低环境负荷型水泥生产技术

1技术简介

由华新水泥股份有限公司、武汉理工大学共同研制的具有自主知识产权的低环境负荷型水泥生产技术主要包括低环境负荷型高效水泥熟料制备技术、低环境负荷型高性能水泥制备技术两个方面。

在低环境负荷型高效水泥熟料制备技术方面，主要是将现在回转窑中低于1100℃范围的剩余CaCO3分解和预烧过程移出回转窑外，并采用专门的高效传热预烧炉来完成，使得熟料矿物的形成动力学及窑的传热传质规律相适应，从而可大幅度提高窑产量，实现快烧急冷，为生产高活性熟料创造条件。研制开发了煤粉普适性四通道高效燃烧器、适用劣质无烟煤的低环境负荷水泥生产技术高效燃烧系统(劣质/无烟煤分解烧成装置、高效燃烧器和高效窑外分解窑等)及新型煤种普适性分解-预烧炉及配套设施。

在低环境负荷型高性能水泥制备技术方面，主要是以硅酸盐水泥熟料为基础，辅以功能调节组份材料，通过科学的复合技术制备出的一类新型水泥。这种新型水泥具有良好的施工性能、优良的物理力学性能、突出的耐久性能，从而满足现代建筑工程的施工与耐久性要求。同传统硅酸盐水泥相比，低环境负荷高性能水泥在力学强度指标不变的条件下具有低钙、低水化热、高致密性、低渗透性等特性。这种新型水泥可以利用大量的工业废弃物，同时可以大量减少水泥中高能耗熟料的用量，42.5等级高性能复合水泥中，工业废弃物掺量不低于50%。

2应用情况

（1) 煤粉普适性四通道高效燃烧器已推广应用于华新恩施、华新武穴、华新宜都、华新云南、华新襄樊水泥熟料生产线等新型干法水泥生产线。特别是拥有世界第一条万吨线的泰国豪森水泥有限公司经考察比较后，采用该系列燃烧器取代世界知名的丹麦史密斯燃烧器。

（2) 适用劣质无烟煤的低环境负荷水泥生产技术高效燃烧系统(劣质/无烟煤分解烧成装置、高效燃烧器和高效窑外分解窑等)和新型煤种普适性分解-预烧炉及配套设施已经在华新恩施、华新宜都、华新云南和云南思茅水泥熟料生产线上推广应用。

（3) 低环境负荷型高性能水泥相关成果已推广应用于华新钢花年产60万吨水泥粉磨生产线和华新武汉年产300万吨水泥粉磨生产线等新型干法水泥生产线。

3主要特点

（1) 研制开发的煤粉普适性四通道高效燃烧器，对煤的普适性好，可100％使用灰分为35％～45％的劣质无烟煤，可自动调节火焰；

（2) 在保证熟料产量和质量的前提下，低环境负荷水泥生产技术高效燃烧系统(劣质/无烟煤分解烧成装置、高效燃烧器和高效窑外分解窑等)可100%使用灰分达35%-45%劣质无烟煤，其研究水平达到国际领先水平；

（3) 在保证熟料产量和质量的前提下，新型煤种普适性分解-预烧炉及配套设施在西部高原条件下(海拔达1000m)可使用全硫大于3.0%的高硫煤，其研究水平达到国际领先水平；

（4) 42.5等级高性能复合水泥中，工业废弃物掺量50%，在工业废弃物的总量中，粉煤灰等废渣的比例不小于废渣总掺量的40%；

（5) 高性能复合水泥性能得到全面改善，与相同等级普通硅酸盐水泥相比，在相同水泥用量和相同水灰比条件下，水化热下降25%以上，硬化水泥石1年龄期Ca(OH)2含量下降50%以上，抗渗性能提高25%；

4经济效益

采用本项目提出的水泥熟料煅烧新技术，对已有新型干法预分解窑水泥生产线进行技术改造，只需很少投资就可使其生产能力增加50％，对于新建预分解窑生产线，更可以大幅降低烧成系统的建设投资。我国目前已投产的新型干法预分解生产线规模为5000万吨/年，若采用本熟料煅烧新技术进行扩产改造，总投资约需45亿元，即可增加2500万吨/年能力，而新型同规模的新型干法生产线则需总投资118亿元，故可节省投资人民币73亿元。

采用本项目提出的低环境负荷型高性能水泥制备技术后，可大量利用粉煤灰、矿渣、煤矸石等工业废料，有效减轻其他类工业固体废弃物的排放及其环境污染，从而使水泥在工业循环体系中真正成为具有环保特色的工业。

该技术可广泛应用于有劣质煤或无烟资源地区建设新型干法水泥生产线，其燃烧技术可推广到建材、冶金、有色、化工、发电等燃煤的窑、炉燃烧系统领域。该技术成果曾获得湖北省科技进步奖一等奖。（参考资料来源：武汉理工大学网站/张家港市信息网络中心）