浅谈水泥生产工艺的节能技术

浅谈水泥生产工艺的节能技术
摘要：传统的水泥建筑材料是我国国民经济的主要原料，其生产过程中能耗高。

如何在水泥生产中实现节能减排，是每一位水泥工程师都面临的一个难题，
必须积极地开展节能减排技术，大力推广二代水泥等先进的节能技术，不断改善
水泥生产工艺，提高水泥生产的节能水平；提高水泥工业的智能化、高效化程度，是推动绿色、节能、低碳发展的必然选择。

关键词：水泥；生产工艺；节能技术
1水泥生产工艺节能技术介绍
1.
1.
变频控制技术
在水泥生产中，回旋窑会产生能量，这种能量是由变频技术的电动机驱动，
对电机的要求很高，只有在启动扭距高、调速性能稳定的情况下，才能与回转窑
配合使用。

采用电机串联电阻控制来实现回转窑的传动，同时采用晶体管技术提
高了变频调速系统的使用频率。

由于回转窑会放出大量的热量，因此直流电动机
会造成炭刷和换向器头的损坏，从而降低其低速运行的稳定性，并在运行中造成
很大的能量消耗。

目前，转窑电动机传动与变频技术相结合，可组成一套交流调
速系统，取代传统的直流调速，取得了明显的节能效果。

此外，变频调速系统还
需要采用逆变器，将其用作被动式逆变器，以完成商业频率的切换。

采用变频调
速电动机和变频调速电动机驱动旋转窑，使回转窑能实现牵引、变频、同步控制。

高扭距的转炉一定要满足一定的要求，并且要有稳定的转速，才能使水泥生产的
节能效果达到最佳。

目前，在水泥工业中，采用变频调速技术是目前较为普遍的
一种节能技术。

1.
1.
燃烧技术
双管煤粉燃烧器采用了一种新型的双管式燃烧器，该燃烧器的种类很多，最
常见的是双管煤粉燃烧器，它不但具有传统的多路燃烧器的优点，而且还可以解
决单点燃烧区的高温问题，提高了分布火焰的合理性，延长了窑炉的运转时间。

另外，采用新型的双管式燃烧器，可以消除内管，提高外管的旋流强度，当环状
喷嘴的厚度超过3倍时，则大大降低了燃烧室的工作效率，在这个时候，技术人
员可以减缓空气和煤粉的燃烧，减少了火焰的最高温度，延长了烧结区的耐火材
料的寿命，这样就可以节约多个风炉。

采用了内、外空调控制阀门，简化了常规
燃烧室的结构，通过实际应用，一次风机可节省30%以上。

通过改变齿轮箱的手轮，可以改变火焰的形状，并能观察到齿轮箱显示的信息，提高了火焰的精确控制。

采用螺旋给料机，将其置于螺旋泵上部，采用螺旋棒，将煤粉输送至双管燃
烧室，并由其为外界输送空气，保证燃烧装置的稳定运转。

煤粉燃烧技术是利用
煤粉燃烧技术来实现的，充分的养料区煤粉可以充分燃烧，在这种情况下，煤粉
的燃烧损耗会随着煤粉燃烧技术的不断下降而提高燃烧效果减少窑热损失回转窑
运行期间窑热损失随之减少，气缸空气内部损失热量在总热量中占比约为20%，
附近空气利用衬套、汽缸可以接收到回转窑传递的热气流热量。

若衬里的热传导
率增大，则降低了传热阻力，提高了传热损耗。

因此，提高了窑衬热阻，优化了
隔热效果，降低了窑内的热损耗，就能提高窑内热阻。

1.
1.
预粉磨技术
水泥在进入球磨处理阶段前，必须进行预磨，添加粉磨设备，以保证原有的
球磨系统可以提高节能效果。

粉磨与单一粉磨的对比有很大的区别，传统的粉磨
设备有辊磨、辊压机和筒辊磨，三种不同的粉磨设备都可以进行预粉磨，而辊压
机的预粉磨是最常用的。

分析辊压机预粉磨工艺可分为循环预粉磨、局部终粉磨、混合粉磨、联合粉磨等几个阶段。

采用预粉磨工艺，可使循环预粉磨工序简化，
节能效果显著。

通过实际应用，可使单机能耗下降11%，但是，复合粉碎机的运
行过程较为复杂，与水泥薄膜相比，可以节约19%的能耗。

2水泥生产节能优化建议
2.1 水泥粉磨生产节能优化
水泥粉磨是水泥生产的关键，它采用了一种新型的球磨机，将不同硬度的水
泥和混合料放入球磨机中进行粉碎，从而得到成品的粉体。

