水泥工业

水泥工业（精选10篇）

水泥工业 篇1

水泥是建筑材料中用量最大影响最广的一种材料,当今世界人类的每一步发展几乎都离不开水泥,但水泥的生产消耗了大量的自然资源,给人类生态环境带来了十分沉重的负担。随着水泥行业结构调整的深入,新型干法水泥生产线在行业中的比重越来越大,水泥生产的能力迅速增加,水泥企业竞争也日益激烈。如何降低生产成本,提高市场占有率,稳定提高经济效益已成为水泥企业的核心问题。钢渣、铜渣、矿渣、粉煤灰、脱硫石膏、磷石膏是冶金、火力发电厂和化工行业的废渣,价格低廉而且资源丰富,大量的工业废渣堆积不仅浪费了资源,还占用土地,污染土地资源,影响生态平衡。这些工业废渣若能在水泥生产中使用,可以减少水泥企业对资源的消耗,降低环境污染,大大降低水泥生产成本,无疑会对建材行业的发展起到巨大的推动作用,给企业和社会带来可观的经济效益和社会效益。

1 钢 渣

钢渣是钢铁生产过程中产生的固体渣体,由造渣材料、炼钢原料、脱落的炉体、金属炉料带入的杂质所组成。在生产中,每生产1 t钢铁,会排出15%~20%的钢渣。我国目前炼钢厂排出的钢渣总量超过2亿t,且每年仍以2 000多万t的数量增长,堆积占地达1万多亩,这些钢渣若不综合利用,会占用越来越多的土地,污染环境,造成资源的浪费。

近年研究发现钢渣具有和水泥相似的矿物组分,在水泥中可以作为混合材或铁质校正原料及矿化剂加以利用。

1.1 钢渣作为水泥混合材的应用

水泥中的硅酸盐矿物C3S和C2S是水泥强度的主要来源。在中碱度钢渣中,石灰相大部分化合,以硅酸二钙和硅酸三钙的形式存在;在高碱度钢渣中,石灰相主要又以硅酸三钙的形式存在。钢渣出炉时的冷却速度很慢,钢渣中的硅酸二钙在缓慢冷却过程中会由介稳态的β-C2S转变为稳态的γ-C2S,在慢冷过程中介稳态的C3S也会转变成稳态。这样的冷却方式和生产水泥时快速冷却有较大差异,水泥熟料出窑时需要快速冷却,快冷的水泥熟料中C3S和C2S是介稳态的,故具有很高的水化活性,而钢渣由于冷却速度很慢故活性很低,有研究表明钢渣在水化48 h放出的总热量仅为水泥的10.5%。在传统水泥生产中,将钢渣和水泥熟料共同入磨粉磨,因钢渣难磨,水泥细度达到国家标准要求时,水泥中钢渣的粒径在70 μm左右,粒度过粗,导致钢渣活性不能很好的发挥出来。如将钢渣粉磨到比表内面积400 m2/kg以上时,钢渣的活性会大大提高,研究表明此时钢渣在水泥中的掺入量可达到30%以上。

1.2 钢渣作为生料的原料和矿化剂

如硅酸盐熟料中的C3A和C4AF两种矿物含量多,硅酸盐矿物C3S和C2S含量少时,利用钢渣中FeO含量高的特点,可以用钢渣作为铁质校正原料,一般配入量在5%~7%。另外,利用钢渣具有与水泥熟料相似矿物组成的特点,在水泥生料中掺入钢渣还可以起到晶种的作用,改善水泥熟料的易烧性,缩短熟料烧成所需时间,达到降低熟料热耗,减少CO2排放量的目的。

2 铜 渣

铜渣是铜冶炼过程中,熔融态铜渣经水淬急冷成菱角状或玻璃体粒状渣。我国的粗铜产量约为60万t,每年排出约170万t左右的铜渣。铜渣主要通过三种途径对环境造成污染:一是较大颗粒堆放占用了大量土地;二是铜渣中10 μm以下的微细粉尘造成大气污染,毒害人类和动物;三是在堆放过程中有害物质渗入土壤、流入江河,造成水污染。

铜渣中各种有用的成份大都以亚稳态的玻璃体存在,具有一定的水化活性,目前认为铜渣在水泥生产中可以作为矿化剂和混合材使用。

一是作为水泥生产的混合材。铜渣中Al2O3、SiO2、CaO三组分,都是形成水泥熟料硅酸盐矿物所需的成分。研究表明以炼铜水淬渣为主要原料,掺入少量激发剂和其它材料细磨即可制成水泥,这种水泥与其它品种水泥相比,具有收缩率小、抗冻性能好、水化热低、耐腐蚀和耐磨损好等特点,且生产工艺简单,能耗低,因此铜渣作为混合材掺入水泥中,既可以提高水泥产量,还可以降低水泥生产成本,同时铜渣中的活性组分在激发剂的作用下在水泥水化后期还会发生水化反应提供强度,故水泥的后期强度得到改善,但由于水泥中熟料量较少,水泥等级低,主要用于制备低标号混凝土及空心小型砌块等环保墙体材料,或制备抹灰砂浆。

二是作为矿化剂。铜渣含有较高的SiO2、FeO和其他微量元素,由于FeO的熔点较Fe2O3低,FeO的存在可以降低最低共熔温度,使煅烧熟料时液相提前出现,同时降低液相粘度,使离子扩散阻力降低,增加了质点扩散速度,促进C3S的形成。

3 粒化高炉矿渣

在高炉炼铁过程中,除了使用原料和燃料外,为了降低冶炼温度,还需加入适量的白云石和石灰石作熔剂,铁矿石中的土质成分及焦炭中的灰分与溶剂在高炉内分解所得的CaO、MgO发生反应形成熔融物,经水淬急冷处理形成粒状颗粒物,称为粒化高炉矿渣。

据统计,每生产1 t生铁,大约要排出300~1 000 kg的矿渣。我国钢铁厂每年矿渣排放量高达6 000万t以上,这些矿渣的排放和堆积,侵占了土地,污染了环境。

粒化高炉矿渣含有大量的玻璃体,是一种具有很高潜在活性的材料。当矿渣细度较粗时,单独与水拌和几乎没有水化反应发生,水硬性能极弱。但有石灰、水泥熟料或石膏提供氢氧化钙溶液存在时,即可与水发生强烈的水化作用,生成水化产物,产生强度。

传统的水泥生产粉磨工艺是将熟料与矿渣混合粉磨,由于矿渣的易磨性较水泥熟料差,在水泥粉磨中,熟料磨到要求细度时,矿渣颗粒仍然较粗,潜在活性难以发挥,无法提高矿渣的掺量,传统的混合粉磨生产水泥的工艺,矿渣在水泥中的掺入量一般仅为20%~40%,远未达到矿渣硅酸盐水泥国家标准中矿渣最高掺入量为70%的上限。

随着粉磨装备和技术的提高,生产中采用矿渣与熟料分别粉磨的工艺,通过采用高细超细粉磨设备,将矿渣细度磨至400 m2/kg以上的细度,使矿渣颗粒内部晶格产生缺陷,晶体结构变得不规则,由于比表面积增大,表面能增加,矿渣粉与水反应速度加快,使水泥中矿渣微粉的掺加量可达65%~70%,减少熟料的使用量,降低了水泥的生产成本。

