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　1、 前言

　　水泥产品是一种区域性很强的产品，据我们研究，我国大部分水泥产品的销售途径，公路运输一般不超过150公里;水运一般不超过300公里(除少数人口密度低，社会需求量低的地区)。很多地区随着近几年市场饱和与竞争，销售半径在逐渐缩小。加之运输油价上涨的影响，未来运输半径还要缩小。

　　据业内有关专家测算，目前我国符合建设日产4500t/d新型干法熟料生产线的地区并不多，很多地区比较合理的规模是1000t/d～1500t/d熟料生产线(或水泥生产线)。然而这一规模的新型干法，投资大，经济效益差，缺乏市场竞争力，因而水泥行业迫切需要一种技术上与日产4500t/d新型干法熟料生产线相媲美的工艺来满足中小市场的需求。

　　这就是我们研究“节能，环保，低投资”新型现代立窑水泥生产工艺的初衷。

　　首先要说明的是这种“节能，环保，低投资”新型现代立窑水泥生产工艺，熟料煅烧设备仍然采用新型立窑，而没有采用回转窑，这是在大量对比研究的基础上确定的。作为水泥熟料的煅烧设备，中小规模的立窑生产工艺，且有投资省、生产运行费用低、工艺最简约的特点，正好满足我国不发达地区、市场容量小的地区和经济发展落后地区的需要。这样不但可实现我国水泥工业的合理布局，同时用新型现代立窑工艺来淘汰落后立窑工艺，用较低的投资来实现落后水泥工艺的转型更符合我国国情，由此形成合理的工业结构，即原国家建材局李俭之副局长提出的：大中型结合，立旋结合，不同的产品结合的工业形式。

　　我国现有的立窑工艺生产线，工艺的极不合理，导致了它的落后，加之很多人对这种生产方式抱有偏见的宣传，更使很多人对它有了偏见的认识。

　　近几年随着相关技术的发展，新型立窑工艺技术也向大型化发展，工艺上的很多问题得到进一步解决。技术指标已经与大型新型干法不相上下，完全可以称之为一种先进生产力，可以用来淘汰中小立窑水泥的落后工艺。

　　目前节能、环保、低投资新型现代立窑工艺已经完全成熟。

　　2、节能、环保、低投资新型现代立窑工艺规模

　　节能、环保、低投资新型现代立窑生产线可以有不同的工艺规模，投资商可根据市场需求建设适宜规模的生产线。

　　一般有以下几种工艺规模：

　　日产700t/d熟料生产线(年产水泥30万吨)

　　日产1000t/d熟料生产线(年产水泥50万吨)

　　日产1500t/d熟料生产线(年产水泥75万吨)

　　3、节能、环保、低投资新型现代立窑工艺生产线技术指标

　　3.1.环保指标

　　节能、环保、低投资新型现代立窑工艺生产线污染物排放符合国家环保标准要求的限制，车间岗位粉尘含量达标，全面达到清洁生产标准。

　　3.2质量指标

　　可以稳定生产优质熟料，二十八天熟料抗压强度大于55MPa.

　　出厂水泥强度等级波动小于+2.0MPa。

　　3.3能耗指标

　　电耗：熟料综合电耗小于45kWh/t

　　水泥综合电耗小于60kWh/t(42.5)

　　水泥综合电耗小于55kWh/t(32.5)

　　热耗：熟料热耗小于3344kJ/kg(800kcal/kg)熟料

　　3.4全员劳动生产率指标

　　日产700t/d熟料生产线(年产水泥30万吨)劳动生产率：

　　生产工人劳动生产率大于2500t/人·a水泥

　　全员劳动生产率大于1500t/人·a水泥

　　日产1500t/d熟料生产线(年产水泥50万吨)劳动生产率：

　　生产工人劳动生产率大于3500t/人·a水泥

　　全员劳动生产率大于2500t/人·a水泥

　　日产1500t/d熟料生产线(年产水泥75万吨)劳动生产率：

　　生产工人劳动生产率大于4500t/人·a水泥

　　全员劳动生产率大于3500t/人·a水泥

　　3.5设备运转率指标

　　计划生产时间运转率：主辅机设备年运转率大于85％

　　3.6投资指标

　　吨水泥投资：55～85元/t

　　吨熟料投资：45～75元/t

　　投资范围为由石灰石破碎至水泥成品包装及发运的厂区生产工艺线(土建、设备、电气、非标件)、必要的辅助生产工程及厂内道路、绿化、化验生产办公设施等，不包括矿山、生活区。

