【水泥人網(wǎng)】摘要:迄今為止,工業(yè)化制造硅酸鹽水泥可以由兩種技術(shù)來(lái)完成,即回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)和立窯水泥制造技術(shù)。關(guān)于二者的爭(zhēng)論由來(lái)已久,近年來(lái)現(xiàn)將成為熱點(diǎn),按國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)到2010年我國(guó)“水泥預(yù)期產(chǎn)量12.5億噸”“新型干法水泥提高70%”,按預(yù)期水泥產(chǎn)量計(jì)為8.75億,屆時(shí)立窯水泥總量為3.75億左右,2005年立窯產(chǎn)量5億噸,按預(yù)定目標(biāo)“累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2.5億噸”后,還需要新增1.25億噸以上的立窯水泥規(guī)定的比例關(guān)系都能成立,可見我國(guó)立窯泉水泥的仍然會(huì)存在與發(fā)展,因此,準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)現(xiàn)存的水泥制造技術(shù),對(duì)搞好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)意義重大,作為“引玉之磚”,試就此問題談點(diǎn)粗陋的看法,懇請(qǐng)業(yè)內(nèi)賜教。
迄今為止,工業(yè)化制造硅酸鹽水泥可以由兩種技術(shù)來(lái)完成,即回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)和立窯水泥制造技術(shù)。關(guān)于二者的爭(zhēng)論由來(lái)已久,近年來(lái)現(xiàn)將成為熱點(diǎn),按國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)到2010年我國(guó)“水泥預(yù)期產(chǎn)量12.5億噸”“新型干法水泥提高70%”,按預(yù)期水泥產(chǎn)量計(jì)為8.75億,屆時(shí)立窯水泥總量為3.75億左右,2005年立窯產(chǎn)量5億噸,按預(yù)定目標(biāo)“累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2.5億噸”后,還需要新增1.25億噸以上的立窯水泥規(guī)定的比例關(guān)系都能成立,可見我國(guó)立窯泉水泥的仍然會(huì)存在與發(fā)展,因此,準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)現(xiàn)存的水泥制造技術(shù),對(duì)搞好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)意義重大,作為“引玉之磚”,試就此問題談點(diǎn)粗陋的看法,懇請(qǐng)業(yè)內(nèi)賜教。???
1、水泥制造技術(shù)發(fā)展歷史簡(jiǎn)述???
1.1工業(yè)化制造水泥的初級(jí)階段???
工業(yè)化制造水泥技術(shù)是以立窯技術(shù)為起點(diǎn)。1824年英國(guó)人阿斯普丁創(chuàng)造了世界上第一臺(tái)煅燒水泥的工業(yè)窯爐,是干法靜止間歇式圓筒型自然通風(fēng)的普通立窯,從此揭開了人工合成無(wú)機(jī)硅酸鹽水硬性膠凝材料的歷史,但當(dāng)時(shí)的質(zhì)量并不穩(wěn)定,產(chǎn)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率也很低。???
1.2機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)階段???
1877年英國(guó)人克蘭普湯發(fā)明干法臥式回轉(zhuǎn)窯,為連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)量和質(zhì)量有了提高,但主要的進(jìn)步還是產(chǎn)量的提高,這應(yīng)該算最早的干法中空窯,也是最早的回轉(zhuǎn)窯制造技術(shù)。???
1.3濕法水泥制造技術(shù)的誕生???
二十世紀(jì)初,液態(tài)均化技術(shù)研究成功,催生了水泥制造技術(shù)的革命,1903年出現(xiàn)了第一條濕法水泥生產(chǎn)線,液態(tài)均化技術(shù)的應(yīng)用,提高了水泥制造過程對(duì)非均質(zhì)原料的適應(yīng)性,奠定了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ),因而濕法水泥生產(chǎn)線制造技術(shù)被普遍推廣,取代了干法回轉(zhuǎn)窯,加上對(duì)產(chǎn)能的追求,濕法回轉(zhuǎn)窯不斷朝著大型化方向發(fā)展。??
1.4機(jī)械化立窯的出現(xiàn)??