4 粉煤灰

粉煤灰是火力发电厂煤粉燃烧后所得的粉状灰烬。根据不完全统计,我国粉煤灰的年排放量已经达到约300 Mt,累计堆存2 000 Mt左右。

4.1 代替粘土作为原料使用

粉煤灰主要由硅铝玻璃,微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒所组成,粉煤灰的成分与粘土相似,可以部分替代粘土配料生产水泥熟料。对于较差煤质或燃烧效果差的燃烧炉所产生的粉煤灰,因有机械不完全燃烧,烧失量较高,此时可利用残余可燃物发热量,用于生料配料中,掺入量约3%~5%,可降低熟料的热耗。

4.2 作为水泥的混合材

粉煤灰是一种密实的玻璃质球,粉煤灰中玻璃体含量约50%~80%,玻璃体是粉煤灰具有活性的主要组成部分,结构比较致密且稳定。通过控制不同掺量的粉煤灰,可生产粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。

5 磷石膏

磷石膏是硫酸分解磷矿萃取磷酸过程中的副产物,生产1 t磷酸,约产生5 t磷石膏。据统计,目前我国磷石膏累计堆存量已超过1亿t,每年的排放磷石膏在5 500万t左右,磷石膏不仅占用大量土地,而且容易造成大气和水等环境污染。水泥行业对磷石膏综合利用,既利于保护环境,又能节约自然资源,降低水泥生产成本,符合我国可持续发展战略要求。

磷石膏通过脱酸改性后可代替天然石膏在水泥中作为缓凝剂使用。磷石膏中由于P2O5含量高,作为水泥缓凝剂时,通常会出现水泥强度偏低、凝结时间缓慢等缺点,不能直接代替天然石膏,但经过脱酸改性处理后的磷石膏在水泥中能有效调节水泥凝结时间,且价格低、使用方便。如果改性后的磷石膏掺加量控制合理,水泥的强度还优于天然石膏。

磷石膏替代天然石膏进入建材行业,可以有效扭转天然石膏无序开采和长途运输的现状,保护生态资源,为石膏产业调整结构、增加效益提供了机遇。

6 脱硫石膏

含硫煤燃烧后产生的烟气中含有大量的SO2,用CaCO3对烟气中的SO2进行脱硫处理生成的工业副产品即为脱硫石膏。近年我国要求对火力发电企业产生的二氧化硫排放进行强化控制,近年燃煤电厂对烟气进行脱硫处理产业发展迅速,到2010年底,我国90%以上的火力发电企业采用湿法脱硫工艺处理烟气,我国每年需要处理的脱硫石膏达1 000万t以上。

我们曾对脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂进行过研究,结果表明,脱硫石膏与天然石膏相似,能正常调节水泥凝结时间,掺入2%~5%的脱硫石膏,生产的水泥凝结时间、水泥强度、安定性等指标均达到国家有关标准,且脱硫石膏掺入水泥后可以在一定程度上改善水泥的性能。脱硫石膏用作水泥缓凝剂既利用了工业废渣,变废为宝,又降低了生产成本。脱硫石膏用于水泥生产是其处理利用的有效方式和适宜途径,具有良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]陈连发,高新雨.粉煤灰硅酸盐水泥的研制[J].吉林化工学院学报,2011(9):5-7.

[2]张毅,王小鹏.大掺量工业废石膏制备石膏基胶凝材料的性能研究[J].硅酸盐通报,2011(4):367-370.

[3]磷石膏在硅酸盐水泥生产中的应用[J].化工矿物与加工,2011(4):8.

[4]周惠群,杨晓杰.脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂的研究[J].昆明冶金高等专科学校学报,2010(1):1-4.

[5]梅毅,段东成.磷石膏的综合利用及其竞争力分析[J].无机盐工业,2011(8):1-3.

水泥工业 篇2

工业废渣生产生态水泥探讨

生态水泥是21世纪水泥工业实现可持续发展的主导产品,生态水泥的`研究开发,将有限的资源合理利用,以改善和协调人类生活和居住环境.平顶山市每年有大量的煤矸石、粉煤灰、电石废渣等工业渣排出,如何处置这些废渣是我市亟待解决的问题.

作 者：管高伟 作者单位：平顶山星峰集团有限责任公司,467047刊 名：河南建材英文刊名：HENAN BUILDING MATERIALS年，卷(期)：“”(3)分类号：关键词：

水泥工业 篇3

关键词：水泥工业 电气自动化 新技术 控制系统

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0104-01

我国是世界上的水泥生产大国，其产量约占世界水泥总产量的1/3，随着我国基础建设工程的不断发展，水泥需求量亦逐步提高。因此，提高水泥企业的电气自动化水平，寻求管理模式的突破已成为我国水泥工业发展的重要目标和方向。

1 水泥工业电气自动化概况

我国水泥工业自动化的发展历程

（1）20世纪70年代前，那个时候的水泥厂都是以人工为主，只有简单的各车间相对独立的生产过程控制，主要由常规的一次仪表、二次仪表及各种继电器、保护装置等组成[1]。（2）20世纪80年代初，我国引进了新型干法水泥生产线，设立中央控制室以实现集中操作与监督。同时我国自行开发设计的2000 t/d新型干法预分解水泥生产线，采用集中控制方式生产，大大提高了水泥生产线的自动化水平。（3）20世纪80年代中期，我国引进并应用集散型控制系统（DCS），通过数据高速公路与基于CRT的操作站相连接，实现工业过程的实时控制与监督。（4）20世纪90年代中后期，DCS系统的控制范围增加至所有车间，DCS系统采集的信息量亦大幅度增加。（5）20世纪以来，我国水泥生产全过程的自动化控制及信息采集系统更加完善，我国水泥工业自动化水平进一步提高。

2 我国水泥工业电气自动化的现状

（1）规模为2000 t/d以上的新型干法水泥生产线，一些大型水泥企业已普遍采用先进的DCS系统，可以对设备进行监控报警、磨机配料、堆场管理等功能。（2）部分有实力的700～1000 t/d回转窑生产线的企业，多采用了DCS或PLC控制系统，可以对设备运行和工艺参数进行全方位的测控，电气自动化技术水平和管理水平较高。（3）对于大多数中小型水泥企业而言，尽管已普遍应用计算机测试系统，但仍采用模拟仪表对过程参数进行测控，如采用磨机负荷控制系统，采用钙铁分析仪对出磨生料进行配料控制等。（4）我国小立窑厂还是有一小部分的存在，自动化水平还是比较落后的，人员素质不是很高，自动化技术水平较低。

3 水泥工业电气自动化新技术

工业电气自动化技术，可以在工业生产中实现检测、控制和优化。当前，大型水泥厂电气自动化的设计优化正在向控制智能化、系统网络化和管理信息化的方向发展。信息网络作为信息的核心，在现如今的自动化领域中，信息可经由以太网，从现场层到管理层实现自由畅通；生产过程中的参数、调度指令、质量、财务、管理决策等可经由MIS网络实现生产控制与经营活动的有机结合；人机操作界面需便于故障的监测；控制系统逐步向分散化发展；在回转窑、单筒冷却机、输送设备、风机等要求调速的环节，用交流变频调速替代调压调速、直流调速和滑差调速；因此，在现场总线技术、信息技术以及网络技术发展趋势的影响下，现场层逐步深入到测控设备核心，管理层逐步深入到企业总体资源规划，形成控制和管理为一体的集成化网络环境。

