经过几十年的发展，我国水泥的总量在一定程度上满足了基本建设的需要，水泥工业的主要矛盾已由总量不足的供需矛盾，转换为技术、规模和产品结构严重失调的主要矛盾。从国内水泥窑的生产方法来看，立窑的台数已经达到87.6%，而窑外分解窑的数量仅有1%，加上立筒和旋风预热器窑的新型干法窑数量也仅仅达到4.8%，国内水泥工业的技术指标与国外先进水平差距更大。
国内水泥工业集中了各种生产方法，从最原始的立窑到新型干法生产线，不同的窑型在配料、烧成等方面存在较大的差距。新的水泥强度检验标准的出台，限制了小水泥和湿法生产线的发展，加速了污染大、质量差的立窑淘汰的步伐。而新型干法水泥生产线在烧成上能实现高硅率值生料的煅烧，熟料的强度与ISO强度接近。因此，新型干法水泥生产线凭借良好的环境条件，将有一个较快的发展。
自我国第1台“四平型”烧油SF分解炉问世以来，先后研究开发了邳县型和新疆型700t/d预分解系统，并从国外引进了2000t/d和4000t/d级系统装备。预热器生产工艺也经历了泾阳型立筒预热器、邗江型300t/d旋风预热器和宝山型600t/d旋风预热器三次大规模的推广。从规模来看，全国现有114条700t/d级以上的新型干法窑，平均生产能力仅达到48.2万t，尚有460条生产能力低于700t/d级的新型干法窑(包括立筒和旋风预热器窑)。受建设资金的限制，小型干法窑特别是小于Φ3m的干法窑多数工艺不配套，设备故障频繁，经济效益差。而后来大量引进的2000t/d级预分解窑，受多重因素影响，普遍投资高、达标达产困难。因而，在近10年以来新型干法生产线特别是2000t/d以上规模发展缓慢。
2 新型干法水泥生产线的低投资设计理念
1)设计优化；
2)露天化设计；
3)合理降低物料库内储存期；
4)取消低利用率的设备及设施；
5)重视环保。
低投资的设计理念，就是采用“最可靠的设备、最简单的工艺流程和厂房”。在保证生产线的完整性、生产的连续性和可靠性的前提下，力求简化生产工艺流程，以便于生产管理，减少生产事故点，降低投资。适当提高设备运转率，并用引进技术国内制造的设备替代进口产品，提高设备的国产化率。工艺布置上，简化设备厂房，减少建筑面积。在窑头厂房、库顶、预均化堆场等车间选择露天布置；立磨、风机、除尘器、密封性能好的输送设备等取消厂房或屋面；带式输送机通廊不设屋顶，用玻璃钢防雨罩防雨。对各种原料、半成品和成品的储存，在满足正常生产要求的前提下，合理减少储存期，如生料均化库的储存期由常规的3.3d减少到0.8～1.6d。取消车间内利用率较低的大型检修设备，降低设备及土建投资。备用设备在工厂投产后视需要陆续配置，以减少一次投资。在工艺设计中合理选取设备支撑的荷载和动力系数，消除土建设计的“肥梁胖柱”。减少粉尘污染，利用工业废渣。
通过以上的低投资设计措施，新型干法水泥生产线的投资水平已经大大降低，新建2000t/d水泥生产线的投资已经由原来设计的7.5～8.5亿元，降低到4亿元以下。新建全线2000t/d水泥厂(含矿山)单位产品的总投资达到600～700元/t，熟料生产线(不含矿山)的单位投资达到400元/t。
3 现有水泥生产线改造模式的探讨
3.1 湿法窑的改造方向
传统的湿法水泥生产线的缺陷，主要表现在烧成热耗高、对新标准的适应性差，受现有原料系统和投资的限制，可以保留料浆制备的湿法主体，增加料浆过滤系统，将烧成系统改造为全干法，即改造为湿磨干烧的生产工艺。如渠江水泥厂3号窑、贵阳水泥厂、双马水泥集团7号窑、宁夏赛马水泥集团等，都是采用湿磨干烧工艺来将传统的湿法窑改造为新型干法生产线。
贵阳水泥厂1号窑为传统的湿法窑，在扩建2号窑的方案选择上，为了极大地利用现有的设施、减少建设投资，成都院对扩建工程的建设方案进行了比较，见表1。工厂规模为年产熟料30万t，选择湿法窑、湿磨干烧和新型干法窑3种方案进行技术经济分析，从表中可以看到，采用全干法工艺由于利旧设备较少、建设投资较高；而采用湿磨干烧工艺，则兼顾了投资和生产效果两方面的矛盾。所以，新线的建设方案采用湿磨干烧生产工艺。
比较项目
湿磨干烧
全湿法
全干法
1
窑型
Φ3.3m×50m三级
预热器带分解炉
Φ4.4m×165m
湿法长窑
Φ3.3m×50m五级
预热器带分解炉
2
烧成热耗/(kJ/kg)
3763
5971
3595
3
水泥电耗/(kWh/t)
110
100
125
4
原料适应性
好
好
差
5
生料均化性
好
好
一般
6
耗水量
居中
最多
最少
7
占地情况
最少
