我国新型干法水泥生产技术评述

我国新型干法水泥生产技术评述郑蒙蒙、张政2009年7月1日目录一、NSP技术简介二、发展历史三、陕西地区概况四、现状及发展趋势一、NSP技术简介水泥是粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中或水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。新型干法水泥生产（NSP）,就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术用于工业生产的最新技术。（它囊括了原料矿山计算机控制网络化开采，原料与热化，挤压粉磨，新型耐热，耐磨，隔热材料等新型技术，从而使水泥生产具有高效，优质节能环保等优势。）干法水泥生产特点•优质：生产制备的全过程采用现代化技术将矿山开采，原料预热，配送粉磨，生料空气搅拌均化四个环节相互衔接，实现生产体系的“均化链”。•高效：悬浮预热，预分解窑技术从根本上改变了原料预热，分解过程的传热状态，大大提高了热效率和生产效率。•装备大型化•低耗：采用高效多功能挤压粉磨，新型分体输送装置，节约粉磨输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变回转窑内物料堆积态的预热和分解。•环保：由于均化链技术的采用，有效的利用了传统方式下丢弃的石灰石资源，同时降低废气排放量，以及氮氧化物的排放，减少了对环境的污染。•生产控制自动化。干法水泥生产流程图二、发展历史•工业化制造水泥的初级阶段•机械化连续生产阶段•湿法水泥制造技术的诞生•机械化立窑的出现•新型干法水泥制造技术的出现1、工业化制造水泥的初级阶段工业化制造水泥技术是以立窑技术为起点。1824年英国人阿斯普丁创造了世界上第一台煅烧水泥的工业窑炉，是干法静止间歇式圆筒型自然通风的普通立窑，从此揭开了人工合成无机硅酸盐水硬性胶凝材料的历史，但当时的质量并不稳定，产量和劳动生产率也很低。2、机械化连续生产阶段1877年英国人克兰普汤发明干法卧式回转窑，为连续生产，产量和质量有了提高，但主要的进步还是产量的提高，这应该算最早的干法中空窑，也是最早的回转窑制造技术。3、湿法水泥制造技术的诞生二十世纪初，液态均化技术研究成功，催生了水泥制造技术的革命，1903年出现了第一条湿法水泥生产线，液态均化技术的应用，提高了水泥制造过程对非均质原料的适应性，奠定了产品质量稳定的基础，因而湿法水泥生产线制造技术被普遍推广，取代了干法回转窑，加上对产能的追求，湿法回转窑不断朝着大型化方向发展。4、机械化立窑的出现随着机械化立窑的发明改进，产品质量有了保证，劳动生产率大大提高。尤以热耗低而得到普遍认可，被广泛采用。但是，那时能源问题还没有现在这样严重，其热耗低的优势亦不足以完全代替湿法回转窑，而湿法回转窑的产品质量明显优于机械化立窑，加上对产能的追求，湿法回转窑不断朝着大型化方向发展。5、新型干法水泥制造技术的出现1934年丹麦约根生获得预热器专利权，1951年德国人模瑞发明了以出窑的高温热介质在专设的四能旋风筒预热器内直接与水泥生料进行热交换的“悬浮预热器”，20世纪70年代初，出现了悬浮预热分解新技术，该技术继承和发展了悬浮预热器窑的优点，强化了预分解过程，它的煅烧热耗仅为湿法窑的50％，容积产量增高7倍，窑的长度比湿法窑仅为湿法的40％，到80年代末该技术已相当成熟，从而被称为新型干法水泥技术。三、陕西地区概况1.中国水泥工业现状中国水泥产量主要分布在华东和中南地区，占全部水泥产量66%的份额；其次为华北和西南地区，分别占12%和11%；东北和西北地区的水泥产量偏小，两地区合计为水泥总产量的11%。全国各大区产量比重(%)中南26%华东40%西北5%华北12%西南11%东北6%2007年全国及各大区水泥产量地区产量（万吨）占全国比重（%）全国136,000.00华北16,179.1611.95东北8,484.596.27华东53,980.7739.86中南35,031.3525.87西南14,516.8510.72西北7,219.645.33中国水泥产量分布图2007年，熟料设计产能超过1000万吨的企业集团达到12家，拥有新型干法生产线共213条，熟料设计生产能力23954万吨，生产线条数和熟料设计生产能力分别占全国的26.7%和39.5%。企业集团生产线单线平均规模是全行业单线平均规模的1.5倍。