1、新型干法水泥制造技術(shù)
為盡量減少資源和能源消耗,盡可能合理搭配低品位、低質(zhì)原燃料,同時(shí)充分利用廢棄物,采用料床粉磨技術(shù)制備粉料,充分回收廢熱用于烘干和發(fā)電,強(qiáng)化高效低阻低氮煅燒熟料,合理使用各種耐磨、耐熱、耐蝕、絕熱新型材料,實(shí)現(xiàn)水泥制造清潔生產(chǎn)、能效先進(jìn)、低碳環(huán)保的建設(shè)目標(biāo)??山ㄔO(shè)700~12000t/d級(jí)新型干法水泥生產(chǎn)線,并根據(jù)不同的建設(shè)條件進(jìn)行裝備配套,使系統(tǒng)達(dá)到最佳水平。
2、8000t/d新型干法生產(chǎn)線技術(shù)
2009年公司在貴州省惠水縣建設(shè)了一條8000 /d級(jí)熟料新型干法水泥生產(chǎn)線,集中了公司自主研發(fā)制造的大型生料立磨、尾端擴(kuò)大型回轉(zhuǎn)窯、帶低NOx型分解爐的第三代窯尾預(yù)分解系統(tǒng)、第四代雙段中置輥破篦冷機(jī)以及低一次風(fēng)量的窯頭燃燒器等新技術(shù)和新裝備,為適應(yīng)高硫燃料和環(huán)保的要求,還采用了煙室料幕技術(shù)和分解爐分級(jí)燃燒的脫硝技術(shù),是國(guó)內(nèi)首條成功自主研發(fā)設(shè)計(jì)的8000 t/d級(jí)新型干法生產(chǎn)線。本項(xiàng)目主要成果有:開(kāi)發(fā)出大規(guī)模生產(chǎn)線高效低阻型低NOx的預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng);開(kāi)發(fā)出國(guó)產(chǎn)化的大型尾端擴(kuò)大的回轉(zhuǎn)窯技術(shù),有效緩解燃煤中硫含量偏高帶來(lái)的長(zhǎng)厚窯皮或結(jié)后圈以及煙室結(jié)皮不利影響;在大規(guī)模生產(chǎn)線上集成創(chuàng)新帶中置輥式破碎機(jī)的第四代無(wú)漏料行進(jìn)式穩(wěn)流冷卻技術(shù),確保篦冷機(jī)熱回收效率達(dá)74%以上;根據(jù)生產(chǎn)線煤粉情況,開(kāi)發(fā)出適用不同硫含量煤燃燒的煙室料幕和固硫劑等技術(shù),在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)到大氣排放要求的前提下,提高了窯系統(tǒng)使用高硫煤的全硫含量范圍。
該成果在貴州惠水西南7500t/d、貴州榮盛8000t/d、新疆青松建化7500t/d、河北承德金隅8000t/d等項(xiàng)目上使用,其中貴州惠水西南7500t/d三年來(lái)運(yùn)行表明:系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,指標(biāo)先進(jìn)。
3、萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線新型干法技術(shù)
截止目前,世界上萬(wàn)噸級(jí)的生產(chǎn)線投產(chǎn)的已有25條,國(guó)內(nèi)有10條,其中中材國(guó)際設(shè)計(jì)或承建有13條。“十一五”期間,公司獲得并完成了國(guó)家“十一五”重大專(zhuān)項(xiàng)----《萬(wàn)噸級(jí)大型水泥燒成生產(chǎn)成套技術(shù)裝備研制》。萬(wàn)噸線項(xiàng)目從技術(shù)研發(fā)開(kāi)始,充分采用當(dāng)今水泥生產(chǎn)行業(yè)的新技術(shù)、新材料和新設(shè)備,以提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本,在技術(shù)方案和工藝設(shè)計(jì)上,以節(jié)能減排總原則為統(tǒng)領(lǐng),突出環(huán)保、優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能、高效等特點(diǎn),確保各項(xiàng)成熟可靠的新技術(shù)成果在萬(wàn)噸生產(chǎn)線中得到推廣應(yīng)用。正常原燃料下,2*5000t/d與萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)線的的特征技術(shù)指標(biāo)對(duì)比如下:
2*5000t/d與10000t/d生產(chǎn)線的的特征技術(shù)指標(biāo)對(duì)比表

注:以燃煤熱值5500kcal/kg,每噸燃煤價(jià)格500元,每度電價(jià)0.5元,每年運(yùn)行率按310天考慮,計(jì)算單位熟料運(yùn)行成本。
4、國(guó)家節(jié)能減排水泥示范線技術(shù)
河南孟電減量置換5500tpd一線采用了國(guó)內(nèi)最先進(jìn)、最成熟的節(jié)能減排新技術(shù),也是公司自主開(kāi)發(fā)的新一代低能耗、低排放新型干法水泥熟料生產(chǎn)線。它采用了公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)制造的六級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)、二檔短窯、第四代中置輥破冷卻機(jī)及國(guó)內(nèi)先進(jìn)的高效低一次風(fēng)量大推力燃燒器、煤粉立磨等,設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化,工藝、環(huán)保性能大大優(yōu)化,在低阻低耗、能效指標(biāo)不斷提高的前提下,降低了生產(chǎn)線的投資費(fèi)用和NOx、SO2等廢氣中有害組分的排放,同時(shí)該生產(chǎn)線采用了大功率變頻調(diào)速技術(shù)、余熱發(fā)電技術(shù)、設(shè)計(jì)上考慮了水泥窯協(xié)同處置工業(yè)廢棄物和城市垃圾技術(shù),實(shí)現(xiàn)了資源的綜合利用和節(jié)能減排,全面提升了生產(chǎn)線的性能。
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項(xiàng) 目
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國(guó)外先進(jìn)水平
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國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平
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河南孟電一線
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窯產(chǎn)量(t/d)
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5000~5500
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5500~6000
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5944
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熱耗(kcal/kg.cl)
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690 ~ 720
