技术 | 新时代背景下水泥窑煅烧技术存在的挑战与对策

引言

近几年来，随着国家对环境保护、青山绿水的不断重视，针对于保护环境的各项政策也不断发布。而对于水泥行业来说，有关于水泥环保的政策标准《水泥工业污染物排放标准》早在1985年时已然发布，后来又在1996年，2003年~2004年这两个时间段分别进行了第一次修订与第二次修订，而我们现在所说的水泥行业环保新标准指的是在2014年3月进行了第三次修订的新版《水泥工业污染物排放标准》，而这一版的环保新标准也被很多人称为最严的环保标准。

这一版本的内容比较起前面几版的内容来说，比较明显的改变一是重点提高了对NOC和颗粒物的排放要求；二是在排控污染物项目（原有项目：PM、SO2、NOX、氟化物）中增加氨（NH3）和汞（Hg）；三是明确要求利用水泥窑协同处置固体废物的不仅要执行本环保标准，还要执行相应的污染控制标准。

对于目前水泥窑煅烧技术来说，水泥窑煅烧主要运用于水泥的生产，最近几年人们又利用水泥窑煅烧过程中的高温煅烧来处理垃圾与废弃物的有害物，对其进行无害化处理，而这种方式就是我们最近几年常提起的水泥窑协同处置方式，这种处置方式可以进一步提取废弃物的有害物质，提高废弃物的利用率。而今年的疫情的爆发，水泥窑煅烧技术也对处理疫情期间残存的医用废品起到了积极作用，再一次引来了人们与国家的重视。所以，本文针对于水泥窑煅烧技术，分析水泥窑煅烧技术目前存在或遇到的挑战，提出有关于这些挑战的一些简单的对策，以期可以为新时代背景下的水泥行业提供一点帮助。

肖素光在他的《立窑煅烧技术参数的分析研究》一文中详细讲述了立窑煅烧水泥技术参数的方方面面。从如何确定立窑扩大口几何的尺寸，到如何烧结液的相量，再到如何将硫的含量的控制在合理范围，最后到如何控制水泥硅酸率在合理范围，作者都做了详细而具体的描述，这篇文章考虑全面，例子鲜明，便于理解。又涉及了水泥窑煅烧技术的几大重要参数，总结了控制这几大参数的方式方法。对于研究水泥窑煅烧技术的人来说有一定的初步了解意义。

郭强的《浅谈窑水泥煅烧中的新技术及应用》一文主要讲述的是最近几年新型的窑水泥煅烧技术。作者首先介绍了近几年来，国内外窑水泥煅烧技术的发展，而在这一部分作者主要详细描写了湿法及半干法煅烧技术和新型干法水泥煅烧技术这两种水泥煅烧技术。接着作者便分析了新型水泥煅烧技术设备大型化、监控精细化、控制自动化趋向的优点。最后是对新型煅烧技术中存在的应当注意的一些问题的描述，而这一环节的描述主要以硫酸铝水泥的煅烧技术为例。

陈晓东、郝利炜的《疫情下对水泥窑协同处置生活垃圾和医疗废物危废技术路线的探讨》一文则是结合当下的实事背景，对疫情背景下如何利用水泥窑技术进行生活垃圾和医疗废物的协同处置作出了研究探讨。文中作者主要先叙述了研究这一论题的背景，接着便直接开始说明协同处置新冠医疗废物的技术路线，先说当前采取的技术路线，然后就探讨了利用气化焚烧技术的协同处置路线，并总结了某中部省会城市医疗废物的成分与热值，以此提出了气化焚烧协同处置技术路线的技术可行性。最后总结了全文，并对未来水泥窑行业的发展有所期待。

新时代背景下水泥窑煅烧技术存在的挑战主要是节能技术的挑战与环保减排方面的挑战。节能技术方面的挑战主要有如何减少水泥熟料煅烧过程的煤耗量、如何提高水泥窑的水泥产量与水泥质量；而环保减排方面的挑战尤其是对于中小型水泥企业来说，存在的挑战主要是颗粒物的排放问题、硫氧化物的排放问题、氟化物的排放问题等各种有害气化物的排放问题。下面，我们就做详细说明：

2.1 节能技术方面的挑战

节能技术方面的挑战主要展现在煅烧时煤的消耗的问题上，其实减少煤的消耗量从某一方面来说就是从源头上来减少污染物的排放，因为在水泥煅烧的过程中所产生的某些排放物就是来自于煤炭的燃烧，所以减少煤的消耗量不仅可以节约煤资源，还可以减少来自于煤内部的污染物的排放。

2.2 环保减排方面的挑战

环保减排方面的挑战主要是减少或是消灭污染物的排放。而减少或者消灭污染物的方法主要有第一从源头开始减少产生污染物资源的使用，在这一点上，我们可以将产生严重污染的资源替换，或是减少该资源的使用；第二是在污染物产生的过程中对其进行处理，主要采取的措施方法是利用机器进一步提高资源的利用率，还有利用机器对排放物进行无害化处理。

针对目前的水泥窑煅烧技术存在的挑战，主要的对策依旧是推进技术进步，搞好节能减排。提高水泥行业的水泥窑煅烧技术水平，减少煤炭的消耗量，减少污染物的排放量。而近几年，水泥窑煅烧技术方面挑战的对策主要有：

3.1 在水泥窑煅烧过程中添加晶种

水泥窑在经历过利用复合矿化剂提高水泥产量与质量之后，近几年出现的添加晶种成为了最近几年提高水泥产量与质量，减少煤炭的消耗量的有一大有效的新成果。添加晶种就是在煅烧水泥时在水泥的生料中增加已经烧制成的熟料作为晶种，使其在生料形成熟料的过程中产生诱导，诱导熟料矿物的最终形成。而在添加晶种的过程中，晶种可以改善生料的易烧性，使得生料燃烧成熟料的燃烧温度降低了大约50摄氏度，煅烧的时间也有所下降，这样一来就可以在源头上减少煤的使用量，从而减少煤的消耗。

3.2 提高水泥窑煅烧过程中的自动化水平

在水泥窑的煅烧过程中，除了前期的煅烧材料的准备可以提高之外，煅烧过程中控制选择，温度控制等也可以在一定程度上提高水泥窑的煅烧技术水平。而在这一点上，人为的控制往往不如机器控制的准确，所以运用先进的控制系统有利于提高水泥窑的煅烧技术，有利于使得水泥的生产工况更加稳定，从而有效利用各项资源。

3.3 优先选择环保类的机器设备

优先选择环保类的机器设备，不仅可以在生产水泥的过程中直接对污染物进行一次清理，而且还可以在后期不必要担心是否符合新环境标准的问题。

随着水泥行业环保要求的逐渐提高，水泥行业的不断重组发展、逐渐完善，水泥行业在未来的行业领域中一定会发挥着越来越突出的作用，展现出越来越明显的竞争优势。明确现阶段水泥行业存在的技术问题，并积极寻找对策解决问题，对于水泥行业未来的发展是极其有利的，尤其对于中型和小型的水泥企业来说，这有可能关乎于企业的生存与否，优秀的技术可以使企业获得更好的发展，反之，落后的技术则会导致公司的后退甚至灭亡。所以，各大水泥企业要加强重视自己企业的环保技术发展，提高企业的环保创新意识，为企业的未来发展贡献力量。

作者：方根亮

来源：《邯郸金隅太行水泥有限责任公司》

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