粉磨进行预处理，这样就能使水泥物料的易磨性大大增强，而后在把预磨物料送入球磨机进行粉磨操作，这一生产工艺的粉磨生产效率高，并且能耗较低，对于提升水泥行业能效具有一定的益处。而另外一种水泥粉磨工艺则综合了以上这几种生产模式的优点，它是由辊压机与选粉机、球磨机共同形成的一种生产流水线，首先水泥调配模块根据生产需求差异进行水泥熟料与其他成分的调配操作，并在给料机称重之后把原料送入辊压机进行预粉磨工艺操作，而后再利用球磨机进行进一步粉磨，由于预处理时已经将原料中的一些岩性结构碎化处理了，因此球磨机生产的效率就能大大提升，从而实现系统生产的节能效果。

3水泥生产中工业废渣可替代的原材料

3.1砂岩粉末替代砂岩矿石技术

在实际生产使用过程中，想要用砂岩粉末完全取代砂石完成配料要求，就需要不断改进生产配置技术，优化升级岩石粉末配置方案。通常情况下，需要把高分子板安装在上料斗内，在上料斗篦子内合理安装振打电机和专门的搅拌装置，对砂岩粉末粘湿的特性加以制约，以便更好的服务于生产环节。

3.2粉煤灰替代黏土

粉煤灰是由带有可溶性质的二氧化硅和三氧化二铝组成，两者存在含量的多少与其活性成正比。反应原理为，可溶性质的二氧化硅和三氧化二铝同其他成分发生氧化还原反应，可以得到硅酸钙盐这种物质，我们称为火山灰活性，通过对玻璃体的聚散情况判断其可用性。除此之外，有效利用粉煤灰的粒形效应，可以有效不免水泥沉淀情况的发生，通过滚珠效应”，提升水泥本身的稳定性，降低崩塌发生率，增加建筑本身的安全稳定性能。

3.3脱硫石膏替代天然石膏

对于电厂的脱硫石膏本身进行分析，其成分具有稳定性，颗粒大小均匀，自身有较强的使用优势，但是，在我们国家一般都用来垫路基、填充沟壑等，不仅浪费土地资源，而且不利于环境保护。与日本和一些西方发达国家相比，我们国家的脱硫石膏利用率普遍偏低。综合利用脱硫石膏的物理和化学使用性能，发现其使用性能要远远优胜于天然石膏。所以，在水泥中用脱硫石膏作为缓凝剂，不仅能够有效节约资源，还可以大幅度降低生产成本，促进企业生产效益。

3.4水泥粉磨过程中混合材的选用

粉煤灰粉末不仅可以投入到二级磨，还可以在一级磨中发挥作用，比如，可以有效利用本身的助磨剂，能够快速对无聊进行打磨粉碎，实现高产量发展要求。粉煤灰在水泥磨运作过程中，起到的作用是微介质，主要因为其具有较高的球形化程度，表层光滑有韧性，本身就可以当做研磨体进行运用，快速将无聊粉磨，提高生产效率，避免发生粘球、糊磨等情况。

4水泥生产工艺的节能技术

4.1分解和节能措施

4.1.1采用CB20单层防潮砖

CB20单层加湿保温砖是由工作层和保温层组成的轻质高强耐磨耐高温磷化砖。由于保温砖强度高，导热系数低，抗热震性好，可将圆筒表面冷却至70～90℃。同时，砖体密度比普通粘土砖轻，减少了窑系统的重量负荷和窑的能耗。采用CB20砖后，在一定程度上提高了分解区的材料温度、气流和衬里材料，且材料的分解反应较为完整。

4.1.2砌筑技术

为了减缓物料在分解区的移动速度，延长物料的加热时间，提高分解速度，可采用防剥落高、低砖三通固定环强化分解区的功能。在铺设高和低的砖之后，搅拌材料层，这增加了向表面供给的材料的机会。材料内层的传热也不断增加，材料的移动速度也同时减缓了，加快了材料的分解速度，气流、耐火砖和材料之间的温差不断增大，为提高传热能力准备了条件。使材料的预热能力增加了，增加了生产，减少了热消耗。

4.2使用热管技术的排气系统

烟气具有较高的温度和大的体积，并且带走大约33%的热量，这是最大的热损失。使用余热来提高炉膛热效率、将能耗的关键降低。由废气带走的热量与废气温度和废气量的乘积成比例。近年来，在烟气余热回收中广泛的应用热管技术，取得的效果也是明显的。热管技术可用于降低废气温度并因此减少来自废气的热损失。热管是根据传热技术需要开发的高效传热元件。有许多类型的热管。为了节约投资，重力热管已在中国得到了广泛的应用。热管为填充有一定量工作介质的密封、干净、抽真空的真空管。介质可以是纯水、丙酮、乙醇或有机化合物和无机钾、钠、碱金属等。当低温和高温热源向管内传热时，当管下端的液体工质被加热时，它迅速蒸发并上升到热管的上端。由于在上壳体外部的低温冷源的吸热作用，蒸汽冷凝成水滴，散发汽化潜热。根据其自身的重力，液滴沿着管壁流回并加热并再次蒸发。该过程是连续的，并且非常快速地完成了热回收的任务。

4.3除灰、除水能耗

4.3.1降低除灰、除渣能耗

窑粉尘带走的热量占热耗的约1%-4%。虽然窑灰的重量较小，但也是不能忽略的原料。避免了电除尘器的开启和关闭，提高了除尘器的效率，选择了合适的窑风速，原料颗粒重量和换热设备可以减少窑粉尘的数量，减少窑尘带走的热量。

4.3.2降低除湿能耗

浆液的含水量越高，蒸发所消耗的热量就越大。为了减少泥水蒸发的热量，有必要减少泥水，减少或消除外部的抽水。采用稀浆提高浆料的流动性是降低浆料蒸发热量的关键，是实现节能、提高湿窑产量的一种经济、方便的途径。理论上，对于浆料水分的每1%的还原，熟料的热消耗可以降低1%-2%，熟料的产率可以提高1.5%-2.5%。

5结束语

总之，随着我国经济的发展，经济全球化的加强，企业之间日益激烈的竞争，加上环境和资源问题，是现代企业发展面临的一个紧迫问题。企业的发展必须改变传统，企业发展的方向。传统的概念是加强管理，同时最大限度地提高企业的经济效益，同时引进先进的技术和设备。

参考文献

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