4 计算机控制系统

4.1 可编程逻辑控制器（PLC）

PLC集成控制系统具备较强的处理开关量的能力、灵活配置、结构紧凑和价位优势，被公认为现代工业自动化三大支柱之一，在工业自动化领域得以广泛应用。其控制系统多采用对等式或客户机/服务器方式，其工作方式采用周期循环扫描，可靠性很高，但受其功能及技术的制约，控制的对象相对简单，在网络和复杂控制方面功能较弱，适用于现场局部控制，目前PLC集成控制系统普遍应用于中小型水泥厂计算机控制系统中。

4.2 集散控制系统（DCS）

DCS系统是一个由过程控制级和控制管理级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统[2]，目前是控制技术中较为完善及成熟的技术，可采用集中管理、分散控制，分级管理，配置灵活，组态方便，使得生产过程控制的系统性、先进性、可靠性达到有机统一，已被广泛应用于我国大中型水泥生产线，在提高自动化和管理水平的同时，降低能耗，改进产品质量，提高生产率。但随着计算机技术和自动控制技术的发展，DCS仍需要进一步加强，首先是系统开放性问题，DCS通常由一个供应商提供整个系统的全部部件，难以实现同其他厂商的系统或仪表互连。其次是与现场仪表的通讯问题，目前多数现场测量仪表、执行器与DCS的连接均采用一对一的4～20 mA模拟量信号通讯，这样就导致现场布线繁琐，可靠性能差。

4.3 现场总线控制系统（FCS）

利用现场总线将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，降低了安装成本和维修费用，因此，FCS标志着工业控制技术领域新时代的到来，其特点主要有：（1）全数字化：FCS可使得局域网与现场总线网络密切连接，同时，数字化信号固有的高精度、抗干扰特点亦能提高控制系统的可靠性。（2）全分布式：在FCS中各现场设备具有很强的自主性，并且可以同时相互通信，将各种控制功能分散至各种设备中，实现全分布式控制。（3）双向传输：现场总线设备在一条线上可以向上和向下传递传感器信号，实现双向传输。（4）自诊断功能：现场总线仪表本身具有自诊断功能，且此诊断信息可传输至中央控制室，便于维护[3]。（5）节省布线费用：多台现场设备可串连在一条总线上，节约布线费用。（6）多功能仪表：可在一个仪表中集检测、运算与控制为一体的多功能多变量变速器。（7）互操作性：FCS可实现不同厂家的产品互操作，促进了有效竞争，降低了控制系统的成本。

5 结语

综上所述，大型水泥厂电气自动化正向着控制智能化、管理信息化和系统网络化发展，我们需要时刻关注着国内外电气自动化先进技术的发展动向，并结合自身企业实际情况，以经济合理、技术先进为前提，不断创新，以促进我国水泥工业水平的进一步提高。

参考文献

[1]李伟.工业电气自动化应用[J].科技致富向导，2012（11）：177.

[2]卢宇，王洪涛.浅谈工业电气自动化的应用与发展[J].科技与企业，2013（23）：408.

水泥工业产业布局研究 篇4

产业布局就是在特定空间的运动和发展中，寻求社会生产力空间运动的最佳规律，也就是实现产业在时间和空间上的合理布局。我国是一个幅员辽阔、人口众多、各地自然条件千差万别、资源禀赋各有差异、社会经济水平参差不齐的国家。这种客观现实构成了国民经济包括空间结构的多样性和复杂性，从国情出发，从各区域经济特点出发，合理组织生产经营的空间运动，是研究社会经济发展的重要内容之一，也是提高经济效益和社会效益的重要环节。

1.1 水泥工业产业布局的历史回顾

我国水泥工业布局大致经历了3个历史阶段。第一个阶段是建国初期至1978年。在新中国成立后，我国水泥工业是在长期短缺经济条件下发展起来的，水泥市场长期处在供不应求的局面。当时国家确立了平稳工业布局和备战的区域目标，经济建设以内地为主。这一时期的产业布局基本是以城市为重心的点状布局，许多重点企业布点和建设都是经过行业主管部门论证和选址后确定的。投资主体是国家。

第二个阶段即1978年至20世纪90年代中后期，正是由计划经济向市场经济过渡的时期。期间经历了几次宏观经济调控，在计划和市场体制的双重影响下，水泥工业总体上形成了点面结合的均衡布局，体现了公平布局的原则。但这一时期国家对水泥工业的投入不足，迫使水泥行业不得不采取“两条腿走路”，兴办社队企业，发展乡镇企业，甚至提倡“大家办建材”这样的举措来满足国民经济建设对水泥的需求，这种局面一直持续到1995年。这样一个发展过程，决定了我国水泥工业长期处在布局分散，产业集中度低的状态，且水泥工业的技术结构长期以立窑等落后工艺为主体。之后暴露出的问题就落后工艺增长过快，布局分散，生产集中度较低。在市场经济发展阶段后，由于诸多认识上的偏差，在很大程度上放松甚至忽视了对产业布局的研究。

第三个阶段即为进入21世纪以来，是我国历史上新型干法水泥发展最快的一个时期。从1996年开始，我国水泥市场开始呈现供过于求的局面，伴随着社会主义市场经济体制的逐步推进，我国水泥工业步入结构调整阶段，新型干法水泥的发展逐年加快，特别是进入新世纪以来，新型干法水泥的发展步入快车道。这一时期新型干法生产工艺发展很快，产业结构得到迅速改善，在市场拉动和国家宏观调控的双重影响下，水泥工业布局进行了新的调整，初步形成一个多层次的、点线面网交织的多维网络结构。但区域发展不平衡的现象非常突出。

1.2 水泥产业布局现状

根据国家发改委2009年6月底对全国水泥统计调查汇总数据，2008年底我国水泥总生产能力已经达到18.7亿t(据生产许可证办公室统计全国水泥生产能力为22亿t，但其中粉磨站比重很大，约占1/3左右，所以本次分析以发改委统计数据为基准)，其中新型干法熟料能力7.6亿t。2008年水泥产量14亿t，其中新型干法水泥产量9.3亿t。截止2008年，全国六大区水泥总产能、新型干法熟料产能、立窑水泥产能、水泥产量和新型干法水泥产量分布见图表1～表4。

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从截止到2008年底全国水泥产能和产量的分布情况看，华东地区，其水泥总产能和新型干法熟料产能均占全国总量的40%以上，在全国位居第一位，其2008年水泥产量占到全国的38%，而且从水泥产能达产率来看，华东和华北地区低于全国水平，说明该地区水泥产能存在过剩倾向。中南和西北地区，2008年水泥产量占全国比重均高于产能所占比重，同时达产率超过或接近80%，表明该区域水泥市场需求旺盛。

统计数据显示，从六大经济区的水泥总产能、新型干法水泥生产能力布局来看，大多数省区尤其是东南沿海地区新型干法水泥布局已基本完成。其中华东地区新型干法水泥产量占全国44%，产量超过4亿t;位居第二位的是中南地区，水泥总产能占全国25%，新型干法熟料产能占全国26%。伴随新型干法水泥的快速发展，以及水泥工业结构调整的不断推进，下一阶段，我国水泥工业布局将进入填平补齐阶段的发展阶段。

1.3 水泥工业产业布局的主要特点

1.3.1 产业布局总体上满足国民经济建设的需求

受市场指向驱动，我国水泥工业的产业布局大体与区域国民经济的发展格局相一致。2008年我国六大区水泥产量的比例与同期国内生产总值的比例基本吻合(数据见表5)。我国水泥工业总体上能够满足各地经济建设的需求，避免大量产品跨区域流动给铁路、公路部门带来巨大的运输压力。

