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浅谈水泥制造技术的现状与评价(上)

时间:2020-07-31 05:19

  】摘要:迄今为止,工业化制造硅酸盐水泥可以由两种技术来完成,即回转窑水泥制造技术和立窑水泥制造技术。关于二者的争论由来已久,近年来现将成为热点,按国家产业结构调整目标到2010年我国“水泥预期产量12.5亿吨”“新型干法水泥提高70%”,按预期水泥产量计为8.75亿,届时立窑水泥总量为3.75亿左右,2005年立窑产量5亿吨,按预定目标“累计淘汰落后生产能力2.5亿吨”后,还需要新增1.25亿吨以上的立窑水泥规定的比例关系都能成立,可见我国立窑泉水泥的仍然会存在与发展,因此,准确认识评价现存的水泥制造技术,对搞好产业结构意义重大,作为“引玉之砖”,试就此问题谈点粗陋的看法,恳请业内赐教。

  迄今为止,工业化制造硅酸盐水泥可以由两种技术来完成,即回转窑水泥制造技术和立窑水泥制造技术。关于二者的争论由来已久,近年来现将成为热点,按国家产业结构调整目标到2010年我国“水泥预期产量12.5亿吨”“新型干法水泥提高70%”,按预期水泥产量计为8.75亿,届时立窑水泥总量为3.75亿左右,2005年立窑产量5亿吨,按预定目标“累计淘汰落后生产能力2.5亿吨”后,还需要新增1.25亿吨以上的立窑水泥规定的比例关系都能成立,可见我国立窑泉水泥的仍然会存在与发展,因此,准确认识评价现存的水泥制造技术,对搞好产业结构意义重大,作为“引玉之砖”,试就此问题谈点粗陋的看法,恳请业内赐教。

  工业化制造水泥技术是以立窑技术为起点。1824年英国人阿斯普丁创造了世界上第一台煅烧水泥的工业窑炉,是干法静止间歇式圆筒型自然通风的普通立窑,从此揭开了人工合成无机硅酸盐水硬性胶凝材料的历史,但当时的质量并不稳定,产量和劳动生产率也很低。

  1877年英国人克兰普汤发明干法卧式回转窑,ag百家了乐八大技巧,为连续生产,产量和质量有了提高,但主要的进步还是产量的提高,这应该算最早的干法中空窑,也是最早的回转窑制造技术。

  二十世纪初,液态均化技术研究成功,催生了水泥制造技术的革命,1903年出现了第一条湿法水泥生产线,液态均化技术的应用,提高了水泥制造过程对非均质原料的适应性,奠定了产品质量稳定的基础,因而湿法水泥生产线制造技术被普遍推广,取代了干法回转窑,加上对产能的追求,湿法回转窑不断朝着大型化方向发展。

  水泥湿法制造技术在弘扬回转窑产量相对较高强项的同时,创新了产品质量和稳定技术,也带来了自身难以解决的胎病,就是热耗特别高,因此人们对水泥工艺的研究始终没有停止过。1910年立窑生产实现了机械化连续作业,随着机械化立窑的发明改进,产品质量有了保证,劳动生产率大大提高。尤以热耗低而得到普遍认可,被广泛采用。但是,那时能源问题还没有现在这样严重,其热耗低的优势亦不足以完全代替湿法回转窑,而湿法回转窑的产品质量明显优于机械化立窑,加上对产能的追求,湿法回转窑不断朝着大型化方向发展。

  严格意义上讲,早期的窑外预热技术的代表作应属于立波尔窑。1928年德国的理利坡博士和普利休斯公司发明了设有生料成球和煅烧炉篦子机组的立波尔型回转窑水泥制造技术。该技术继承了旋窑发热能力大的优势,吸取了机立窑透过式传热的合理内核,在窑尾增设了煅烧炉篦,以窑尾废气为热源,预热煅烧生料球,这就成功地将原料预热、部份硅酸盐分解移至窑外进行,使窑的容积产量比湿法窑提高150%,热能消耗下降35%,窑体长度减少50%,五十年代间歇式均化库出现后,非均质粉体物料的均化度有了保证,立波尔窑的燃料消耗相差无几,但其电耗大,对比湿法回转窑产品质量稍有逊色,它并没有获得取代湿法回转窑的地位,亦没有将立窑挤出局。

  立波尔窑技术的重大进步是把原料的预热、部份硅酸盐分解的过程移至窑外面进行,这给人以极大的启迪,1934年丹麦约根生获得预热器专利权,1951年德国人模瑞发明了以出窑的高温热介质在专设的四能旋风筒预热器内直接与水泥生料进行热交换的“悬浮预热器”,20世纪70年代初,出现了悬浮预热分解新技术,该技术继承和发展了悬浮预热器窑的优点,强化了预分解过程,它的煅烧热耗仅为湿法窑的50%,容积产量增高7倍,窑的长度比湿法窑仅为湿法的40%,到80年代末该技术已相当成熟,从而被称为新型干法水泥技术。为什么悬浮预热技术1934年就已获得发明专利权,40年后才有了进一步的发展,又过了近十年才真正成熟呢?公平地说:这些很有诱惑力的经济指标并非只是悬浮预热窑外分解技术的功劳,此期间的工程技术背景,使它如虎添翼,取代了传统干法窑、湿法和立波尔窑,成为回转窑水泥制造技术先进。这些背景技术包括:

  (1).连续式粉体均化技术的出现,继承和发展了间歇式均化库高均化效果的强项,同时又克服了间歇式均化库电耗高的不足,更且有实用性。

  (2).原料预均化技术的诞生,使非均质原料的使用不再成为难题,它和各种连续式粉体均化技术一起,保证了悬浮预热分解窑永远吃“细粮”。

  (3).各种连续式计量装置的研制成功,X射线分析仪—电子计算机控制系统在配料上的应用,保证了配料设计思想的实现。

  (4)、集散式远程控制技术、特别是微机算机技术的出现,使复杂的新型干法水泥系统的操作现控制变的及时简单。

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