　　3.7吨产品指标

　　吨水泥设备重量： 3.90kg/t

　　万吨水泥装机容量：80～90kWh/t

　　3.8总体设计特点

　　优化设计占地面积少;总体规划，合理，美观具有现代气息。

　　3.9 自动化程度

　　原料调配至水泥入储库全线采用计算机系统控制。根据工艺生产过程的需要，在工艺线上设置不同的温度、压力、流量、料位、速度等检测装置，以便对全厂的生产状况进行监视。

　　4、 节能环保低投资新型现代立窑工艺的技术创新

　　节能，环保，低投资新型现代立窑生产线，是我国立窑工艺技术的一场革命，是我国立窑工艺创新技术、设备进步、自动化技术、信息技术等诸多因素的集合，是几十年立窑生产技术的总结。

　　是我们研究，实践，再研究，再实践获得的成果。我们自主开发的技术内容有如下几方面。

　　4.1均化理论及技术创新

　　均化思路决定了工艺均化链的设计。传统工艺质量不稳定的根源在于均化，其工艺均化链的设计极不合理，我们概括为“全厂分散均化”。其问题在于，全厂工艺线设置多个均化环节，但没有解决主要问题，效果很差，同时也让投资分散。由于均化不到位，很多厂家生料指标的高低依托于配料微机，而事实上配料微机只能保证原料计量，而不能解决原料均化问题。

　　针对传统工艺的这一问题，笔者提出“重前轻后”的均化思路。

　　“重前轻后”的均化思路就是比较彻底地解决原材料的均化，确保原料到配料微机的波动(或者主要指标的合格率)符合要求。例如：石灰石中氧化钙含量±1.0％的合格率100％。有了这个前提，既可保证出磨成份合格率、配热的稳定性，同时大大减轻了出磨生料的均化负荷及生料质量的波动，并且使生料配比更为精确，不再有后期调整的复杂过程。

　　由此我们研制了“低投资石灰石均化专利技术”、“原燃材料均化措施”，这些技术的系统使用，可以确保出磨生料各项指标的合格率达到80％以上。

　　“轻后”并不是没有均化，只是均化负荷减轻，由于这个负荷的减轻，使立窑工艺线不再使用投资高，长期使用效果并不好的气力均化库。对于生料的均化，我们采用“大储小均”、“双均化系统”，使生料得到进一步均化。在出磨生料氧化钙合格率达到80％以上的基础上，可确保入窑生料的合格率大于90％，达到均化的目的。依此均化思路设计的生产线，出磨生料氧化钙合格率(±0.30％)基本保持在80％以上，入窑生料合格率年平均在95％以上。部分管理好的企业可以实现月入窑生料氧化钙合格率达到100％，入窑生料饱和比合格率(±0.02)大于90％，为立窑优质高产创造了良好的条件。

　　4.2环保技术的创新

　　立窑水泥的环境污染是非常惊人的。研究其原因还是工艺设计问题，当然也有很多厂家不重视治理污染等因素，但设计不合理仍然是导致水泥企业环境污染的关键所在。在认真分析300多家传统生产线的环保设计与设备后发现，传统工艺在环保问题上的设计倾向是除尘设备太多，我们总结为“点除尘技术”，即见粉尘就安装除尘器。一条工艺线(30万吨生产线)除尘设备多达30～63台套。但实际使用的设备只有几台，应用效果非常低。还有一些厂家的收尘设备，上面来人检查就开，不检查就关机，环保设备成了摆设，增加了投资却没有收到理想的收尘效果。

　　笔者建议采用“集中收尘”原理，减少工艺除尘设备，即一条工艺线只用6～9台除尘设备，即可解决工艺环保问题，不但可降低投资，最主要的是可减少由于除尘设备长期运行而产生的费用。

　　“集中收尘”并不是新名词，在冶金行业应用较多。例如铝厂，全厂只用一台大规模电除尘即可解决整个工艺线的除尘问题。笔者在研究水泥工艺的集中收尘时，参观了钢铁厂、铝厂、冶金行业的很多工厂，从中吸取了很多有利于水泥工艺除尘治污的一些新思路。

　　水泥工艺利用“集中收尘”完全可行。如果在工艺设计时注重优化设计，管道量会非常少，有些厂几乎没有专门的收尘管道。笔者设计的西北某厂生料车间集中收尘，整个车间只用一台收尘器，将该车间从配料到生料库的所有环节的收尘问题全部解决。1998年10月投入运行以来，除尘设备的使用率为100％，其运转率高于主机。经当地环保部门检测排放废气达到排放标准，所有岗位达到洁净生产标准。

　　4.3节能技术

　　传统立窑工艺的高能耗是我们关注的焦点，近几年水泥行业开发了非常多的节能技术。然而工艺的大幅度节能却没有引起行业人士的关注，据笔者研究发现工艺节能的潜力非常大。

　　在多年的设计实践中体会到，减少工艺的装机容量是节能的关键。通过对工艺装机容量与能耗对照可以看出，装机容量越大，单位耗电量越大。

　　我们提出这样一个指标“万吨水泥的装机容量”，在主机同等产出水平的前提下，万吨水泥的装机容量越大，能耗就会越大。笔者统计分析发现国内先进立窑水泥生产线，吨水泥电耗低的原因是万吨水泥装机容量较低，一般这一值低于120 kw/万吨水泥，一些厂家甚至低于90 kw/万吨水泥;而能耗高的生产厂家此值一般在180kW/万吨水泥以上，部分新型干法生产线高达230kW/万吨水泥，这就是新型干法电耗高的原因。

　　如何将此值控制到较低值呢?

