低環境負荷型水泥生產技術

1技術簡介

由華新水泥股份有限公司、武漢理工大學共同研制的具有自主知識產權的低環境負荷型水泥生產技術主要包括低環境負荷型高效水泥熟料制備技術、低環境負荷型高性能水泥制備技術兩個方面。

在低環境負荷型高效水泥熟料制備技術方面，主要是將現在回轉窯中低于1100℃范圍的剩余CaCO3分解和預燒過程移出回轉窯外，并采用專門的高效傳熱預燒爐來完成，使得熟料礦物的形成動力學及窯的傳熱傳質規律相適應，從而可大幅度提高窯產量，實現快燒急冷，為生產高活性熟料創造條件。研制開發了煤粉普適性四通道高效燃燒器、適用劣質無煙煤的低環境負荷水泥生產技術高效燃燒系統(劣質/無煙煤分解燒成裝置、高效燃燒器和高效窯外分解窯等)及新型煤種普適性分解-預燒爐及配套設施。

在低環境負荷型高性能水泥制備技術方面，主要是以硅酸鹽水泥熟料為基礎，輔以功能調節組份材料，通過科學的復合技術制備出的一類新型水泥。這種新型水泥具有良好的施工性能、優良的物理力學性能、突出的耐久性能，從而滿足現代建筑工程的施工與耐久性要求。同傳統硅酸鹽水泥相比，低環境負荷高性能水泥在力學強度指標不變的條件下具有低鈣、低水化熱、高致密性、低滲透性等特性。這種新型水泥可以利用大量的工業廢棄物，同時可以大量減少水泥中高能耗熟料的用量，42.5等級高性能復合水泥中，工業廢棄物摻量不低于50%。

2應用情況

（1) 煤粉普適性四通道高效燃燒器已推廣應用于華新恩施、華新武穴、華新宜都、華新云南、華新襄樊水泥熟料生產線等新型干法水泥生產線。特別是擁有世界第一條萬噸線的泰國豪森水泥有限公司經考察比較后，采用該系列燃燒器取代世界知名的丹麥史密斯燃燒器。

（2) 適用劣質無煙煤的低環境負荷水泥生產技術高效燃燒系統(劣質/無煙煤分解燒成裝置、高效燃燒器和高效窯外分解窯等)和新型煤種普適性分解-預燒爐及配套設施已經在華新恩施、華新宜都、華新云南和云南思茅水泥熟料生產線上推廣應用。

（3) 低環境負荷型高性能水泥相關成果已推廣應用于華新鋼花年產60萬噸水泥粉磨生產線和華新武漢年產300萬噸水泥粉磨生產線等新型干法水泥生產線。

3主要特點

（1) 研制開發的煤粉普適性四通道高效燃燒器，對煤的普適性好，可100％使用灰分為35％～45％的劣質無煙煤，可自動調節火焰；

（2) 在保證熟料產量和質量的前提下，低環境負荷水泥生產技術高效燃燒系統(劣質/無煙煤分解燒成裝置、高效燃燒器和高效窯外分解窯等)可100%使用灰分達35%-45%劣質無煙煤，其研究水平達到國際領先水平；

（3) 在保證熟料產量和質量的前提下，新型煤種普適性分解-預燒爐及配套設施在西部高原條件下(海拔達1000m)可使用全硫大于3.0%的高硫煤，其研究水平達到國際領先水平；

（4) 42.5等級高性能復合水泥中，工業廢棄物摻量50%，在工業廢棄物的總量中，粉煤灰等廢渣的比例不小于廢渣總摻量的40%；

（5) 高性能復合水泥性能得到全面改善，與相同等級普通硅酸鹽水泥相比，在相同水泥用量和相同水灰比條件下，水化熱下降25%以上，硬化水泥石1年齡期Ca(OH)2含量下降50%以上，抗滲性能提高25%；

4經濟效益

采用本項目提出的水泥熟料煅燒新技術，對已有新型干法預分解窯水泥生產線進行技術改造，只需很少投資就可使其生產能力增加50％，對于新建預分解窯生產線，更可以大幅降低燒成系統的建設投資。我國目前已投產的新型干法預分解生產線規模為5000萬噸/年，若采用本熟料煅燒新技術進行擴產改造，總投資約需45億元，即可增加2500萬噸/年能力，而新型同規模的新型干法生產線則需總投資118億元，故可節省投資人民幣73億元。

采用本項目提出的低環境負荷型高性能水泥制備技術后，可大量利用粉煤灰、礦渣、煤矸石等工業廢料，有效減輕其他類工業固體廢棄物的排放及其環境污染，從而使水泥在工業循環體系中真正成為具有環保特色的工業。

該技術可廣泛應用于有劣質煤或無煙資源地區建設新型干法水泥生產線，其燃燒技術可推廣到建材、冶金、有色、化工、發電等燃煤的窯、爐燃燒系統領域。該技術成果曾獲得湖北省科技進步獎一等獎。（參考資料來源：武漢理工大學網站/張家港市信息網絡中心）