总结其优点是操作流
程简便、技术人员不需要太多的专业知识，且投资少。

但是，在使用过程中，如
果不能很好的控制，就有可能发生过磨。

闭路粉磨是用球磨机来进行的，也就是
用球磨机对水泥进行处理，然后通过选粉机将产品分成不同的种类，分别是成品
和粗粉，然后将产品重新放入球磨机进行粉磨。

采用这种方法，可以解决过粉磨
的问题，而且不会产生大量的能源消耗，最后的成品可以很好地保证产品的品质。

但是，其操作过程比较复杂，对技术人员的要求也比较高。

在工艺上，既有辊压机、预磨机、球磨机，又有技术人员将水泥熟料送入辊压机进行粉磨预处理。

该
工序有利于提高水泥材料的耐磨性，将玉磨材料置于球磨机内进行研磨，提高了
磨料的产量，减少了生产过程中的能源消耗，促进了目前的技术革新。

通过对辊
压机、球磨机、分选机的整合，达到了水泥粉碎过程的一体化。

根据水泥生产的
实际需要，将水泥熟料与其他组分进行混合，得到了水泥混合组分。

先用送料器
称重，再将原料送入辊压机进行预磨，再由球磨机进行深磨。

由于在预处理过程中，原材料内部的岩石结构已经破碎，因此在进行球磨机的过程中，可以提高生
产效率，提高水泥的节能效果。

2.2 水泥生产技术的节能优化
为实现高效分解和节能，采用新型干法水泥生产线可提高水泥产量，降低能耗。

通过对原材料的选材、加工处理、粉磨生料等工艺的应用，对提高水泥的节
能效益具有很好的作用。

在生料准备阶段，由运输车将石灰石运送至粉碎进料仓，然后通过粉碎机将石灰石粉碎，然后运送至预混料预均化区，然后将所需的辅助
材料运送至对应的配料库。

使用双辊式破碎机进行加工。

在达到85%以上，粒径
小于25毫米的情况下，可以进入预混合预均化区。

原料经粉碎加工后送入料仓，通过皮带运输机、入磨锁气阀等运输设备将物料送入物料立磨，进行干燥、粉磨
加工。

在粉磨结束后，若仍有粗粉末，则需再次打磨，确认没有粗粉末时，再送
入旋风式除尘器进行最终处理。

采用预热分解炉对原料进行预加热、分解，可代
替回转窑，缩短回窑长度。

在窑内进行堆存时，进行气料热交换，并进入预热器
并在悬浮状态下，将混合料与所排放的高温气体进行混合，提高了传热速率和换
热效率，降低了熟料的烧成热耗。

从节能的角度出发，将预热分解技术与常规工
艺相比，在转炉和预热室之间增设了一个上升通道，并通过燃油注入设备保证了
燃烧和放热，提高了生料的分解和吸收热量，提高了入窖生料的解析率。

在该分
解炉中还进行了移动碳酸盐的分解，将一部分燃料添加到分解炉中，可以减少窑
内煅烧区的热负荷。

由于原料和燃料都是均匀的，因此，原料可以迅速吸收燃烧
产生的热量，实现燃烧、换热、碳酸盐分解等工序的高效运行，充分发挥了新型
干法水泥的节能效果。

结束语
总之，目前的水泥生产要向着节约能源的方向发展，根据目前的水泥生产计划，必须对生产工艺和技术进行优化，引进先进的生产设备，降低生产的能源消耗，提高生产效率，降低投资。

未来，在水泥节能生产中，应注重新技术的开发，充分利用现有的节能技术，采用新型的节能技术，以取代传统的高耗能设备和技术，使水泥生产向绿色、环保的方向发展。

参考文献
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