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目前，我国重点消费城市周边均布局有大型水泥企业或现代化水泥生产基地;随着经济的不断发展，正逐步向次一级的消费中心或农村市场延伸，初步形成了主次相互支持的网络结构。

1.3.2 产业布局具有与资源指向趋同的特点

我国水泥工业布局的资源指向是十分明显的，一般水泥项目在厂址选择上都倾向于靠近矿山，靠近资源地布局将大幅度减少工厂的物流总量，从而有利于降低成本和提高企业经济效益。位于华东腹地的安徽省是我国石灰石资源比较丰富的地区，也是我国重要的水泥产区之一，已经形成了沿长江的水泥产业带;河北省唐山地区石灰石资源丰富，已布局了超过3 000万t的水泥生产能力;广东省英德市石灰石资源丰富，该市已发展成为广东省重要的水泥生产基地。国内其它地区的水泥工业发展也无不与石灰石资源的分布密切相关。

1.3.3 围绕核心消费区域布局特征显著

目前在国内围绕核心消费区域布局成为水泥行业布局的基本特征。无论是2003年是新型干法水泥高速发展的“黄金时期”，还是之后几年的新型干法水泥快速增长期，围绕长江三角洲、珠江三角洲及京津塘环渤海经济带水泥市场需求快速增长地区，大量布局水泥生产线现象愈演愈烈，使得这3个国内水泥布局的“黄金区域”已提前进入水泥产能饱和状态。

1.3.4 沿江沿海水泥生产基地已初步形成

随着新型干法水泥的普及和企业管理水平的提高，水泥企业生产成本的差距逐步缩小，而物流组织、运输成本正逐渐成为决定水泥产品是否具备竞争优势的1个重要因素。在激烈的市场竞争形势下，依靠低价的运输方式—水路运输，减少物流成本成为企业有效地控制市场的重要手段之一，也成为企业扩大市场覆盖范围的重要优势。经过十多年的发展，我国已形成了从湖北、江西、安徽到江苏绵延千里的长江沿岸水泥工业生产条带;被称为我国第二条黄金水道的西江沿岸地区，目前也布局几千万吨的水泥生产规模。

1.4 产业布局存在的问题

进入新世纪以来，新型干法水泥发展取得骄人成绩。当时业内有一种观点，就是新型干法水泥怎么发展都不过分。但经历了2004年以来令人难以至信的发展之后，产业布局不合理的问题越来越显现出来，主要表现在：

1.4.1 区域发展不平衡

截止到2008年底我国水泥工业布局和新型干法水泥布局很不均衡，目前，华东地区人均水泥生产能力已接近2t，人均新型干法水泥占有量也达到1.2t;中南、华北、西北人均新型干法水泥产能占有量超过700kg，其中华北地区人均水泥总产能接近1.5t，而新型干法水泥的人均占有量低于全国平均水泥，说明落后水泥产能比重较大;西南是全国人均新型干法水泥占有量最低的地区，人均不足500kg。总体看来，各大区域间水泥发展很不均衡。

1.4.2 局部地区市场激烈波动

在近几年的发展中，盲目跟风的现象比比皆是。比如，在奥运概念的吸引下，北京周边地区新型干法水泥项目纷纷上马，2002～2003年期间集中新增了2 000万t的水泥生产能力;在立窑没有被大量淘汰的背景下，市场供需失衡，之后便是北京市场的持续低迷。2002年以后，围绕炙手可热的长三角市场，浙江省及华东地区新型干法水泥项目雨后春笋般地蓬勃发展，某些地区出现了盲目扩张、不切实际地追大求快。2004年国家实施宏观调控政策，随之浙江等地的水泥市场陷入低谷。目前，围绕长三角市场形成新型干法水泥生产能力超过2.7亿t;2008年受宏观调控影响，长三角地区需求增长明显放缓，水泥市场竞争激烈，价格下滑。2009年在国家刺激经济增长一系列政策影响下，1～9月全国水泥产量同比增长16%，而长三角水泥市场范围内的浙江省，水泥产量同比增长幅度为3.8%，江苏为8.8%，山东为6.7%，均低全国平均增速，效益指标华东6省均为负增长，这在很大程度上反映了无论是2008年的市场低迷，还是2009年的市场火暴，过度布局给市场带来的不良后果非常严重。

浙江省是我国新型干法水泥发展最快的省份，全省已形成新型干法水泥生产能力近1亿t。人均水泥消费量高达1 800kg (2008年全国平均1 030kg)，预计其水泥需求的峰值将很快出现。值得关注的是，安徽省固定资产投资增速已经开始走缓，浙江新型干法水泥产能严重过剩已成定局，业已形成的水泥产能中，至少有2 000万t过度布局的新型干法产能成为无效产能。

安徽省是我国重要的水泥输出省份，近年来其沿江地区水泥产业发展迅速;全省年水泥消费量不足5 000万t，年水泥和商品熟料输出量超过4 000万t。据了解，该省规划2010年水泥和商品熟料达到1.8亿t, 2015年达到2.4亿t。安徽省某市2007年新型干法水泥产能950万t, 2008年新增新型干法水泥产能1 000万t，目前在建拟建生产线可新增产能达4 600万t。如此高强度、跳跃式的发展若不能得到有效遏制，在本地区市场容量有限、长三角地区水泥市场竞争日趋激烈的情况下，其后果不难想象。

珠三角市场是我国又一个重要的水泥消费市场，也是水泥投资的热点地区。广东省决定在珠三角区域内不再发展水泥工业，所以，具备便利运输条件的西江沿岸成为水泥投资的热土。2008年，仅西江沿岸地区就投产6～7条5 000t/d级以上规模的大型生产线，新增新型干法水泥产能1400万t左右。目前，两广地区围绕珠三角市场的新型干法水泥建设再度升温，初步统计仅在建拟建生产线就有30多条，可形成新型干法水泥产能6 000万t。珠三角地区水泥消费已呈低速增长态势，大规模的产能增长或短时间内的集中释放对区域市场的稳定将是十分有害的。

值得警惕的是，有迹象表明东部地区这种围绕水泥需求热点地区过度投资布局的发展模式正向中西部地区传导。据了解，尽管湖南省目前新型干法水泥比重还较低，但围绕长(沙)株(洲)(湘)潭地区市场的已建、在建新型干法水泥规模已超过2 000万t。河南也是新型干法产能高度扩张的地区之一，如果2009年6月统计的在建、拟建新型干法水泥生产线全部建成，新型干法水泥产能将超过1.3亿t，成为仅次于安徽省的新型干法水泥总量第二大省。

灾后重建极大地激发了四川省新型干法水泥发展的热情。据有关信息，灾后核准、签约、规划的新型干法水泥生产线多达72条，可新增产能超过1亿t (2007年四川省水泥消费量约为6 000万t)。海螺水泥、冀东水泥、亚东水泥等10多家水泥巨头纷纷入川设厂或扩能;有一家水泥企业7天内就在川渝两地签订了3条5 000t/d生产线。水泥是典型的区域性产品，重建高峰过去后四川水泥市场极有可能出现比较严重的产能过剩局面，一些仓促上马的生产线可能会遭遇市场寒冬。

1.4.3 不考虑资源和能源供给条件盲目发展

随着投资体制的改革，企业投资的自主权得到了体现。但少数企业家由于对水泥行业缺乏认识，不理解资源条件对水泥生产的重要性，近年来在资源条件、配套设施尚不落实的情况下仓促上马的水泥项目屡见不鲜;有的水泥项目干脆就不落实资源，给企业的生产经营造成了无法弥补的先天不足。

