侯化亭
鲁南中联水泥有限公司 山东省滕州市 277531
摘要：水泥生产中所使用的能源主要为电能与煤炭燃料，其中能源上的成本支出超过了直接成本的60%，且国内水泥行业以燃煤为主要能源供应。回转窑中大多数使用烟煤，而立窑在燃煤的质量上具有较高的性能指标要求。最近几年，伴随着科技的不断革新进步，低挥发分煤与无烟煤都能够用于回转窑的水泥熟料煅烧生产工序中。在国家节能环保政策的逐渐落实背景下，越来越多的节能方式被研发并运用于水泥生产工艺中。
关键词：水泥生产工艺；节能技术；要点分析
引言
水泥行业是耗能很高的行业，同时也是污染物排放量较大的行业。我国正在迈入到第二个百年奋斗发展阶段，高质量发展是这一发展阶段的主要目标。对于水泥企业来说，只有依靠科技创新，走节能环保的道路才能实现高质量发展的目标。
1水泥行业节能潜力分析
水泥生产制造过程需要消耗大量的资源，目前国内水泥行业使用的能源主要为燃煤。因此，为了最大化提升水泥生产质量与缓解环境污染问题，需要增大对煤炭品质的筛选力度，从而确保煤炭资源可以满足我国对应指标，同时，还要在使用煤炭方面尽可能地选择无烟煤，从而更好地保障空气质量，减少烟气排放。我国人口稠密，不论是将煤炭作为其他供应能源还是用于生产水泥均是供不应求。为了可以更为有效地提升煤炭资源的使用量，国家有关部门应当加大对其他类型清洁能源的研究开发力度，以此替代煤炭资源，这样既能解决煤炭供应不足的问题，还使得节能理念也得以贯彻执行。随着我国科技水平的持续提高，相较以往，水泥行业的资源消耗量有了明显的降低，不过和一些先进国家相比依然存在较大差距。
2水泥粉磨生产工艺流程
首先进行生料制备和分解，利用球磨机将不同硬度的水泥熟料和其他混合料进行磨粉。然后对熟料进行烧制。采用选粉设备将磨耗的粉料进行筛分，分为细粉和粗粉两类。细粉可以直接进行后续生产，粗粉需要再一次磨粉直到达到粉末细度要求。磨粉是水泥生产工艺中能耗较多的环节，要在控制磨粉质量的前提下尽可能降低能耗。之后是对熟料进行粉磨[水泥熟料进入到辊压机后进行粉磨，其目的在于能够进一步提升水泥物料的粘合性。随着水泥粉磨技术的发展，近年来出现了水泥模块，即将水泥原料先混合制成模块，然后使用辊压机粉磨，再进入到球磨机进行二次磨粉。这种模块在预处理过程中已经对原料中的大颗粒物质进行了碎花处理，因此可以减小粉磨生产负荷，节约能耗。
3水泥生产过程中的节能工艺技术
3.1水泥粉磨工艺节能技术
部分大型管磨机通过管桩筛分装置、研磨体防串装置、分级衬板等达到节能的目的。为了保障管磨机可以正常运作，确保在长期高速率、稳定性的生产期间，可以把一些质量较佳的材料运用于其中，例如硬质合金材料、高（中）铬合金材料。此外一些较易受到损坏的部件，比如隔仓板或衬板等则应当和研磨体保持一致，进而确保磨具外表光洁，为提高生产质量与产量提供基础。部分中小型管磨机的粉磨系统不管是使用闭路或是开路，在物料处理环节均可使用预处理系统与工艺。在此之中主要涵盖了预粉磨、预粉碎及预破碎等一系列预处理工艺。借助该工艺流程加以处理以后，可通过预粉磨工艺来达成对粉磨的处理，确保长期稳定、高效的运作。物料在通过处理后可以把粒径控制到不超过2毫米的水平。基于对预处理工艺的运用，可以把粗磨工艺内的部分功能加以替代，通过运用细磨工艺，可以将部分长径偏低的中长/短磨系统予以改造，使其产量得以提升3%左右，还可以减少粉磨的耗电量。
