【水泥人网】摘要:当前国家在大力提倡建设节约型社会，力求节约资源、能源、财力、人力和保护环境，以达到可持续发展的目的。2006年我国水泥总量突破12亿吨大关，占世界水泥总量的52％，钢产量达3.5亿吨，约占世界总量的33％。意味着中国的基础设施建设高达世界建筑总量的40％左右。但是，我国人口仅占世界的1/5，GDP约占世界的4％，这些数字充分说明我国的基础设施建设在国民经济中占有很高的比例。从目前的发展趋势看，这一趋势还会保持很长一段时间，我国的水泥产量有可能逼近世界的2/3。面对古今中外前所未有的基建规模，只有采用循环经济的发展模式，搞好资源的综合利用，才能缓解我国资源、能源和环境的压力，确保经济的可持续发展，实现“和谐社会”总体目标。
水泥行业利用矿渣、粉煤灰等工业废弃物，主要是利用其“潜在水硬性”，即单独存在时基本无水硬性，但受到某些激发作用后，就呈现水硬性。目前主要的激发方式就是物理激发，采用高细、超细粉磨的方式，固体物料在施加机械力作用后，其内部晶体结构会不规则化和产生多相晶型转变，导致晶格缺陷发生、比表面积增大、表面能增加等，随之其物理化学性质等发生规律性变化。矿渣、粉煤灰等微粉早期强度较低，而其后期强度增进率较快，随着比表面积的提高，其活性指数（强度比）相应明显提高。如矿渣粉比表面积达到400m2/kg时，28天活性指数达到98％，与水泥基本相当；而当矿粉的比表面积达到600－800m2/kg时，28天活性指数达到114－127％，高于一般比表面积(350m2/kg)水泥熟料的活性。粉煤灰、矿渣等微粉高产高细技术是根据微粉的不同性质，在原有磨机的基础上进行磨内结构改造，使之更符合生产高细微粉的技术要求。必须选择合适的仓长比例，对两仓磨要适当加长段仓的长度，加强研磨作用。采用带筛分装置的新型隔仓板，研磨仓带活化环，破碎仓用新型阶梯衬板，研磨仓用双曲面衬板。同时配备专用除铁器，消除铁在磨机中的不利影响。
回转烘干机高产节能技术是生产粉煤灰、矿渣等微粉必须配套的关键设备。由于粉煤灰、矿渣等进厂时水分过大，不利于研磨，造成粉磨系统产量低、饱磨及糊磨等磨内工况恶化现象，电耗高等，进磨前必须首先烘干。回转烘干机高产节能技术由三大部分组成:供热系统、热交换系统和通风除尘系统。供热部分采用快速沸腾炉技术，煤在炉膛的料层高度范围内剧烈的上下跳动，如同水在锅中煮沸一般，呈沸腾状态。快速沸腾炉采用高热力强度、小炉床结构设计，具有强化燃烧、传热效果好、热力充足、结构简单、易于实现机械操作等优点；烘干机独特的大齿轮和筒体套装结构，保证同心度，彻底解决传统烘干机与筒体柔性连接、安装困难、同心度差、震动大、齿轮磨损等问题；采用多种周向扬料板排列组合，可调整烘干时间，热交换效率极高；配套烘干专用除尘器，采用大布袋除尘技术，特制的化纤滤料，反吹清灰设计，清灰效果好、功率消耗低。由于立式烘干机采用逆流工艺，已经烘干的物料必须经过高温烘烤才能出机，矿渣、粉煤灰等活性材料在高温下会发生化学变化，活性降低10－15％，不能使用立式烘干机生产矿渣、粉煤灰等微粉。
令人可喜的是，近年来我国水泥工业的资源综合利用取得重大突破，水泥行业消纳的废弃物在全国固体废弃物利用总量中超过80％。水泥行业通过采用少熟料、多微粉、低成本水泥生产技术，可以最大限度的消耗电力、冶金、煤炭工业生产的粉煤灰、矿渣、煤矸石和其他工业废渣。在新型干法占主导地位的地区，通过外购少量旋窑熟料改造成粉磨站，可解决部分立窑水泥企业退出问题。我国传统水泥生产工艺，采用熟料、混合材混合粉磨，磨机产量低、能耗高，矿渣等废渣仅作为混合材使用，掺入量不超过30％。采用熟料、矿渣分别粉磨工艺，利用矿渣等微粉在高细状态下活性好可作为水泥主要组分的特点，配制“勾兑”水泥，混合材掺量达到50－60％，可大幅度降低水泥生产成本。利用工业废渣生产的水泥，基于各种废渣微粉掺合料的合理匹配，能提高混凝土的致密性，形成低致密、高密度、低缺陷的混凝土结构，大大提高混凝土的使用寿命。我国每年产生的矿渣等工业废弃物达15－16亿吨，粉煤灰和煤矸石达4－6亿吨，在部分地区泛滥成灾。充分利用当地廉价的粉煤灰、矿渣等废弃资源，生产低成本高性能绿色水泥，是新型干法占主导地位的部分地区立窑水泥转型的重要途径。
【作者：孙铭海】