22015年全国水泥消费量预测及各经济区发展空间研究

衡量一个产业的布局是否合理，主要以该产业的社会总供给与社会总需求是否基本平衡为衡量标准。市场需求是水泥工业产业布局的重要参照因素。

2.1 对未来水泥需求影响因素分析

2.1.1 全面建设小康社会将使水泥总量保持适度的增长

全面建设小康社会的奋斗目标中提出，到2020年实现国内生产总值比2000年翻两番，按照这一要求，未来一定时期，中国的经济发展依然处于高速增长期，按翻两番的目标计算，2020年前GDP的平均增长速度要保持在7%以上;未来国民经济将继续呈现持续增长的走势，所以2020年以前，水泥产量也还将保持与经济建设相适应的、适度的增长。

2.1.2 我国正处于工业化中期向后期转变的过渡阶段

中国社会科学院经济学部、中国社会科学院工业经济研究所和中国社会科学院社会科学文献出版社，2007年发布的我国首部工业化蓝皮书—《中国工业化进程报告—1995～2005年中国省域工业化水平评价与研究》。蓝皮书指出，通过对中国工业化进程的综合评价分析，目前中国总体上正处在工业化中期向后期转变的过渡阶段，即城镇化和重化工业加速发展的历史时期。工业化进程和推进城镇化需要大量的投入，所以在这个过程中，投资将是拉动经济的主要因素。

2.1.3 我国水泥消费走势处于上升期

我国是个发展中国家，现阶段的主要任务仍然以发展为中心，这就必然带动水泥消费需求持续增长。此观点是基于两点考虑，一是基础设施建设一直是国家的投资重点，特别近2009年国家应对金融危机的举措，有相当大的投资进入基础设施建设工程，全国范围内大批重点基础工程项目提前投入建设，拉动了水泥消费量的快速增长。从发展趋势看，今后一定时期内，我国基础设施的建设量仍将占固定资产投资的相当比重，而且投资将主要集中在交通、城乡基础设施、农业水利和生态环保等方面。国家加大对基础设施建设的投资将有效拉动水泥需求的增长;二是住房建设量将稳定增长。按照全面建设小康社会的指标体系，我国未来的城市化进程将快速发展，到2020年我国的城市化水平可能高达55%，乐观的估计可望达到60%以上，城镇人均住房面积达到30平方米以上;这一目标将使住房及城市配套设施建设持续升温。未来5～10年我国每年要兴建城镇住宅约6～8亿m2，农村每年住宅建设量也将在约8～10亿m2，加上公共设施的建设，预计每年的房屋建设量将维持在22～25亿m2。

2.2 对2015年水泥需求总量的预测

2.2.1 基础数据选择

(1)国内水泥消费量。选择了1980年以后的水泥消费量数值作为建立数学模型的基础数据。

(2)宏观经济指标。主要是改革开放以来我国国民经济主要指标完成值，包括国内生产总值(GDP)，人均国内生产总值，全社会固定资产投资等指标;

(3)国家统计局2009年10月22日发布，2009年前1～9月我国国内生产总值217817亿元，按可比价格计算，同比增长7.7%。全年可实现“保八”目标。

2.2.2 预测方法的选择和运用

(1)趋势外推法

建立以水泥消费量y为因变量，时间x为自变量的数学模型：

Yt：水泥消费量

X：时间

(2)回归分析法：

建立水泥消费量与国内生产总值作的一元回归模型。经检验方程复相关系数为0.9904，表明水泥消费量与GDP指标之间存在高度相关关系。回归模型如下：

Y：水泥消费量

(3)弹性系数法：

水泥需求与国民经济发展速度有着高度的相关性。水泥消费随着经济结构调整和升级，相关性不断下降。1990～2008年水泥产量年均增长速度为10.6%，同期国民经济发展速度10%，弹性系数约为1.06。“十一五”前三年，水泥产量与GDP的弹性系数下降为0.866，其中2008年，水泥弹性系数下降至0.49。水泥弹性系数数学模型为：

△Y：水泥弹性系数

KY：水泥年平均增长率

KGDP:GDP年平均增长率

2.2.3 预测结果

/(万t)

综合分析，根据水泥行业的先行特征，特别2009年在国家一系列宏观经济政策的推动下，我国许多城市的基础设施建设计划已超前实施，并刺激今年水泥需求量实现突破性上涨，上述数学模型预测中已参照2009年的快速增长的消费趋势，所以会使对2015年的需求量偏高，为此初步判定，2015年全国水泥需求量约为19～19.5亿t。

截止到2008年底，我国新型干法熟料能力7.6亿t，折合水泥生产能力11亿t。如果按2015年水泥消费量19.5亿t，按全部为新型干法水泥计算，预计2015年前我国新型干法熟料能力还有6亿t的发展空间。如果2009年新型干法熟料产能新增量达到2009年6月底统计的4.2亿t，则全国新型干法熟料的发展空间1.8亿t。

2.3 各经济区域水泥需求预测及产需平衡分析

2.3.1 各经济区域水泥消费现状

国家统计口径中没有对各地区水泥消费量的统计，中国建筑材料工业规划研究院根据30年来对水泥市场的跟踪分析，计算出各地区水泥消费，具体指标汇总见表9、表10。

从水泥消费量的增长来看，进入21世纪后，各区域水泥消费量均翻了一番以上，其中华北、华东和西南水泥消费的增长较快，增长幅度在2.5倍以上;东北、中南、西南的消费量略慢，分别在2.2～2.5倍之间。

2008年各区域水泥消费数据显示，华东地区水泥消费量为4.94亿t，占全国消费总量的36%;中南地区水泥消费量为3.5亿t，占全国总量的25%;华北和西南地区水泥消费量为1.7～1.8亿t，分别占全国总量的13%;东北和西北地区水泥消费总量在0.8～1亿t，分别占全国总量的不足10%。

从人均水泥消费量指标来看，华东地区人均水泥消费量最高，2008年已接近1 300kg，华北地区次之，人均消费量达到1 135kg，西北地区最低，为856kg。

/(万t)

/(万t)

2.3.2 各区域水泥需求预测及产需平衡分析

按上述全国水泥需求量预测结果，按各经济区发展的趋势及重点。综合分析并初步估算六大区2015年水泥需求量见下表;按各地区现有新型干法水泥生产能力，以及2009年中期统计的各地区在建水泥熟料线的统计，计算各区域到2015年新型干法水泥发展空间见表11。其中：中南地区新型干法水泥发展空间最大，西南次之;华北、东北也有一定发展空间;华东的发展空间不大，西北地区已出现过度发展的苗头，华东和西北地区水泥发展需适度控制。

需要指出的是，由于本次研究是以六大经济区为基础，区域内甚至包括各省范围内，水泥发展都是不均衡的，本次分析某一区域具有发展空间，也并不表明区域内所有省份都布局更多的水泥项目，而要根据各省市的具体情况作具体的分析判断。

/ (万t)

注：负值表示缺口量。

3 我国水泥工业产业布局思路

3.1 产业布局应注意的几个问题

水泥工业合理布局和均衡布局非常重要，是“十二五”水泥工业结构调整的重点内容之一。水泥工业产业布局必须尊重科学，遵循客观规律，要综合考虑原、燃材料的供给条件、获取成本，产品物流条件、对外输出条件和运输成本等因素，要统筹考虑和全面分析资源环境承载能力、现有产业基础、市场发展潜力等前提下，合理安排时间和空间的布局。

