淺談水泥制造技術(shù)的現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)（上）

　　迄今為止，工業(yè)化制造硅酸鹽水泥可以由兩種技術(shù)來(lái)完成，即回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)和立窯水泥制造技術(shù)。關(guān)于二者的爭(zhēng)論由來(lái)已久，近年來(lái)現(xiàn)將成為熱點(diǎn)，按國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目標(biāo)到2010年我國(guó)“水泥預(yù)期產(chǎn)量12.5億噸”“新型干法水泥提高70%”，按預(yù)期水泥產(chǎn)量計(jì)為8.75億，屆時(shí)立窯水泥總量為3.75億左右，2005年立窯產(chǎn)量5億噸，按預(yù)定目標(biāo)“累計(jì)淘汰落后生產(chǎn)能力2.5億噸”后，還需要新增1.25億噸以上的立窯水泥規(guī)定的比例關(guān)系都能成立，可見(jiàn)我國(guó)立窯泉水泥的仍然會(huì)存在與發(fā)展，因此，準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)現(xiàn)存的水泥制造技術(shù)，對(duì)搞好產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)意義重大，作為“引玉之磚”，試就此問(wèn)題談點(diǎn)粗陋的看法，懇請(qǐng)業(yè)內(nèi)賜教。   

　?。?、水泥制造技術(shù)發(fā)展歷史簡(jiǎn)述   

　　1.1工業(yè)化制造水泥的初級(jí)階段   

　　工業(yè)化制造水泥技術(shù)是以立窯技術(shù)為起點(diǎn)。1824年英國(guó)人阿斯普丁創(chuàng)造了世界上第一臺(tái)煅燒水泥的工業(yè)窯爐，是干法靜止間歇式圓筒型自然通風(fēng)的普通立窯，從此揭開(kāi)了人工合成無(wú)機(jī)硅酸鹽水硬性膠凝材料的歷史，但當(dāng)時(shí)的質(zhì)量并不穩(wěn)定，產(chǎn)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率也很低。   

　　1.2機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)階段   

　　1877年英國(guó)人克蘭普湯發(fā)明干法臥式回轉(zhuǎn)窯，為連續(xù)生產(chǎn)，產(chǎn)量和質(zhì)量有了提高，但主要的進(jìn)步還是產(chǎn)量的提高，這應(yīng)該算最早的干法中空窯，也是最早的回轉(zhuǎn)窯制造技術(shù)。   

　　1.3濕法水泥制造技術(shù)的誕生   

　　二十世紀(jì)初，液態(tài)均化技術(shù)研究成功，催生了水泥制造技術(shù)的革命，1903年出現(xiàn)了第一條濕法水泥生產(chǎn)線，液態(tài)均化技術(shù)的應(yīng)用，提高了水泥制造過(guò)程對(duì)非均質(zhì)原料的適應(yīng)性，奠定了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)，因而濕法水泥生產(chǎn)線制造技術(shù)被普遍推廣，取代了干法回轉(zhuǎn)窯，加上對(duì)產(chǎn)能的追求，濕法回轉(zhuǎn)窯不斷朝著大型化方向發(fā)展。  

　　1.4機(jī)械化立窯的出現(xiàn)  

　　水泥濕法制造技術(shù)在弘揚(yáng)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量相對(duì)較高強(qiáng)項(xiàng)的同時(shí)，創(chuàng)新了產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定技術(shù)，也帶來(lái)了自身難以解決的胎病，就是熱耗特別高，因此人們對(duì)水泥工藝的研究始終沒(méi)有停止過(guò)。1910年立窯生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化連續(xù)作業(yè)，隨著機(jī)械化立窯的發(fā)明改進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量有了保證，勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提高。尤以熱耗低而得到普遍認(rèn)可，被廣泛采用。但是，那時(shí)能源問(wèn)題還沒(méi)有現(xiàn)在這樣嚴(yán)重，其熱耗低的優(yōu)勢(shì)亦不足以完全代替濕法回轉(zhuǎn)窯，而濕法回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于機(jī)械化立窯，加上對(duì)產(chǎn)能的追求，濕法回轉(zhuǎn)窯不斷朝著大型化方向發(fā)展。 

