水泥绿色功能产业是第二代新型干法技术的一种概念-【新闻】

水泥绿色功能产业是第二代新型干法技术的一种概念

究竟如何认识理解水泥工业定位于绿色功能产业而实施第二代新型干法水泥技术呢？具有什么内涵，符合什么要求才是绿色功能产业呢？水泥工业成为绿色功能产业是第二代新型干法技术的一种概念，这是绿色功能产业与水泥工业技术概念高度统一，更是开创水泥工业一个新阶段的起点。

硅酸盐水泥的产生至今约有200年的历史了，它在人类历史的文明进程中起到了举足轻重的作用。无论民用建筑、工业建筑或是要求特殊性能的工程建、构筑物。硅酸盐水泥都是所选用的主要材料。因此，水泥是全球基本建设使用最为普遍又最为重要的材料，已经成为不可或缺的建筑物资，在今天或今后很长的一个历史时期，可能难有新的胶凝材料问世，来替代硅酸盐水泥，故其生命力还是旺盛的。2012年世界水泥产量达37亿吨，我国水泥产量22.3亿吨，充分表明水泥是典型的建筑用原材料，也说明水泥在世界经济发展中的地位和作用。多年来，经济工作者如此评价水泥是国民经济发展最基础的原材料，为此，水泥工作者也引以为荣。

近期，中国建筑材料联合会提出“为加快转变发展方式，依靠科技创新引领和支撑水泥工业的发展，中国建筑材料联合会计划用四五年的时间，组织并凝聚全行业的智慧力量，在现有水平基础上，完成我国水泥工业设计优化、工艺改革、装备提升，以及节能减排、主要经济技术指标均达到领先世界水平的第二代新型干法水泥的创新研发任务。”对第二代新型干法水泥技术与水泥绿色功能产业联系较为密切且有代表性的表述有两种：

A.第二代新型干法水泥技术，是指以悬浮预热和预分解技术为核心，利用现代流体力学、燃烧动力学、热工学、计算流体力学、粉体工学等现代科学理论和技术，采用计算机及其网络化信息技术进行水泥工业生产的综合技术。其主要产品为能不断满足经济建设各种功能要求的胶凝物质。具有高效节能减排、“协同处置”废弃物、充分利用余热、高效防治污染、低碳技术等功能，其产业将逐步发展成新型环保产业的一员。（中材集团刘志江：协同创新推进“第二代”）

B.第二代新型干法水泥生产技术，是指以悬浮预热和预分解技术为核心，进一步强化热交换和熟料煅烧过程，大幅度提高窑炉热效率和容积率;利用新型节能粉磨技术实现高效粉磨;同时采用网络化信息、功能化、智能化、高效利用废弃物和污染物防治等先进技术，进行水泥工业生产的现代化综合技术。（中国建材姚燕：协同研发“第二代新型干法水泥生产技术”）

水泥工业成为绿色功能产业的形式和内涵与第二代新型干法水泥技术“高效利用废弃物和污染物防治”，即“具有高效节能减排、协同处置废弃物、充分利用余热、高效防治污染、低碳技术等功能，其产业将逐步发展成新型环保产业的一员”的概念是相融合的。