截止2007年底大企业集团新型干法熟料产能所属集团条数310天熟料产能(万吨)320天熟料产能(万吨)海螺集团477,223.007,456.00中联集团242,563.702,646.40山水集团202,011.902,076.80华新集团151,869.301,929.60冀东水泥151,674.001,728.00中材集团181,314.401,356.80天瑞集团91,255.501,296.00拉法基瑞安191,243.101,283.20华润水泥81,100.501,136.00北京金隅151,091.201,126.40红狮水泥91,085.001,120.00浙江三狮101,023.001,056.00合计20923,454.6024,211.20东北华北华东华中江西水泥山水集团中联水泥三狮集团海螺水泥海螺水泥福建水泥拉法基瑞安华新水泥华新水泥同力集团中材科工青松建化中材科工祁连山青海水泥秦岭水泥赛马实业冀东水泥亚泰集团太行水泥水泥产品的销售具有地域性限制，地区并购与“占山为王”造就了“诸侯割据，龙头当道”的行业局面台湾水泥2007年中国水泥和熟料出口3301万吨，比上年下降8.6%，出口金额11.5亿美金，比上年下降2.6%。其中水泥出口1519万吨，下降21.7%，熟料出口1781万吨，增长6.5%。2007年7月1日，国家出台取消水泥退税政策，加之人民币持续升值抑制了水泥出口的快速增长，出口价格呈上涨趋势。-1,0002,0003,0004,000969798990001020304050607-50-50100150200250出口水泥(万吨)增速(%)2.陕西地区水泥工业概况•2005年底，陕西有生产许可证的水泥生产企业230户，水泥产能2300万吨，企业平均规模10万吨，仅相当于全国平均水平的一半。•陕西目前已形成三家大企业格局，秦岭、冀东、声威三家企业水泥产能（含在建）接近1300万吨；尧柏水泥和光宇水泥400万吨产能；•陕西2000t/d以上新型干法水泥产能的比例已经超过50％，前10户水泥企业的生产集中度超过60％的目标已经实现。•2005年底陕西总人口3720万；•到2010年，陕西水泥年产量预计在3500—4500万吨左右；•可能在西部地区率先实现新型干法水泥比例超过70％的目标；•全省水泥产品绝大多数是32.5普通硅酸盐水泥，产量约占全省水泥总产量的80%；•52.5以上高标号水泥及道路、油井等特种水泥年产量仅为50万吨，占全省总产量的5%。四、发展趋势集团化、生态化、高集中度成为国内水泥工业发展的方向。1.走循环经济之路，新型干法水泥成为主流生产线。•国家鼓励企业利用低品位原、燃材料以及砂岩、固体废弃物等替代粘土配料，支持采用工业废渣做原料和混合材。推广节能粉磨、余热发电、利用水泥窑处理工业废弃物及分类好的生活垃圾等技术，发展循环经济。•优质水泥供求关系将发生根本性变化。•水泥新标准的实施，促使技术长足进步。•以新型干法水泥生产线替代落后工艺生产线是实现可持续发展的必经之路。2.新型干法水泥市场形成区域性发展态势。•东部地区新型干法水泥项目快速增长；•中西部地区加速发展；•主导力量是有资金优势的大型水泥企业集团、民营企业及外来资本。3.大型化成为新型干法水泥发展方向。•国家鼓励建设日产4000吨及以上规模的大型新型干法水泥生产线；•西部地区建设规模也应达到日产2000吨及以上；•禁止建设任何落后工艺的水泥生产能力。•大型化是集中规模、降低成本、提高资源综合利用水平、实现零排放、实现数字化经营的基础，也是持续推动技术进步的条件。4.水泥工业投资主体多元化。•国内上市水泥公司约23家。2005年以水泥为主营业务的20家，合计亏损0.2721亿元，其中14家盈利7.9054亿元，6家亏损8.1775亿元。•拉法基集团已在中国各地投资逾4亿美元。•仅今年十月，就有海德堡收购辽宁工源水泥集团80％的股权；•爱尔兰CRH宣布收购黑龙江小岭水泥厂；•CRH收购吉林亚泰26％股权，并在三年内增持至49％；•葡萄牙西姆泊公司控制山东榴园水泥公司60％股权；•豪西蒙控股华新水泥；•民营企业成为发展新型干法生产线的一支具成长性的力量。5.大型水泥企业集团发展迅猛。•水泥生产属于规模效益比较显著的产业。海螺集团到2005年已跻身于世界10强之列；渤海、天山、山水、华新等将有望成为年产1000万吨～2000万吨以上的大型企业集团。•到2010年，新型干法水泥比例将达到70％以上，技术装备、能耗、环保和资源利用效率等达到中等发达国家水平。•到2020年，基本实现水泥工业现代化；企业数量维持2000家左右；•生产规模3000万吨以上的达到10家，500万吨以上的达到40家。6.水泥工业投资项目管理趋势。•投资体制主要为资本市场和商业金融机构融资贷款等方式。•与海外资本大行其道相比，本土金融环境与境外资本确实存在某种缺失。•国内知名水泥企业，有可能资金突然困难，欠缺救命钱而被并购。•海外产业资本与金融资本成为国内大型水泥企业的套期保值者。