3.2变频控制技术
产水泥回转窑主动传动是变频调速技术电机设备的驱动力，所用电机系统要求较高，起动扭矩距离较大，调速性能稳定，方可与回转窑配合使用。同时回转窑采用晶体管技术提高直流电机调速系统的应用频率。由于回转窑排放大量热量，直流电机可能损坏碳刷和逆变器头部，影响低速运行稳定性，在运行过程中产生大量能量。当今，为了实现节能生产目标，可以用变频调速技术形成回转窑电机驱动系统，交流调速驱动系统可以用传统的直流调速系统代替此外，变频器的交流电机相结合，形成交流调速系统，其中应用变换器作为无源变换器，实现商业频率间的转换。利用控制变换器和往复式变频电机，可以拖动回转窑实现牵引变频控制，实现同步控制的目标。回转窑高扭距应符合要求，调速链稳定，优化水泥生产节能效果。回转窑主动输送系统可以利用变频控制器技术，该技术已成为当前水泥生产中比较常见的节能方法。
3.3在水泥生产中采用预磨粉技术
传统生产工艺最初的流程是球磨机磨粉，由于进入到球磨机的原料颗粒细度不同，因此磨粉效率较低，粗粉重新进入到球磨机进行二次磨粉，导致整体磨粉的效率低，能耗高。针对这种情况，在球磨机磨粉之前增加预磨粉步骤，增设料床粉磨设备，包括立磨、辊压机、桶辊磨等多种设备，对原料中的大颗粒进行预磨。通过增加预磨粉步骤使磨粉环节更好地区分了粗磨和细磨，为进入到球磨机磨粉减轻了运行负荷，有效降低能耗，而且在增加预磨粉步骤后能够更好地控制磨粉指标，为保障水泥产品质量奠定了前提条件。
3.4磨内喷水系统的节能方案
磨内喷水技术是目前节能降耗的关键方向，该系统主要由供气与供水模块构成。在进行水泥的生产制造过程中，喷水装置自头部至尾部均具有喷水功能，使用备用泵可以确保喷水系统具有更为可靠、稳定的工作效率。由其工作原理分析可以得知，喷水系统运作期间，电机受到多级离心泵的引导可以输出压力水，在和空气产生作用从而相互混合以后，可以从设备内喷出一种呈现为雾状的压力水。物料若是在进入粉磨流程前温度超过105摄氏度，则水会经过喷水装置自前舱流入；若是超过110摄氏度，便需要启动喷水功能。所以，运用直射喷嘴可以有效改进喷水系统的整体功能，利用雾化技术来实现对设备的冷却处理。基于雾化技术，操作人员能让设备内喷入适量的水从而达成降温目标，以此来减少水资源的使用。
3.5排气系统热管技术
水泥生产需要不同类型的管道，因为重力管道最常用于节省能源和减少投资。管道具有较好的密封性和纯度，在真空中泵入金属管。工作环境，如纯水、丙酮或有机化合物，可在-200至2000 c的温度范围内进行填充。如果较低温度的热源将热量传递到管腔，则快速蒸发可能会上升到管的上方，因为加热管下面的腔是顶罩外低温冷源具有吸热效果，蒸汽凝结成液体喷射，释放潜在蒸汽热量。此时，液滴沿管壁自身重力返回，经热再加热，循环过程在此期间不断改进，热回收过程可以停止。
结束语
传统的水泥建材作为国民经济的重要材料，生产过程往往带来较大的能源消耗。如何在生产的过程中做到节能减排，是摆在所有水泥工程技术人员面前的永恒课题，只有在水泥生产实践中积极开发研究节能减排技术，积极应用包括二代水泥技术在内的先进节能技术，不断改进水泥生产工艺，提升水泥生产节能化、自动化、智能化、高效化水平，才能促进水泥行业的绿色环保、节能低碳发展。
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