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710
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664
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燒成系統(tǒng)電耗(kWh/t)
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21.0
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22.5
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20.2
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熟料綜合電耗(kWh/t)
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55
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57
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56
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冷卻機(jī)熱回收效率(%)
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≥74.0
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≥74.0
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75
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5、含可燃物生料的預(yù)分解系統(tǒng)技術(shù)
含可燃物的水泥生料是指水泥生料由于某種或幾種原料中含有一定量的可燃物,比如殘?zhí)?、有機(jī)物等,導(dǎo)致水泥生料的可燃物含量超標(biāo)?,F(xiàn)有常規(guī)水泥窯外預(yù)分解窯尾系統(tǒng)在處理可燃物含量高的生料時(shí),可燃物進(jìn)入預(yù)熱器系統(tǒng)的某級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)風(fēng)管后,逐步升溫并伴隨可燃物燃燒放熱,致使系統(tǒng)的某級(jí)或某幾級(jí)預(yù)熱器因局部過(guò)熱而使物料粘附在設(shè)備邊壁,引起預(yù)熱器錐部或者料管堵塞,導(dǎo)致生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。本技術(shù)研發(fā)了在窯尾特定部位有序且可控的煅燒這些可燃物,即可實(shí)現(xiàn)燒成系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
本項(xiàng)目采用差熱、熱重分析等試驗(yàn)研究,定性并定量了解石灰石中可燃物的差熱分析和燃燒特性,結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬研究、機(jī)理研究及工程實(shí)踐的研究成果,充分考慮可燃物燃燒的放熱特點(diǎn)及燃燒規(guī)律,創(chuàng)新性地研發(fā)在預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)增加生料可燃物預(yù)燃燒爐,實(shí)現(xiàn)了新型干法預(yù)分解系統(tǒng)處理帶可燃物生料的新突破。本項(xiàng)目研發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備為生料預(yù)燃燒爐,成功解決因生料中可燃物燃燒放熱引起系統(tǒng)堵塞的技術(shù)問(wèn)題。
2008年7月越南關(guān)潮公司與天津院有限公司簽訂“Quan Trieu Cement Plant(2000 t/d)”工程EP+M總承包合同,新建一條2000t/d現(xiàn)代化的新型干法水泥生產(chǎn)線,生產(chǎn)線所需的鈣質(zhì)原料100%采用富含可燃物的石灰石(石灰石熱值~310 kJ/kg石灰石),這在國(guó)際上還沒(méi)有先例。該生產(chǎn)線于2011年7月點(diǎn)火,2011年9月順利通過(guò)窯燒成系統(tǒng)72小時(shí)考核測(cè)試?;剞D(zhuǎn)窯考核時(shí)系統(tǒng)指標(biāo)為:平均產(chǎn)量2071.12 t/d,熟料熱耗662.6 kcal/kg.cl,平均f-CaO為0.825%,f-CaO合格率達(dá)90%。到目前為止,該生產(chǎn)線投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái),生產(chǎn)線所需的鈣質(zhì)原料100%采用富含可燃物的石灰石,產(chǎn)量穩(wěn)定在2200t/d以上,比常規(guī)原料生產(chǎn)線燒成熱耗降低6%以上,并實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行。
6、配置水泥技術(shù)
配制水泥技術(shù)屬水泥制備的精細(xì)化管理和預(yù)控制技術(shù),是通過(guò)熟料、石膏和混合材分別粉磨工藝來(lái)獲得顆粒分布合理的水泥各組分,按照最緊密堆積理論和充分發(fā)揮熟料強(qiáng)度以及混合材的活性和填充性的原則,通過(guò)對(duì)水泥的各組分進(jìn)行種類(lèi)和細(xì)度的合理搭配來(lái)實(shí)現(xiàn)水泥的高性能化。
配制水泥具有如下五大優(yōu)勢(shì):通過(guò)配制可以生產(chǎn)不同用途和高性能的水泥產(chǎn)品,以高度靈活、快速地方式切換產(chǎn)品方案,實(shí)現(xiàn)“量體裁衣”式的生產(chǎn)模式;對(duì)于水泥生產(chǎn)商可以增加其適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品品種需求變化的能力; 拓寬和優(yōu)化水泥的顆粒分布從而改善水泥及混凝土的工作性能; 通過(guò)分別粉磨的方式最大限度激發(fā)混合材的膠凝特性,從而增加混合材摻入量,降低熟料用量,降低生產(chǎn)成本,直接增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;分別粉磨可以根據(jù)不同水泥物料的特性,選擇適合的粉磨設(shè)備和工藝以節(jié)約粉磨能耗;降低水泥中熟料用量就可以節(jié)約石灰石資源,降低CO2的排放量,多消耗工業(yè)固體廢渣,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
在比表面積和傳統(tǒng)水泥相當(dāng)?shù)那闆r下,熟料組分具有盡可能窄的顆粒分布,充分地發(fā)揮其水化活性,細(xì)顆粒部分和粗顆粒部分采用惰性和活性較低的磨細(xì)混合材來(lái)填充。由于其熟料組分可水化顆粒明顯增多,強(qiáng)度大大高于傳統(tǒng)水泥;保持水泥強(qiáng)度相同時(shí),該水泥中可以多摻磨細(xì)混合材,保持混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同時(shí),混凝土中礦物摻和料的添加比例可以大幅度增加。