水泥产品具有区域性、同质性的特点，是典型的资源依赖型和环境敏感型产业，社会对水泥的需求量的多少与当期经济发展规模高度相关。水泥产业布局的指向特征既不能是单纯的市场取向，也不可能是单纯的资源取向，而必须在市场、资源和运输等诸多因素中寻求最理想的结合点。具体布局上应着重考虑以下几个因素：

3.1.1 市场需求是影响产业布局的首要因素

根据水泥产品的区域性特点，在一定的区域范围内，水泥投资项目单位产品的成本费用总和(包括工厂成本，运输和销售费用)低于社会平均水平，具有较强的市场竞争力，并能形成一定的竞争优势。超过这一范围，其单位产品的成本费用总和就高于社会平均水平，并且受运输、销售费用的影响呈迅速增加趋势，从而使投资项目的市场竞争力显著减弱，效益指标下降。

合理的水泥工业布局，就是在满足市场需求的前提下，实现社会成本的最低化。为实现这一目标，首先必须了解市场、研究市场，掌握市场需求变化的客观规律，才能提出一定时期内生产力在地域空间上的分布和组合。

目前来看，我国东部地区水泥生产力布局已基本完成，同时受资源、环境、市场等条件的制约，水泥工业布局已经开始向中、西部地区转向。而我国中西部地区缺少沿海地区的市场环境和物流条件，市场的增量空间有限，如果没有科学规划和引导，有可能在短时期形成新型干法生产线过度发展和无序发展的问题，这种盲目发展现象将在局部区域形成恶性竞争的市场局面，并给当地水泥行业带来灾难性后果。因此，中西部地区的水泥工业布局更要特别注重控制总量、控制投资力度、把握建设节奏。

3.1.2 不能以最高需求量确定产业规模

按照发达国家水泥工业的发展规律，当经济发展达到一定水平或人均水泥消费量累计达到一定数额后，水泥消费量将出现峰值，并从峰值上逐渐回落到一个均衡的水平。若按最高需求量确定区域的产业发展规模，峰值后水泥需求量的下降将造成长期的产能过剩，既是对社会资源的极大浪费，也不利于水泥市场的稳定和企业经济效益的发挥。

由于国民经济的快速发展，以及大规模基础设施建设和住房建设的拉动，我国水泥生产一直以较高的速度增长。目前，我国人均水泥消费量超过1 000kg，约为世界平均水平(kg/人)的2倍。初步预测，我国将在2021年前后出现水泥消费高峰，而经济发达的东部沿海地区将提前出现。我国的市场经济体系尚不健全，如果仅仅依靠过度投资之后的市场调控杠杆起作用，也即通过市场竞争、优胜劣汰来实现结构优化，是需要付出很大代价的。所以，不能以最高水泥需求来布局水泥工业的发展上限。

3.1.3 产业布局要和经济发展战略相适应

在水泥工业布局上，要体现与区域经济发展战略相适应的原则。我们也有过一些经验教训。上世纪80年代后期，为解决部分老企业社会包袱沉重、企业生存艰难的问题，国家对十四个水泥老厂给予了建设资金的支持。但是，由于历史的原因，当时部分老企业已位于城区或城市边缘;随着经济的进一步发展，一些企业逐渐被城市包围，并对所在城市的环境造成较大影响，如广州水泥厂已实施了环保搬迁。

综合考虑经济发展和环境容量等因素，今后的产业布局必须从严控制大中城市边缘地区水泥厂的建设，结合资源和交通运输等条件适度向山区或经济欠发达地区转移。经济发达地区水泥工业的进一步发展应着重体现循环经济理念，以吸纳工业废弃物、生活垃圾为主，为保护生态环境做出贡献。

3.1.4 因地制宜确定企业规模

水泥行业是很适合规模生产的行业。适度的大型化，一方面有利于提高企业的技术经济指标，节能降耗，降低产品生产成本;另一方面也有利于降低生产管理和营销费用，发挥规模效益，提高企业的综合竞争力。但水泥产品又是典型的区域性产品，不适于远距离运输，否则，运输费用的增加将远大于节能降耗和管理成本的下降，表现为规模不经济。

因此，水泥企业的规模确定必须因地制宜。对市场需求相对集中的东部地区或大中城市，在满足环保要求的前提下，企业要适度集中，以发挥规模效益，避免过度竞争。对经济总量较小特别是地广人稀的西北地区，企业规模则不宜定得过大。

3.1.5 资源条件和运输条件是布局的重要因素

由于大量的原材料消耗(生产1t熟料需消耗1.5t以上的原料)，水泥工业的产业布局具有十分明显的资源指向。在进行水泥项目的前期工作时，首先要进行必要的资源地质工作，石灰石矿山的储量要满足拟建项目30～50a以上的需要。

外部运输在水泥工业布局的重要性日益突出。由于生产技术日益趋同，企业技术经济指标的差异日益缩小，并表现出一定的刚性。相反，外部运输环节的弹性较大;比如，1t水泥的市场价格一般在200～300元之间，而产品外部运输费用由于运输距离、运输方式的不同，有的不足20元，有的可达100元左右，从而极大地影响着产品在终端市场的竞争力。

在各种运输方式中，水路运输成本较低，尤其适合于中远距离。我国长江沿岸和西江沿岸水泥基地的迅速发展就是水泥工业布局调整的成功范例。铁路运输费用低于公路运输，但铁路受运力制约严重，在中等距离运输上，铁路运输比公路运输具有优势，没有水运条件的地区尤其要关注建设项目是否有铁路运输的可能。公路运输快捷灵活，目前水泥产品运输的主要方式，但公路运输的辐射半径较小，在水泥工业布局上应充分重视、扬长避短。

3.2 水泥工业布局思路

“十二五”是我国全面建设小康社会的重要时期，也是水泥工业实现由大变强的关键时期。水泥工业的生产力布局必须尊重科学，遵循客观规律，以科学发展观为指导，在统筹考虑和全面分析资源环境承载能力、现有产业基础、市场发展潜力等前提下，依据当地水泥工业发展条件，合理确定发展规模，合理安排时间和空间的布局。

(1)由于客观上存在矿山资源分布与市场分布的不对称性, 在水泥工业的生产力配置上较难实现绝对意义上的“均衡布局”。因此, 需要结合区域特点，实现水泥工业相对合理的“均衡布局”。

(2)我国地域辽阔，运输费用对生产成本影响较大，而且从节能角度来看，水泥生产应尽可能面向本地市场，避免长距离运输。在资源和市场相对集中地区，可以继续采取“熟料基地+粉磨站”的建设模式，减少过度分散布局给资源、环境带负面影响。

(3)水泥生产线布局要与当地环境容量、资源条件、市场需求相适应。东部地区经济相对发达，水泥工业已形成较大规模, 随着土地、环保压力不断加大，应严格控制产能的扩张，以重点改造现有企业为主，不再铺新摊子;中部地区石灰石资源比较丰富, 交通运输便利, 在满足本地区水泥需求的同时也可兼顾周边地区的需要, 形成合理的经济规模;西北产能有过剩倾向，不宜继续扩大规模;西南地区新型干法水泥发展薄弱、要以减少运输压力和满足本地区需求为原则，适度发展。