传统的水泥生产工艺简化为“两磨一烧”，采用石灰石，粘土质原料为主要原料，以化石燃料燃烧获取热源煅烧熟料，最后熟料配以其他辅助材料磨制水泥的生产方法一直沿用至今。尽管窑外分解技术、立磨、辊压机等粉磨技术在水泥生产中有了突破性进展，降低了能源消耗，但水泥生产依然要消耗大量的原燃材料和动力，生产过程中还排出了大量含有温室气体、有毒有害气体和粉尘的烟气。新型干法水泥生产技术是当代先进的水泥技术，按照低碳经济的概念衡量，水泥工业扔被定为高排放、高污染和高耗能的工业，又因其消耗大量资源还被称之为资源依赖型工业。2011年我国新型干法熟料产能达到12.6亿吨，实际产量为9.5亿吨。其单位熟料(吨)综合耗能为115千克标准煤，消耗石灰石为1.25吨，排放烟气2.0×103NM3，其中二氧化碳1吨，粉尘1.21千克，由此计算出相应的消耗量和排放量：标准煤1.0925亿吨;石灰石11.875亿吨;烟气1900亿NM3;二氧化碳9.5亿吨;粉尘0.011495亿吨，(NOx、SO2略)。此数据虽然是“十一五”期间较好的单位熟料指标计算结果，但它还是提示我们，水泥工业非低碳经济的形象还有改变的必要，水泥工业走低碳经济之路是水泥工业发展进步的必然。低能源消耗、低资源消耗、低排放、低污染的核心是节能减排技术创新，以此引导和促进水泥工业的进步，采用新技术、新材料、新工艺、新装备实施淘汰落后产能，具体操作采用水泥窑低温余热发电技术、工业废渣综合利用技术、矿产资源有效利用技术。优化粉磨技术，其中包括立磨、辊压机的选用，粉磨工艺流程的选用，耐磨材料与抗磨技术的选用，助磨剂的选用。优化煅烧技术，其中包括烧成系统高效热工设备的选用，隔热保温耐火耐磨材料的选用及水泥生产线的环保除尘、减排技术的使用等。落实上述技术以实现“低碳水泥”的生产。

近年关于水泥工业的新概念不断推出，如人们已熟知的“生态水泥”、“绿色水泥”等，其多以清洁生产技术、绿色制造技术为特点，遵循循环经济、节能减排的理念，因而基本上还具有环保行为为主体的特点。新世纪初，我国水泥窑协同处置工业废弃物，有毒有害废弃物，生产垃圾、污泥处理的技术刚刚起步，经过十年的探索研究和实践，这项技术逐步走向成熟，协同处置的过程中，对环境、对水泥产品无害化也成为最大的亮点。处置过程中，生活垃圾、城市污泥、废弃物的异味飘散，一些重金属离子污染等，已经得到初步解决。所以，水泥窑协同处置技术成为水泥工业变身环保产业的支撑力量。一直承担节能环保减排重任的水泥行业将变身为环保产业，尤其是身处大中城市周边的水泥企业通过技术改造，形成协同处置城市生活垃圾和城市污泥以及废弃物的能力，成为既生产水泥又处置污染物的环保产业，实现水泥工业的绿色发展。我国城市近660个，要有相应的水泥企业利用现有的生产线，投资建设协同处置设施，对应靠近的城市污染物进行处理。一条协同处置设施按1亿元左右估算，其市场预期投资超过660亿人民币。海螺集团铜陵水泥协同处置示范线处置垃圾数量10万吨/年，以此估算全国660个城市年处置量接近7000万吨。另一方面，水泥行业转身环保产业之前，以循环经济理念处理利用工业废渣由来已久，到2010年末，年利用量达到4亿吨，预计到2015年，如吨水泥中利用量达500公斤，水泥工业将处理利用近10亿吨。

然而，现在水泥工业的主产品仍是水泥，及兼顾处置污染物。如何准确定位水泥工业?通过以上介绍水泥工业在国民经济的地位、责任和发挥的有效作用，可知水泥工业是基础原材料工业，绿色制造的环保产业，是带动上、下游产业发展起到拉动作用的关联产业。工信部颁布的《建材工业“十二五”发展规划》的附件1(水泥工业发展规划)讲到：加快水泥工业向绿色功能产业转变，这一提法引起业内关注。因为在国民经济发展中的重要战略转变攻坚时期，加快水泥工业转变发展方式，促进水泥工业转型开放的关键时期，定位水泥工业为绿色功能产业，充分体现对水泥工业定位的科学性和今后水泥工业发展的方向。