居中
最多
8
技术先进性
先进
一般
先进
9
工程造价/万元
建筑
1654
1434
2405
设备
5722
5098
6787
安装
1536
1275
1781
合计
8912
7807
10973
3.2 现有干法窑的改造
除立筒预热器外，尚有一批300t/d邗江型及600t/d宝山型五级旋风预热器窑生产线，这些预热器窑普遍存在规模小、产量低、质量不稳定等问题，许多预热器窑已经进行了改造为预分解窑的尝试。现有的Φ2.5m或Φ2.7m立筒预热器，国内已有数条改造为预分解窑，泾阳型立筒窑改为预分解窑后，台产已由6～7t/d提高到14t/d，这种改造模式已经被多个厂采纳，如四川省夹江水泥厂、新疆卡子湾水泥厂等。现有的600t/d宝山型五级旋风预热器窑，纷纷列入日程进行改造，如余杭水泥厂将600t/d预热器窑改为1000t/d预分解窑，只需改造煤粉制备、窑尾预热器和冷却机等设备，实现用较少的投入来提高产量。山东水泥厂将1号预热器窑改造为预分解窑，产量由750t/d提高到900t/d。另外，淮海水泥厂、福建水泥厂3号窑等都是预热器改为预分解窑系统的范例。青海水泥厂1号窑为国产第1条Φ4m×60m立筒预热器生产线，原设计能力850t/d，实际只达到500～700t/d，1989年尽管进行了预热器的改造，但是系统的生产能力和技术指标没有更大的改观，因而委托成都院对其1号窑改造为预分解窑。青海的技术改造保留窑头、窑中建筑物，将原有的立筒预热器拆除新增1500t/d预分解系统(相当于低海拔2200t/d)，完善生料制备系统，用较少的建设投资实现产量翻番。预热器窑改为预分解窑方案见表2。
方案一
方案二
方案三
微增型1
微增型2
倍增型
技术描述
扩大上升烟道
不加三次风管
增设离线分解炉，加三次风
管，底部第二级旋风料部
分入炉、部分入上升烟道
增设常规分解炉，加
三次风管，底部第二
级旋风料全部入炉
产量增加幅度/%
20～30
60～70
80～100
炉中燃料比例/%
20
45
60
入窑分解率/%
50
70
85
烧成热耗/(kJ/kg)
3760
3550～3760
3140～3340
事例
广州水泥厂5号窑
山东水泥厂1号窑
福建水泥厂3号窑
3.3 立窑的技术改造
如何实现立窑改为新型干法生产线是一个很现实的课题，建议有市场、有自备矿山、设备和基础设施较好的机立窑厂，采用1000t/d以上规模的预分解窑生产线，将原有的立窑改为新型干法水泥生产线。充分利用原有的原料储存和制备系统，最大限度地填平补齐，可以将生料磨和水泥磨都改为水泥磨。新增的回转窑烧成系统参见表3。
方案一
方案二
方案三
600t/d五级旋风预热器 1000t/d五级旋风预分解 2000t/d五级旋风预分解 预热器规格/mm
C1
C2～C3
C4～C5
分解炉 CNC
Φ3800
Φ4300
Φ4600
CNC
Φ4300
Φ5000
Φ5300
CDCΦ4800 CNC
2－Φ3600
Φ5700
Φ6000
CDCΦ5700 回转窑/m Φ3.2×52 Φ3.3×50 Φ4×58 冷却机/m Φ3.2×38 Φ3.8×43或空气梁篦冷机 空气梁篦冷机：52.6m2 增湿塔/m
喷水量/(t/h) Φ5.5×26
1.5～7.5 Φ6.5×26
3.5～10 Φ7.5×28,3.5～10 电除尘器规格
电场面积/m2 24/7.5/3×7/0.4
69 24/10/3×7/0.4
90 30/12.5/3×9/0.4
155 煤磨/m
能力/(t/h) Φ2.2×4.4
7～8 Φ2.4×4.75
9 Φ2.8×(5＋3)
14 烧成热耗/(kJ/kg) 4180
3550
3140
立窑改为回转窑技术改造比较有特点的是祥云县建材(集团)有限责任公司，该公司是由云南大理州祥云县的清华洞、三台坡、太鼎3家水泥厂组成的股份制企业。清华洞、三台坡始建于1987和1983年，年产水泥10万t、太鼎水泥厂年产水泥6万t，1999年3厂共实现利润1300万元。1999年7月3家企业签定“投资协议书”，共出资3000万元，共同建设1000t/d新型干法熟料生产线，熟料运输到3个厂进行粉磨。联合建厂既解决了投资的不足，又使各自企业实现水泥质量质的突破，值得同类水泥厂借鉴。
防水之家是专注防水,泥水,防水材料,防水涂料的新闻资讯和防水,防水材料,防水涂料等各十大品牌的装修效果图和网上购物商城,敬请登陆防水之家：http://fangshui.jc68.com/