(4)在局部水泥企业布局密集区域，进一步提高产业集中度，引入集团化管理，达到市场与资源整合，提高运营效益的目标。

3.3 水泥工业布局建议

3.3.1 协调好地方利益

科学发展观的根本方法是统筹兼顾，而协调好地方利益与国家整体利益、局部利益与整体利益是树立和落实科学发展观的重要要求。目前许多地区过度投资原因是地方政府的不作为，他们仅仅从地方财政收入、政绩业绩出发，在决策水泥项目时，不顾市场、资源条件和产业布局的要求，盲目引进投资，造成市场供需失衡，投资效率低下。在水泥工业总量过剩、局部地区严重过剩的环境下，各级地方政府必须坚持局部服从大局的原则，站在全局的高度统筹协调，才是保证水泥工业健康发展的正确方向。要以转变增长方式为主线，兼顾全局利益，引导企业通过创新发展和强化管理上要效益，政府则通过信息发布和信息引导，促进行业健康有序发展。

3.3.2 以规划引导水泥工业理性发展

要落实贯彻好国务院38号文件精神，实现抑制产能过剩的任务，需要进一步做好水泥行业发展规划和区域发展规划，通过规划正确引导水泥工业协调发展。以往各地区许多规划是站在自身利益上，而带有很强的局限性、随意性和盲目性。建议各省市投资主管部门站在区域的宏观高度，理性和深入地研究市场，在行业主管部门统一指导下，按省份和按区域制定水泥工业发展规划。通过规划控制好投资力度与节奏，实际均衡布局。建议广大水泥投资商要真正树立起科学发展观，高度重视对企业发展战略的研究。要切实重视科学管理和市场营销，向管理要效益，从市场营销中放大企业的优势，真正实现“做大”与“做强”的有机结合。

3.3.3 强化投资管理

鉴于投资管理体制改革后水泥投资项目主要由各省(市、区)投资主管部门核准，建议各省(市、区)投资主管部门建议建立一套科学、规范的核准程序，防止多头审批。同时以规划作为投资项目核准的依据，合理控制投资规模。

水泥工业 篇5

具体生产流程可细分为矿山开采、原料破碎、原料均化与储存、原料配料、原料粉磨及废气处理、生料均化及入窑、熟料煅烧和冷却、原煤均化、煤粉制备与计量输送、熟料散装与输送、水泥配料及粉磨、水泥存储与发运等环节。

⑴、生料粉磨：矿山开采出石灰石、砂岩，通过均化堆场均化，调整适当配比后粉磨成生料入库。

矿山开采及运输：矿山开采根据不同的矿山现场条件，采用不同的爆破方式，实现零排废生产。开采主要采用台段式开采方式，输送主要有大型汽车运输方式等。原料破碎：采用适应不同粒度和物料性能的破碎机，将石灰石、硅铝质原材料破碎至粒度满足原料粉磨要求。

原料均化与储存：采用长形或圆形预均化堆场堆存和均化石灰石及硅铝质材料。采取纵向分层堆料，横向断面取料，使不同时段堆存的原料得到均化，所取原材料化学成分稳定。

原料配料：采用皮带秤精确计量对石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料等进行配料。

原料粉磨及废气处理：采用球磨机或立式辊磨将不同配比的石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料粉磨成生料粉，通过X荧光仪对出磨生料粉进行快速检测调整，保证生料粉化学成分稳定。

生料储存及均化：将粉磨后的生料粉储存在生料均化库内，向库内吹入高压空气进行搅拌，使生料粉在库内进行搅拌混合，出库时采取多点下料等方式使生料粉的化学成分更均匀稳定。

⑵、熟料煅烧和冷却：生料粉进入预分解干法回转窑通过加热煅烧，在900℃时石灰石中碳酸钙分解成氧化钙，在1350℃时氧化钙与硅铝质材料及铁质材料中三氧化二铝和三氧化二铁发生化学反应生成新的物质——熟料；出窑熟料经过篦式冷却机的冷却，具有一定的活性和强度。

原煤均化、煤粉制备与计量输送：与原料储存及均化一样，采用长形或圆形预均化堆场进行储存及均化；根据不同煤种的品质状况，合理选用立式辊磨或球磨粉磨技术将原煤粉磨成不同细度煤粉，选择计量可靠的输送设备送入窑内燃烧。

熟料入库及发运：根据市场的不同需要，可提供汽车、火车及船舶三种熟料运输销售方式，也可满足工厂自身粉磨水泥的需要。

⑶、水泥粉磨：水泥熟料加入缓凝材料、混合材料通过水泥磨，变成粉状物料水泥（80微米以下）。

水泥配料及粉磨：经高精度计量秤配料，熟料、缓凝材料（天然石膏、磷石膏、脱硫石膏）、混合材（粉煤灰、矿渣、煤矸石等）进入水泥粉磨设备进行粉磨，并采用先进的质量监测仪器及时地对质量情况进行跟踪监测与调整，制造出质量优良的水泥。

水泥生产用混合材料：混合材是在水泥生产过程中，为改善水泥性能，调节水泥品种、等级而加到水泥中的矿物质材料，主要分为如矿渣、粉煤灰、火山灰等参与水泥水化并起到促进作用的活性混合材，以及对水泥性能无害、主要起填充作用非活性混合材。

水泥混合材（尤其工业废渣）在国家标准指导下的选择性掺入是水泥生产中的重大改进；在保证水泥质量、性能的情况下，改善水泥本身性能为不同的工程需求服务；大幅降低熟料、原煤等资源消耗，大量吸纳工业废渣，促进环保和循环经济。

矿渣是高炉炼铁的副产品，结构上以玻璃体为主，具有较高的活性。

火山灰系指具有火山灰性的天然或人工矿物质材料，结构呈现多孔，成分以SiO2和Al2O3为主，在水泥中具有水硬性胶凝材料的特征。

粉煤灰系煤粉燃烧烟气管道中收集的微细粉尘，结构主要以球状玻璃体为主，成分类似火山灰，具有活性。

非活性混合材指活性指标达不到要求的活性混合材，以及石灰石、砂岩、页岩等材料，在水泥中主要其到填充作用，不同种类的非活性混合材材料发挥着不同作用，如改善水泥颗粒组成、稳定水泥水化产物等辅助作用。

水泥生产用缓凝材料：石膏在硅酸盐类水泥中主要起调凝作用，以利于施工，并可提高水泥强度，改善水泥的耐蚀性、抗冻性、抗渗性和降低干缩变形等性能。石膏分天然石膏和工业石膏，其中天然石膏主要有两类：二水石膏和硬石膏；工业石膏主要为CaSO4成分较高的工业副产物，对水泥性能无害，在水泥中能起到调凝作用。

工业废渣生产环保水泥熟料 篇6

多年来, 乌兰察布中联水泥有限公司 (以下简称我公司) 一直坚持走“节能、环保、清洁生产”的新型工业化道路, 全力打造绿色环保水泥企业。曾用粉煤灰、炉灰渣、硫酸渣、矿渣、脱硫石膏、电石渣等工业废渣做为水泥生产的原料, 实现了社会效益和经济效益的双嬴.

