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中国和世界水泥工业现状与世纪展望

中国和世界水泥工业现状与世纪展望

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导读: 水泥作为发展国民经济的主要的原材料，世界各国都根据本国的经济、资源等各方面不同的条件和情况，采用不同的发展策略。近20年来由于国际水泥工业技术的巨大进步，国际跨国公司的出现，水泥成品包装形式(散 ...

水泥作为发展国民经济的主要的原材料，世界各国都根据本国的经济、资源等各方面不同的条件和情况，采用不同的发展策略。近20年来由于国际水泥工业技术的巨大进步，国际跨国公司的出现，水泥成品包装形式(散装)的推广以及运输方式和费用的降低等因素的影响，世界各国水泥工业的发展无不从整个世界经济的发展的角度来调整自己的发展战略，经济全球一体化的进程在水泥工业的发展中有了明显的体现。

我国在近20年的改革开放的形势下，水泥工业不论从技术、产品总量、装备方面都得到巨大发展，特别是水泥生产总量1999年达到5.7丸子机3亿吨，连续15年居世界首位。但是我国水泥工业在工业结构、产品品种、技术装备水平方面与世界先进水平尚有较大差距。为了使我国水泥工业更好地适应我国国民经济的发展和改革开放参与国际市场竞争的需要，国家建材局提出了建材工业“由大变强、靠新出强”跨世界战略，为把我国建成水泥工业强国而努力奋斗。

现就我国和世界水泥工业的现状及发展趋势做一初浅的分析，可以找出两者的差距，并根据世界水泥工业未来总的发展趋势，结合我国国情，提出了为实现“由大变强、靠新出强”的跨世纪的战略方针，在水泥工业技术装备的研究和开发方面应当确定的工作目标和方向进行展望，为在新世纪尽早实现水泥工业结构调整和产业升级提供技术基础。

世界水泥工业的现状和发展趋势

1999年世界水泥产量已接近15亿吨。自90年代以来世界水泥产量平均每年以 4 %的速度热塑性复合材料简化了零部件的后续回收利用在连续增长。这种发展趋势今后仍将保持下去。有资料预计到2010年世界总消费量将突破17亿吨。

近10年来发达国家由于各国经济发展速度减缓，生产成本增高和能源消耗、环保要求等各方面原因，水泥生产呈现饱和和缩减态势。而与此同时，一些经济迅速发展的发展中国家，水泥需求量不断增大，带动了那里的水泥工业的迅猛发展，特别是东亚、东南亚地区，1998年亚洲国家生产的水泥几乎占到了世界水泥总产量的 60%以上。

在此期间，发达国家的跨国公司和集团，利用他们在水泥生产技术和装备制造方面的优势以及在国际资本运作方面的实力，利用发展中国家丰富的原料和燃料资源、相对廉价的劳动力以及资金的相对短缺，采取在发展中国家投资或合资建厂以及购买股权的办法，在国外发展自己的水泥生产基地，发展国际水泥贸易取得比在本国更大的经济利益，甚至返销本国，满足本国的水泥消费需求。在这方面，日本、韩国表现的最为明显。欧洲一些大水泥公司半数以上产量是在国外生产的。这种世界水泥生产和消费长的改变趋势，将是今后一个时期的显著特点。

近20年代表当代水泥生产技术水平的新型干法生产技术和装备，由于追求高效率、低能耗、“零污染”的环保要求使水泥装备大型化、生产工艺节能化、操作管理自动化、环保措施生态化等方面都取得了显著的成就和进步。

水泥装备大型化

新型干法技1000mm/min的高速度一样对机械结构的性能提出了高的要求术提供了提高水泥设备的单机能力和功能的可能性，而追求高效率、高性能、低成本，促进了水泥装备大型化的进程。设备大型化是实现先进工艺技术的手段和途径。为达到此目的必须提高设备制造技术和与之相配套的原材料(耐热、耐磨、耐火材料)的质量，提高必要的检测，保护装置的灵敏可靠性。

当前国际上已出现 10000t/d的水泥熟料烧成系统。用于生料粉磨的 700t/h辊式磨已经投入使用。与这些主机相配套的其他工艺环节的机械装备(如大型破碎机、预均化设备、输送设备、收尘设备等)也要相应进行大型化和现代化，以简化流程，提高效率。

由于水泥装备大型化，使得水泥企业密封条规模不断扩大，形成年产达数百万吨甚至达到1000万吨以上的企业成为可能。从而大大提高了水泥生产效率，也为水泥进入国际市场创造条件。

生产工艺节能化

为了降低水泥生产工艺中所消耗的能源以降低成本，减少环境负荷，提高水泥产品的竞争能力，近20年来，在水泥工艺的主要工艺过程烧成和粉磨环节上做了大量的技改进，取得了巨大的进步。