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究竟如何认识理解水泥工业定位于绿色功能产业而实施第二代新型干法水泥技术呢？具有什么内涵，符合什么要求才是绿色功能产业呢？水泥工业本身涵盖矿业、窑业和粉碎业的内容，已经十分丰富了。但这样的说法仅仅将水泥工业限定在制造业上，进一步讲，其产业链的延伸、扩展也就是将制造业升级为加工制造品业。水泥工业大量利用废渣生产水泥，使其走上循环经济的道路，余热发电供热使其涉足于初级中低压状态的电力行业，协同处置污染物被赞誉为环保产业。而功能产业是指此产业对社会、对国民经济发展要发挥出有效作用。水泥工业转向功能产业，表明水泥工业发挥出的有效作用更有益社会的文明和进步。功能产业冠以绿色二字为绿色功能产业，对水泥工业的发展提出更新更高的要求了。那么，对水泥绿色功能产业有什么要求呢?

首先水泥工业产品数量须保证国家工业化，城镇化、农村建设和水利、道路、交通等基础设施建设的需求。这种产量规模是合理产能下产出的。产能过剩是资源浪费的表现，它既不是行政规划的稳健指导型数量，也不是市场需求的经济平衡型数量。

其次，水泥质量、品种及功能要达到形成的水泥基材料及制成品，以致最终工程的性能要求。生产高性能水泥配制的混凝土强度、变形、耐久性、抗冻性、抗渗耐蚀性等指标要符合要求，使其综合性能得到提高。水泥品种中硅酸盐系列的特种水泥和其他系列水泥要扩大应用范围。根本问题是以质量效益替代规模效益，转变水泥工业发展方式。

第三，建立水泥所用原燃料、材料的新观念，降低优质石灰石、优质烟煤的用量。尽量有效利用矿山表层土、夹层、裂缝土，搭配使用高硅、高镁石灰石，利用工业废渣作原料，做混合材料和做调凝剂。使用细磨或超细磨、矿渣粉、粉煤灰、天然沸石等替代部分水泥。水泥熟料煅烧用化石燃料选择低劣质煤、低挥发煤，选用替代燃料做二次热源，充分挖掘石煤、煤矸石、高碳粉煤灰及协同处置垃圾污泥的热量作为补充热源。做到生态化生产水泥。

第四，采用水泥生产新技术、新工艺、新装备，以技术进步作为杠杆淘汰落后产能。水泥熟料煅烧采用窑外分解工艺技术，在整个烧成系统中的新技术装备包括：六级或五级高效热回收型预热器，生料、燃料快速均匀分散混合，燃料无焰燃烧与生料进行热交换，生料瞬间基本完成分解反应，高速排出化学反应气体的分解炉;二支承长径比约1：(10-12)的短窑;高性能大推力燃烧器，适合燃烧替代燃料的燃烧器;步进式无漏料，推动十字棒式无漏料冷却机，研究探索富氧煅烧技术，沸腾窑生产熟料，平行气流交叉物流高固比预热分解窑外技术，新型干法电石渣煅烧水泥熟料技术。推广应用废弃物替代原燃材料煅烧熟料技术;利用石煤、气煤、褐煤燃烧及助燃节煤剂技术。推行余热发电等余热回收技术。降低CO2、NOx、SO2排放量，降低烟气总量。粉碎技术包括：移动式破碎机、烘干破碎机、滚齿筛分破碎机在水泥原料矿山的应用;辊式破碎机在冷却机上替代锤破技术。大型立磨、辊压机生料粉磨技术;立磨终粉磨水泥技术;预粉磨与其他粉磨设备及流程优化技术;筒辊磨、倍它磨技术;水泥各组分材料分别粉磨后混合均化生产水泥技术;超细粉煤灰、矿渣用立磨或球磨粉磨技术;新型双边缘传动立式生料辊磨，单传动辊压机等新型设备的应用技术。