水泥濕法制造技術(shù)在弘揚(yáng)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量相對(duì)較高強(qiáng)項(xiàng)的同時(shí),創(chuàng)新了產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定技術(shù),也帶來(lái)了自身難以解決的胎病,就是熱耗特別高,因此人們對(duì)水泥工藝的研究始終沒有停止過。1910年立窯生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化連續(xù)作業(yè),隨著機(jī)械化立窯的發(fā)明改進(jìn),產(chǎn)品質(zhì)量有了保證,勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高。尤以熱耗低而得到普遍認(rèn)可,被廣泛采用。但是,那時(shí)能源問題還沒有現(xiàn)在這樣嚴(yán)重,其熱耗低的優(yōu)勢(shì)亦不足以完全代替濕法回轉(zhuǎn)窯,而濕法回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于機(jī)械化立窯,加上對(duì)產(chǎn)能的追求,濕法回轉(zhuǎn)窯不斷朝著大型化方向發(fā)展。?
1.5立波爾窯技術(shù)的誕生?
嚴(yán)格意義上講,早期的窯外預(yù)熱技術(shù)的代表作應(yīng)屬于立波爾窯。1928年德國(guó)的理利坡博士和普利休斯公司發(fā)明了設(shè)有生料成球和煅燒爐篦子機(jī)組的立波爾型回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)。該技術(shù)繼承了旋窯發(fā)熱能力大的優(yōu)勢(shì),吸取了機(jī)立窯透過式傳熱的合理內(nèi)核,在窯尾增設(shè)了煅燒爐篦,以窯尾廢氣為熱源,預(yù)熱煅燒生料球,這就成功地將原料預(yù)熱、部份硅酸鹽分解移至窯外進(jìn)行,使窯的容積產(chǎn)量比濕法窯提高150%,熱能消耗下降35%,窯體長(zhǎng)度減少50%,五十年代間歇式均化庫(kù)出現(xiàn)后,非均質(zhì)粉體物料的均化度有了保證,立波爾窯的燃料消耗相差無(wú)幾,但其電耗大,對(duì)比濕法回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品質(zhì)量稍有遜色,它并沒有獲得取代濕法回轉(zhuǎn)窯的地位,亦沒有將立窯擠出局。
1.6新型干法水泥制造技術(shù)的出現(xiàn)
立波爾窯技術(shù)的重大進(jìn)步是把原料的預(yù)熱、部份硅酸鹽分解的過程移至窯外面進(jìn)行,這給人以極大的啟迪,1934年丹麥約根生獲得預(yù)熱器專利權(quán),1951年德國(guó)人模瑞發(fā)明了以出窯的高溫?zé)峤橘|(zhì)在專設(shè)的四能旋風(fēng)筒預(yù)熱器內(nèi)直接與水泥生料進(jìn)行熱交換的“懸浮預(yù)熱器”,20世紀(jì)70年代初,出現(xiàn)了懸浮預(yù)熱分解新技術(shù),該技術(shù)繼承和發(fā)展了懸浮預(yù)熱器窯的優(yōu)點(diǎn),強(qiáng)化了預(yù)分解過程,它的煅燒熱耗僅為濕法窯的50%,容積產(chǎn)量增高7倍,窯的長(zhǎng)度比濕法窯僅為濕法的40%,到80年代末該技術(shù)已相當(dāng)成熟,從而被稱為新型干法水泥技術(shù)。為什么懸浮預(yù)熱技術(shù)1934年就已獲得發(fā)明專利權(quán),40年后才有了進(jìn)一步的發(fā)展,又過了近十年才真正成熟呢?公平地說(shuō):這些很有誘惑力的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)并非只是懸浮預(yù)熱窯外分解技術(shù)的功勞,此期間的工程技術(shù)背景,使它如虎添翼,取代了傳統(tǒng)干法窯、濕法和立波爾窯,成為回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)先進(jìn)。這些背景技術(shù)包括:
(1).連續(xù)式粉體均化技術(shù)的出現(xiàn),繼承和發(fā)展了間歇式均化庫(kù)高均化效果的強(qiáng)項(xiàng),同時(shí)又克服了間歇式均化庫(kù)電耗高的不足,更且有實(shí)用性。
(2).原料預(yù)均化技術(shù)的誕生,使非均質(zhì)原料的使用不再成為難題,它和各種連續(xù)式粉體均化技術(shù)一起,保證了懸浮預(yù)熱分解窯永遠(yuǎn)吃“細(xì)糧”。
(3).各種連續(xù)式計(jì)量裝置的研制成功,X射線分析儀—電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在配料上的應(yīng)用,保證了配料設(shè)計(jì)思想的實(shí)現(xiàn)。
(4)、集散式遠(yuǎn)程控制技術(shù)、特別是微機(jī)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn),使復(fù)雜的新型干法水泥系統(tǒng)的操作現(xiàn)控制變的及時(shí)簡(jiǎn)單。
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