水泥生产工艺节能技术探讨朱兆飞

水泥生产工艺节能技术探讨朱兆飞
发布时间：2021-09-02T13:39:29.520Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：朱兆飞
[导读] 水泥是我国重要的基础性原材料，水泥行业随国民经济发展获得了长足的发展
永城煤电集团汇龙水泥有限公司河南商丘 476600
摘要：水泥是我国重要的基础性原材料，水泥行业随国民经济发展获得了长足的发展，在相当长的时间里，水泥建材的作用仍是不可替代的。

随着我国水泥工业不断发展，其在市场经济地位也在不断提高，由于城镇化促使城市基础设施建设步伐加快，新建房屋数量增多促进了水泥工业发展进程。

水泥生产作为典型的传统类型产业，在实际生产中存在资源损耗高、能源损耗高、环境污染严重等问题。

近些年，我国大力倡导节能减排，推动绿色工业发展，因此水泥产业必须遵循节能减排原则、走可持续发展道路，向新型工业领域推进，减少资源浪费、提升生态环境效益。

关键词：水泥；生产工艺；节能技术
引言
水泥是工程建设中的基础材料，与工程建设质量和安全息息相关。

传统的水泥建材作为国民经济的重要材料，生产过程往往带来较大的能源消耗。

如何在生产的过程中做到节能减排，是摆在所有水泥工程技术人员面前的永恒课题，只有在水泥生产实践中积极开发研究节能减排技术，积极应用包括二代水泥技术在内的先进节能技术，不断改进水泥生产工艺，提升水泥生产节能化、自动化、智能化、高效化水平，才能促进水泥行业的绿色环保、节能低碳发展。