烘干技术：电石渣烘干、脱硫石膏烘干、湿排粉煤灰烘干等难以处理湿物料的烘干技术。

烧成系统熟料煅烧技术、矿山石灰石、生料、水泥、破碎粉磨技术，物料烘干技术的节能减排效果明显，其他节能减排技术如配料设计的原材料利用、配料结果易烧易磨，无害无毒技术，水泥工艺外加剂，耐磨、耐火材料等高效防尘技术等，绿色制造技术，做到节能减排低碳淘汰落后产能。

第五，协同处置城市生活垃圾，污泥等工业废弃物，有毒有害废弃物。社会效益方面表现为解决日益严重的城市环境污染，即空气、水体、土壤污染，解决占用土地的诟病，取代造成二次污染焚烧垃圾的处理方式以及其他破坏环境质量的落后方法，发挥水泥窑外协同处置的优势，凸显水泥工业处置污染物的社会功能。环境效益突出表现为排放气体及其含有的颗粒无毒无害，水泥产品不被放射性物质污染，质量符合标准和质量管理规程的要求，投放市场安全可靠。生产处置过程无外溢、无泄漏、无渗透，工作环境清洁亮丽。如海螺铜陵的生产线，是令人满意的处置环境。企业效益定位在从处置物中获得部分原材料和替代燃料，变城市污泥、生活垃圾废弃物为原料、燃料资源。企业效益还理应得到社会、政府给予的合理处置费用。其中包括协同处置设施的政府无偿投资，这是加快协同处置力度的关键一环。社会、环境、企业效益共进并举，彰显水泥工业绿色功能产业的科学定位。

第六，水泥矿山所辖矿区土地复林复垦，治理因开采形成的裸露岩石，恢复植被，绿化美化环境。矿山生态，地质环境恢复治理，成为矿山开采规划的组成部分，借鉴环境治理的做法，在矿山的应用就是有开采就要有恢复生态、地质环境的计划和实施计划的措施，不能等到“闭坑”才做。矿山开采爆破瞬间产生的气体的污染，爆破产生的震动对地下水系可是能产生的负作用引起重视。所谓功能指事物或方法所发挥的有效作用，因此，那些发生的不利作用都是绿色功能产业不能容纳的。

第七，延伸产业链、拓展水泥材料领域制品的数量和质量，提高水泥工业的绿色功能作用，同时实现水泥工业自矿山至伸延产品的增值，增强产业发展的内生动力，形成具有核心竞争力的绿色功能产业。

延长产业链，水泥工业向砂石材料产业，混凝土建筑及制品产业进军。目前，国内砂石用量约90亿吨，人工砂石用量日益增多。水泥石灰石矿山生产砂石具有先天优势和有利条件。混凝土由砂石骨料、水泥、水和矿物及化学外加剂组成。以C30级混凝土为例，每立米混凝土用水泥270、砂1128，粉磨灰60，矿粉48，水175，外加剂7.6千克(实际配合比)。总量2380.6kg/m3，水泥企业如生产石料、水泥、细矿渣粉等数量达到1446kg，占总量的60%，可以实现矿山石料第一价值段，水泥熟料第二价值段，水泥第三价值段，混凝土第四价值段的价值提升。水泥制品、干混砂浆，防水材料，水泥基材的板材，砌块等制品离不开水泥，自然这些制成品都应是水泥工业产业链一环，延伸产业链，拓展水泥基材料制品形成的绿色功能产业，较之单一的水泥工业的影响力系数会更大。拉动系数表示拉动其他产业发展的一项统计指标。水泥制造业生产1亿元产品，拉动3亿元的其他产业需求，这是前几年的统计数字。目前，高速公路、高速铁路、房地产、水利设施等基础设施建设，水泥功能产业的拉动作用有增无减，体现社会贡献率的拉动系数百尺竿头更进一步。

水泥工业成为绿色功能产业的内容丰富多彩、内涵深邃厚重，它是第二代新型干法技术的一种概念，这是绿色功能产业与水泥工业技术概念高度统一，更是开创水泥工业一个新阶段的起点。

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