　　1.5立波爾窯技術(shù)的誕生 

　　嚴(yán)格意義上講，早期的窯外預(yù)熱技術(shù)的代表作應(yīng)屬于立波爾窯。1928年德國(guó)的理利坡博士和普利休斯公司發(fā)明了設(shè)有生料成球和煅燒爐篦子機(jī)組的立波爾型回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)。該技術(shù)繼承了旋窯發(fā)熱能力大的優(yōu)勢(shì)，吸取了機(jī)立窯透過(guò)式傳熱的合理內(nèi)核，在窯尾增設(shè)了煅燒爐篦，以窯尾廢氣為熱源，預(yù)熱煅燒生料球，這就成功地將原料預(yù)熱、部份硅酸鹽分解移至窯外進(jìn)行，使窯的容積產(chǎn)量比濕法窯提高150％，熱能消耗下降35％，窯體長(zhǎng)度減少50％，五十年代間歇式均化庫(kù)出現(xiàn)后，非均質(zhì)粉體物料的均化度有了保證，立波爾窯的燃料消耗相差無(wú)幾，但其電耗大，對(duì)比濕法回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)品質(zhì)量稍有遜色，它并沒(méi)有獲得取代濕法回轉(zhuǎn)窯的地位，亦沒(méi)有將立窯擠出局。

　　1.6新型干法水泥制造技術(shù)的出現(xiàn)

　　立波爾窯技術(shù)的重大進(jìn)步是把原料的預(yù)熱、部份硅酸鹽分解的過(guò)程移至窯外面進(jìn)行，這給人以極大的啟迪，1934年丹麥約根生獲得預(yù)熱器專利權(quán)，1951年德國(guó)人模瑞發(fā)明了以出窯的高溫?zé)峤橘|(zhì)在專設(shè)的四能旋風(fēng)筒預(yù)熱器內(nèi)直接與水泥生料進(jìn)行熱交換的“懸浮預(yù)熱器”，20世紀(jì)70年代初，出現(xiàn)了懸浮預(yù)熱分解新技術(shù)，該技術(shù)繼承和發(fā)展了懸浮預(yù)熱器窯的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)化了預(yù)分解過(guò)程，它的煅燒熱耗僅為濕法窯的50％，容積產(chǎn)量增高7倍，窯的長(zhǎng)度比濕法窯僅為濕法的40％，到80年代末該技術(shù)已相當(dāng)成熟，從而被稱為新型干法水泥技術(shù)。為什么懸浮預(yù)熱技術(shù)1934年就已獲得發(fā)明專利權(quán)，40年后才有了進(jìn)一步的發(fā)展，又過(guò)了近十年才真正成熟呢？公平地說(shuō)：這些很有誘惑力的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)并非只是懸浮預(yù)熱窯外分解技術(shù)的功勞，此期間的工程技術(shù)背景，使它如虎添翼，取代了傳統(tǒng)干法窯、濕法和立波爾窯，成為回轉(zhuǎn)窯水泥制造技術(shù)先進(jìn)。這些背景技術(shù)包括：

　?。?）.連續(xù)式粉體均化技術(shù)的出現(xiàn)，繼承和發(fā)展了間歇式均化庫(kù)高均化效果的強(qiáng)項(xiàng)，同時(shí)又克服了間歇式均化庫(kù)電耗高的不足，更且有實(shí)用性。

　?。?）.原料預(yù)均化技術(shù)的誕生，使非均質(zhì)原料的使用不再成為難題，它和各種連續(xù)式粉體均化技術(shù)一起，保證了懸浮預(yù)熱分解窯永遠(yuǎn)吃“細(xì)糧”。

　?。?）.各種連續(xù)式計(jì)量裝置的研制成功，X射線分析儀—電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在配料上的應(yīng)用，保證了配料設(shè)計(jì)思想的實(shí)現(xiàn)。

　?。ǎ矗?、集散式遠(yuǎn)程控制技術(shù)、特別是微機(jī)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，使復(fù)雜的新型干法水泥系統(tǒng)的操作現(xiàn)控制變的及時(shí)簡(jiǎn)單。