　　我们总结的思路是“主机设备不能少，辅机设备不能多，尽可能减少辅机，尽可能减短辅机”且主辅机装机容量比不能大于2：l。由此我们开发了“生料无动力卸料”、“原料无动力卸料”等一系列节能技术，可确保30万吨水泥工艺线的装机容量不大于90 kW/万吨。同时在工艺设计中我们注重提高辅机设备的利用率，优化工艺，提高主机的生产能力，可以使水泥生产电耗大幅度下降。

　　今年已经投产的工艺线(该线只是我们2003年设计的现代立窑工艺线，还不是2005年开发的新型现代立窑生产线)吨水泥综合电耗65kWh/t水泥，(其中石灰石破碎系统电耗：1.5kWh/t石灰石;烘干系统电耗：1.2kWh/t原料;生料系统电耗：16kWh/t生料;烧成系统电耗：13kWh/t熟料;水泥粉磨系统电耗：26kWh/t水泥)，并且还有lOkWh/t的下降的空间，正在进一步调整。

　　立窑熟料热耗低于850kcal/kg已不是难题了，只要注重原料的预均化，确保工艺配料的稳定，配套采用我们的节能保温措施“永久保温材料”、“超强保温”、“全窑保温”等技术，且加强生产管理，就能保证立窑熟料热耗低于这一指标。

　　4.4低投资技术

　　水泥工艺投资具有显著的技术经济学价值，它是当代技术发展与社会主义市场经济发展密切结合的产物。新型干法在我国推广难度大的主要原因就是投资太高，虽然技术先进，但投资太高，建成后几乎没有经济效益。

　　立窑企业若要有较好的经济效益，仍然要重视工艺的低投资问题。我们研究的节能、环保的新型现代立窑工艺与低投资不矛盾，可以说，节能、环保的现代化工艺就是好的低投资工艺。

　　我们研制的“无底库技术”、“原料布料式均化库”、“双均化生料库”等20项低投资技术措施，以能生产优质水泥为前提，以达到先进的技术指标为准则，以节能环保为目的，可大幅度降低生产线投资及生产费用，每吨水泥投资在55～85元(不同地方有不同的造价)。

　　4.5工艺优化技术

　　传统工艺设计往往不注重工艺的优化，这是造成立窑工艺落后的原因之一。

　　实际上立窑工艺是一个要求非常高的工业，例如工艺过程对成分的要求非常精确，多个成分的要求都有很小的限值，如果达不到要求指标，就无法生产优质水泥。大量实践说明，只有精确配比，稳定的工艺，才能优质高产。

　　因而，工艺过程的优化设计应系统考虑“当地资源，当地条件，产品质量，产量达标，设备配套，环保收尘，自动化”等一系列的工艺问题。直接套现成图纸的做法是不可取的。应改变思路，应用一些全新的措施，使工艺优化。

　　5、节能、环保、低投资新型现代立窑生产工艺建设条件

　　建设节能、环保、低投资新型现代立窑生产线的先决条件是必须要有稳定可靠的市场;其次是要有廉价的符合生产要求的原燃材料;其三是要有一定的管理技术人员;其四是要有必要的技术环境;其五是要有到位的资金。

　　6、忠告

　　不管任何项目都有一定的风险，建议投资商谨慎定夺。

　　首先提醒投资商：目前我国大部分地区水泥产能过剩，产能增长明显超过需求增长，市场竞争将会进一步加剧。今年水泥价格不断下跌，同时煤、电、油价格和运费上涨，高成本、低销价的时期刚刚开始。

　　其次，是要理性地看待建设地的市场，应根据“销售圈的消费量”合理布局合理规模。

　　其三，绝不能再走新型干法“盲目发展，盲目扩张，追大求快，重复建设”(国家发改委学者对近几年水泥发展的总结)的路。

　　我们始终坚持四不做项目：不重视环保的项目不做;盲目建设的项目不做;预测无法达到指标的项目不做;无法合作的项目不做。
本文转自建材机械设备网：http://www.it68.net/new_view.asp?id=9021&Page=2