何钰海
身份证：45270219850312****
摘要：水泥行业的能源消耗以电力和煤炭为主，占水泥生产直接成本的2/3以上，我国水泥工业主要以燃煤为主。回转窑大部分使用烟煤，立窑使用无烟煤，对燃煤的质量有一定的性能指标要求。近年来随着技术进步，低挥发分煤和无烟煤均可用于回转窑水泥熟料煅烧生产。在节能环保政策的推动下，各种废弃物替代燃料正悄然兴起。
关键词：水泥；生产工艺；节能技术
节能优化是推动整个水泥生产行业持续发展的重要措施，面对市场需求量的不断增加，必须要在原有基础上进行革新，确保可以获得更高生产效率。但是水泥行业作为耗能大户，如果不加以控制，必定会消耗大量的能源，因此还需要在生产技术革新的同时将节能降耗理念贯彻到底，争取以更少的能源来生产获得数量多且质量好的水泥材料。
一、水泥粉磨生产工艺
水泥粉磨生产工艺流程主要分为三步，即生料制备与分解、熟料烧制以及熟料粉磨。就实际生产情况分析，可根据不同需求来选择相应的生产工艺，常见的有三种。①球磨机开路粉磨工艺。球磨机作为主要生产设备，能够对不同硬度的水泥熟料以及其他混合料进行磨粉处理，得到粉磨成品，整个过程非常简单，操作便利。并且因为所需设备少，前期投资较少，但是就经验来看部分情况下会产生过粉磨问题。②球磨机闭路粉磨生产工艺。球磨机将水泥熟料加工处理成粉磨，然后在由选粉机将其分选为成品与粗粉，且粉磨机会对粗粉做二次粉磨加工。此种工艺的特点是能够减轻过粉磨缺陷，且相比来讲其运行能耗更低，并保持较大生产量，利于对成品质量的控制，相应的工艺系统复杂度更高。③辊压机预磨粉与球磨机结合工艺。水泥熟料输入到辊压机后做粉磨预处理，进一步增大水泥物料的易磨性。将预磨物料送入到球磨机内进行粉磨处理，以较低的能耗就可维持比较高的生产效率。④混合式生产工艺。球磨机、辊压机以及选粉机组合形成的生产工艺，基于生产需求由水泥调配模块来进行水泥熟料以及各成分的调配，对给料机称重后将原料输入到辊压机内做预粉磨处理，并由球磨机继续做粉磨加工。在该流水线工艺中，预处理阶段已经对原料的岩性结构进行碎化处理，因此可进一步提高球磨机生产效率，确保整个生产系统可以保持较低损耗的情况下维持高效生产。
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.提高废渣利用
3.1砂石粉末
以砂石粉末来代替砂石矿石作为水泥生产原材料，虽然可以减少不可再生资源的消耗量，但是需要有先进的生产配置技术作为支持，对岩石粉末配置方案进行升级。一般情况下应对上料斗安装高分子板，并在上料斗篦子内安装振打电机与搅拌装置，合理制约岩石粉末粘湿特性，确保可以满足生产工艺要求。
3.2粉煤灰
粉煤灰的主要构成为可溶性二氧化硅和三氧化二铝，两部分含量高低决定着材料的活性强弱。粉煤灰中的有效成分会与其他成分间发生氧化还原反应，产生硅酸钙盐。以及利用粉煤灰粒形效应，能够消除水泥沉淀的缺陷，基于滚珠效应来提高水泥自身的稳定性，减少崩塌问题的出现，此类水泥材料用于工程建设可进一步提高结构的安全性与可靠性。
3.3脱硫石膏
脱硫石膏稳定性比较强，一般多用于路基填埋、填充沟壑，利用率十分低下。基于脱硫石膏的物理以及化学性能，可确定其比天然石膏优势更大，将其作用水泥生产的缓凝剂能够大幅度降低生产成本，同时减少资源使用，促进企业的高效生产。
三、水泥生产工艺节能技术
1.水泥喂料系统变频改造
以往水泥生产工艺中喂料系统是利用勺式喂料机操作，可保持较长的使用时间，但是无法保证计量精度，以及操作过程比较复杂，很容易造成资源浪费。基于喂料系统的改造优化，可将变频技术应用其中，实现系统操作的自动化控制，即维持原有电机和料浆泵正常作业的同时，应用电磁流量计对料浆泵参数进行实时监测，然后根据生产需求及时对运行速度进行灵活调整，维持回转窑与料浆泵速度保持一致，提高喂料系统运行效率。对水泥喂料系统的变频改造，可以进一步提高水泥熟料质量与生产精度，不仅可以保持较高生产效率，还可以达到节能降耗的目的。
2.预粉磨技术优化
在球磨前增设一台料床粉磨设备，相对原来球磨系统预粉磨技术优化后可以进一步达到增产节能效果。料床粉磨是区别于单颗粒破碎而言，以辊式磨、辊压机和筒辊磨是最为常见的料床粉磨设备，均可实现预粉磨生产要求，尤其以辊压机使用最多。对于预粉磨技术来讲，循环预粉磨流程更为简单，且所用电能得到大幅度降低；而联合粉磨流程复杂度较高，相比水泥磨系统能耗降低11~19%。
3.排气系统热管改造
大部分的国内排气系统多采用热管技术，可选择的热管类型众多，且以重力型热管为主，具有较大成本优势。重力型热管属于真空金属管，向管内填充适量的乙醇、丙酮、纯水、有机化合物以及无机物钾等碱金属工作介质，密封性良好，可用于-200℃~2000℃工况生产。在生产过程中下部高温热源产生的热量可通过管壳进入到管腔内，然后会逐渐作用于内部介质，随着温度的逐渐升高逐渐蒸发上升到热管上部分，遇冷后蒸汽迅速冷凝转变成液滴，同时释放出汽化潜热。并且，受重力作用液滴会逐渐回流到热管下部，对上述过程进行重复动作，完成受热汽化，进而能够对热量做高效回收。
结束语
将节能技术应用到水泥生产工艺中，对进一步推动整个行业的持续发展具有重要意义，应重视每一个环节的改造优化，以高新技术和最新设备作为支持，实现生产过程的自动化与最优化。
参考文献：
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