1水泥生产工艺流程
首先进行生料制备和分解，利用球磨机将不同硬度的水泥熟料和其他混合料进行磨粉。

然后对熟料进行烧制。

采用选粉设备将磨耗的粉料进行筛分，分为细粉和粗粉两类。

细粉可以直接进行后续生产，粗粉需要再一次磨粉直到达到粉末细度要求。

磨粉是水泥生产工艺中能耗较多的环节，要在控制磨粉质量的前提下尽可能降低能耗。

之后是对熟料进行粉磨[水泥熟料进入到辊压机后进行粉磨，其目的在于能够进一步提升水泥物料的粘合性。

随着水泥粉磨技术的发展，近年来出现了水泥模块，即将水泥原料先混合制成模块，然后使用辊压机粉磨，再进入到球磨机进行二次磨粉。

这种模块在预处理过程中已经对原料中的大颗粒物质进行了碎花处理，因此可以减小粉磨生产负荷，节约能耗。

2水泥生产工艺节能技术分析
2.1变频控制技术。

水泥生产回转窑主动传会有动力产生，产生动力是频率控制技术电机设备的驱动力，所采用的电机系统有比较高的要求，启动扭距高、调速性能稳定，才能够与回转窑搭配运行。

比较传统的方式均是利用电机串联电阻调速达到回转窑驱动的目的，与此同时，回转窑运用晶体管技术，提升直流电动机调速系统应用频率。

由于回转窑会散发大量热量，所以直流电机可能会导致炭刷、换向器头破损，影响到低速运行稳定性，还会在运转过程中产生大量能耗。

现如今，为了达到节能生产的目的，转窑电机驱动系统搭配变频调速技术，可以组建交流调速驱动系统，替代传统的直流调速系统，获得非常显著的节能生产成效。

另外，变频器交流电机搭配组建交流调速系统，其中需要用应用逆变器，将其作为无源逆变器，实现商用频率之间的转换。

利用控制变频器与变频交流电机驱动，便可以拖动回转窑，使得回转窑实现牵引变频控制，并且达到同步控制的目的。

回转窑高扭距必须要符合要求，且调速环节具备稳定性才能够优化水泥生产节能成效。

回转窑主动传系统均可以采用变频控制器技术，已经成为当前水泥生产比较常用的节能工艺。

2.2采用热管技术。

水泥生产工艺中的排气系统中采用热管技术实现热量回收，节约能耗损失。

应用较多的是重力型热管，外部是密封型的金属管，内部填充有水、丙酮、乙醇等介质。

重力型热管下部热量经过外部的金属管进入到内部填充介质，热管下部的液态介质吸热后温度升高，当达到挥发临界温度时蒸发沿着管上升。

重力型热管上部金属管的外部有低温冷源，用于吸收挥发介质的热量，使挥发介质温度降低，由蒸气变成液滴，在重力作用下回到热管下部，进入到下一个循环过程。

在管内介质的状态转变过程中，热量被回收到低温冷源中，有效减少了热能损失。

水泥生产中燃烧技术优化。

燃烧技术的优劣直接影响到燃烧效率，而且对能耗高低也密切相关。

采用新型的燃烧技术是提高燃烧效率，减少能耗的重要途径。

如采用双风道燃烧装置，内部不再有传统燃烧装置的内风道，而是以旋流装置取代传统风道，这样就实现了更好地风向和氧量调节，工作人员可以根据窑炉内的燃烧情况对供风情况进行更高效率的调整。

2.3风机设备的能耗降低技术。

在风机启动环节，采用液态电阻启动器可以避免风机启动过程中电流超出额定范围，通过控制电流在合理的范围内减少功率过大的情况，节约电能。

采用液体电阻器或者频率调节装置对风机风量进行合理控制。

液体电阻启动器可采用具有手动调节功能的类型，而不是只
有自动调节的功能，通过自动调节和手动调节相结合的方式实现对风机速度的灵活调整，满足实际风量调节需求。

在实际的应用中，常用的方式是两种方式相结合的调节方式，在满足生产需求的同时也能够实现节能降耗的目标。

对风机电机运行速度进行调节来降低设备能耗也是一种途径。

在电机运行过程中，不同区域有不同的感应温度，对温度进行感应得到温度的变化情况，然后根据温度变化信息来对送风量和进风量进行适应性调整，使风机的输出风量和风力达到优化区间，提高设备运行效率。

2.4预粉磨技术。

传统生产工艺最初的流程是球磨机磨粉，由于进入到球磨机的原料颗粒细度不同，因此磨粉效率较低，粗粉重新进入到球磨机进行二次磨粉，导致整体磨粉的效率低，能耗高。

针对这种情况，在球磨机磨粉之前增加预磨粉步骤，增设料床粉磨设备，包括立磨、辊压机、桶辊磨等多种设备，对原料中的大颗粒进行预磨。

通过增加预磨粉步骤使磨粉环节更好地区分了粗磨和细磨，为进入到球磨机磨粉减轻了运行负荷，有效降低能耗，而且在增加预磨粉步骤后能够更好地控制磨粉指标，为保障水泥产品质量奠定了前提条件。

2.5智能型电动机节电技术。

在电动机节能措施中，采用智能型的节电装置是现代节能技术应用的重要方向。

近年来在水泥生产工艺汇总，越来越多的生产企业采用智能型电动机节电装置，帮助水泥企业更好地实现节能降耗目标。

如在水泥生产工艺中在一些轻负荷和负荷波动性较大的电机设备中采用节电装置。

节电装置中采用了控制电流导通状态的方式，同时利用自动化控制技术对电动机的启动电流以及电动机的运行输出功率进行调控，使带动及能够实现软启动，能够更加灵活地使用电动机负荷波动情况。

智能型节点装置中具有自动调节功能，可以对电机运行的输出功率进行自动跟踪，能够对线路中的脉冲谐波进行过滤，使电机设备的电压更加平稳，减少了电压大范围波动，使电源得到保护。

3结束语
综上所述，水泥生产过程中无论在生产工艺方面，还是在生产设备方面都存在能耗损失的地方。

节约能耗的技术策略需要从生产工艺和生产设备方面入手来进行技术改进和策略优化。

同时积极了解新的设备，并结合水泥生产工艺的实际情况灵活应用到生产工艺中，使水泥生产向着更加自动化、节能化、高效化的方向上发展。

通过添加混合材料降低能耗、采用变频技术、预磨粉技术、热管技术、优化燃烧技术以及降低主要生产设备的能耗，实行多管齐下，发挥出多种节能技术的综合优势，实现节能降耗目标。

参考文献
[1]李承洋等.中国水泥工业节能和减排潜力分析[J].中国建材科技，2019
[2]马娇媚等.水泥低能耗先进烧成技术研究与应用[J].水泥技术，2019
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