采用低压损的旋悬预热器，在不增加圆柱导轨总的预热器压力损失(或略有增加)的前提下采用六级旋风预加油机热器使用烧成系统热耗降到 3000kj/kg熟料以下，热效率提高到60%左右。

改进分解炉结构或采取各种措施提高物料在炉中的停留时间，确保燃料在炉中的充分燃烧，以便在不提高炉温的前题下，提高入窑物料的分解率。

在回转窑的结构方面，为了减轻窑体重量，简化结构，两支承长径比达11左右的短窑，已经在工业生产中显示出其到2019年全球可生物降解塑料包装市场价值将超过84.15亿美元优势性。当前另一种取消大齿圈传动的由托辊支持点直接进行传动的窑已经问世，使回转窑运行更平稳、耐火砖的使用寿命更长。

为了适应低性能的燃料条件，各国竞相开发新型的多通道燃烧器(窑我们切纪要留意下头和分解炉两个方面)和增设预燃室技术以进一步强化和控制燃烧，从而降低能源消耗和减少废气排放量，降低环境封口机械负荷。

十几年来“可控气流”式的第三代篦式冷却机的研制和应用可以称得上在新型干法烧成工艺上的最重要的成就。第三代篦冷机全面考虑从回转窑进入篦冷机之后料层纵向、横向的阻力和料温的分布规律，既沿纵向又沿横向将篦床划分成足够小的区域，并有针对性地分配适量的冷却风，达到以最小的冷却风高效冷却一定量的熟料并高效热回收的目的。采用第三代可控气流篦冷机可使篦式冷却机单位篦床面积产量(t/平方米·d)提高，单位冷却风量(N立方米/kg·cl)减少，二次风温、三次风温、热回收效率提高。当前一些大型第三代篦冷机进一步采取在热端的阶梯式布置的喷流环缝式预冷篦板，釉面地砖在二段和三段篦床之间加装辊式破碎机的篦冷机，可进一步改善篦冷机的工作效率和提高热回收效率。

近几年来出现的固定式充气篦床、采用交叉棒推动熟料在篦床前进的新一代篦冷机已问世，并且在工业生产中得到运用，显示了其良好的发展前景。

尽管我们的烧成系统中采用了一系列降低热耗和热损失的措施，但从预热器和冷却机排出的废气盘刷，仍有大量可以利用的热焓(一般为1200kJ/kg·熟料)。 这些废气除去用于原料和燃料(煤)的烘干之外，还可以利用中、低温余热发电技术，变成二闪能源加以利用。这种余热发电系统可由煅烧熟料废热发电30kWh/t ·熟料以上。这种技术在能源短缺的日本发展和利用较好。

水泥生产电耗中有约60%-70%是用于生料、水泥和煤的粉磨系统功率消耗中，因此如何降低粉磨电耗是降低成本、提高产品竞争力的重要途径。

近20年来以料层挤压粉磨机理在现代技术的装备下，开发出来现代的辊式磨、辊压机和辊筒磨三种新型挤压粉磨装备显示了巨大的节能潜力，显示了比传统的翻滚式磨机实现概率破碎的粉磨技术更大的优势性。在生料粉磨中采用带磨外循环的辊式磨已成为首选方案。它具有流程简单，充分利用窑尾预热器系统所排出的余热，占地面积小、土建费用省、电耗低的优越性。

在水泥粉磨工艺中采用料间挤压粉磨设备，逐步取代直到完全取得球磨机已经成为一种趋势。为配合辊压机在粉磨家族中的应用，各国相继开发出集打散和选粉功能于一体的各种高效节能的新型选粉机，它可使生产效率提高、系统电耗进一步降低。利用辊式磨和球磨机组成的混合粉磨和半终结粉磨也显示了巨大的发展潜力。

由于机械输送装置性能的改善，使得过去对于粉状物料在长距离、高提升的一些场合用气力输兴城送改为应用各种类型的机械提升机和皮带输送机成为可能，从而降低了电耗。

对一条水泥生产线，其中有25%-30%的电能是用于拖动各种类型的风机上，因此，国际上对于风机的风量、风压调节普遍由过去的靠调整配套的阀门开度，而对风机采用变速的电气传动装置，从而达到节能之目的。而变频调速又是首选的电气传动方案。

操作管理自动化

由于近年来计算机控制技术、通信技术和图形显示技术的飞速发展，DCS 这种分散控制，集中管理的集散型控制系统已经在世界水泥工业中得到广泛的应用。采用这种系统可以实现电动机成组程序控制，过程量的采集、处理、显示和调节。由于络技术的广泛应用，在水泥厂中也广泛推广应用管理信息系统( MIS)作为全厂的生产、财务、营销、物资、备品备件预检修订划制订和实施的管理。控制和生产管理的 DCS系统作为一个生产子系统纳入全厂的MIS 系统的建立，大大提高了劳动生产率，提高了工厂的管理