我公司进一步拓展思路, 积极组织科研部门进行技术攻关, 经考察、分析和论证, 最后确定用磁铁尾矿、铜渣、粉煤灰等工业废渣配料, 在2#窑上组织工业试生产, 通过不断优化配料方案和工艺操作手段, 现已在三条生产线上正常使用。

1 废渣的特性

1.1 磁铁尾矿的特性评述

磁铁尾矿是商都县世通公司的磁铁矿原矿石破碎以后经两次磁选后余下的尾矿废料。原矿磁选后约60—70%做为尾矿废石料、其矿源丰富, 现该矿区磁铁尾矿储量约50万吨左右。从其化学成分来看:质量较为稳定、可兼做铝、铁质校正原料使用;从矿石的解理结构来看:分层、质软、结构力弱, 理论上[1]活性好、分解点、熔点低, 易烧性相对要好。化学成分见表1。

(%)

1.2 铜渣的特性评述

铜渣为内蒙古赛汗有色金属公司冶炼铜时排出的工业废渣。出炉后经水淬急冷, 为深黑色颗粒, 粒度细小均齐, 粒径多为2--5㎜, 其物理吸附水分为1.0%, 松散容重为1520g/L。

铜渣中的铁元素主要以Fe2+的形式存在, 同时还含有部分Cu O及微量组分.主要化学成分见表2.

1.3 粉煤灰的特性评述

粉煤灰为公司余热电厂干排灰, 其矿物主要有玻璃相、石英、莫来石等。一般0.08㎜细度5.0%以下, 烧失量平均在7.5%, 松散容重为600g/L。化学成分见表3.

2 配料方案的设计

2.1 配料组分

设计用石灰石、磁铁尾矿、粉煤灰、硅砂、铜渣五组分单独配料, 取代原混合料 (石灰石与黏土预配料) 、粉煤灰、硅砂、铁粉的传统配料方式.

2.2 熟料率值设定

考虑到本试验方案中采用大量的尾矿、废渣配料, 熟料烧成的共熔温度降低, 同时由于大量微量元素的引入、在水泥熟料的矿物形成过程中起到一种“晶种”的作用, 诱导晶体矿物的形成, 改善了生料的易烧性。[2]故本方案适当的提高了硅酸盐矿物的含量, 提高生料的耐火性.熟料率值控制如下:KH:0.910±0.02;SM:2.40±0.1;AM:1.4±0.1.

2.3 方案评估

2.3.1 磁铁尾矿和铜渣均为工业废弃物, 占地面积大, 污染环境和水源, 大量的利用此工业废渣用于水泥熟料生产不仅节能环保、利国利民, 而且可享受国家的增值税返还优惠政策.

2.3.2 磁铁尾矿的平均粒度小于60㎜、无须再破碎, 节省黏土的破碎工序成本.

2.3.3 磁铁尾矿的平均水分小于5.0%、比黏土的水分小10%左右, 便于露天存储和堆放, 同时还可避免雨季的粘仓、挂壁、堵料等生产弊端.

2.3.4 铜渣中含有大量的氧化亚铁及部分氧化铜、生料的易烧性好, 烧成热耗降低, 便于提高窑台时产量。

2.3.5 铜渣、粉煤灰的粒径细小均齐, 成分均一, 且含有大量的玻璃体微珠, 具有“滚珠效应”, 下料顺畅、计量稳定.

2.3.6 铜渣的相对易磨性比铁粉要差, 但考虑其配料比例仅为1%左右, 原则上不会影响生料立磨的产量, 具体情况尚需在实际生产中验证.用实验用∮500×500mm的小磨做易磨性试验数据见表4.

3 生产试验

3.1 生产中存在的主要问题及改进措施

3.1.1、立磨系统

生料立磨粉磨系统运行平稳, 磨机台时产量平均在257t/h, 并未因铜渣的易磨性差而导致立磨产量降低, 具体数据见表5。

3.1.2 预热器系统

使用磁铁尾矿、粉煤灰及铜渣配料后预热器系统频繁出现塌料现象, 同时分解炉烟室结皮现象严重。分析其主要原因是由于尾矿、工业废渣中含有大量的玻璃体及氧化亚铁, 导致共熔温度降低[3]液相提前出现, 料子发粘, 易“挂片”、结皮。当结皮严重人工清捅时, 大块的结皮塌落堵在分解炉缩口处导致堵料.主要采取了以下措施:

⑴考虑到生料的易烧性好, 放粗出磨生料的细度, 增加料子的分散度.

⑵优化操作参数, 降低分解炉温度约30℃并提高窑速、薄料快转.

通过采取以上措施, 生产逐渐趋于正常, 操作控制参数对比见表6。

3.2 原料配比

从原料配比来看:用磁铁尾矿配料比用黏土配料硅砂用量将减少1.0%左右, 这对保护立磨辊套及衬板等耐磨材料具有很重要的意义。原料配料比例见表7。

(%)

3.3 熟料性能

经过一个多月时间的生产实践和摸索, 乌兰集团用磁铁尾矿和铜渣配料取得了重大成功和突破。熟料结粒好、升重高, 窑上煅烧良好, 火焰明亮, 无飞砂、堵料、结皮等工艺事故。, 熟料的化学成分、矿物组成、物理性能分别见表8~9;烟煤的工业分析见表10.

3.4 生产结论

3.4.1 生料的易烧性好, 煤耗降低, 窑台时产量提高.具体数据见表11.

3.4.2 熟料结粒好、煅烧致密, 需水量相对下降, 便于和新标准接轨;同时实现了清洁生产、节能环保.

4 效益分析

4.1 社会效益:废物利用、利国利民.

用磁铁尾矿配料不但具有环保性, 而且可以节约大量的黏土矿产资源。对于2500t/d新型干法窑生产线, 利用尾矿配料煅烧水泥熟料, 每年可节约黏土资源约8万吨左右。

4.2 经济效益:优质、高产、低消耗.

⑴从熟料产量来看:由表13可知窑台时产量平均提高6吨, 则三条窑每年多生产熟料约15万吨, 至少多赢利750万元.

⑵从烧成煤耗来看:由表13可知吨熟料的烧成标煤耗平均下降3.7千克, 熟料按年产280万吨计算, 相当于年节约标煤1.0万吨, 平均煤价按360元/吨计算, 则年节约资金约360万元;同时还可申报享受国家财政部、国家发改委联合印发的《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》中“节能工程中的节能量超过1万吨标煤的企业给予奖励250元/吨标煤”的奖励基金250万元.

⑶磁铁尾矿无须破碎, 年节约人工、机具、设备电耗、折旧磨损等费用约210

⑷综合考虑用磁铁尾矿等工业废渣配料年节约资金约1580万元, 经济效益可

5 结束语

5.1 通过优化配料方案和强化工序质量控制, 加强工艺管理等手段可以用磁铁尾矿、铜渣、粉煤灰等多种工业废渣生产优质环保水泥熟料。

水泥工业“十二五”发展思路 篇7

(一) 取得的成绩

1、产量持续快速增长, 经济效益逐年提高

2009年全国水泥总产量16.5亿吨, 同比增长17.8%, 与2005年相比, 产量净增长5.9亿吨, 平均增速达到11.7%。水泥行业完成增加值1806亿元, 同比增长14.10%;水泥制品行业完成增加值981亿元, 同比增长19.85%。

2006~2009年, 水泥行业利润总额分别为150、240、280、400亿元, 与2005年的81亿元相比, 2009年利润总额增长了近5倍。

2、产业结构明显改善, 行业集中度不断提高

我国水泥工业结构调整取得突破性进展。四年间, 共淘汰机立窑等落后水泥产能2亿吨。浙江、河南、北京、上海四省市基本淘汰或停止机立窑等落后工艺的水泥生产。新型干法水泥产量也有大幅度提升, 2005年新型干法熟料产量3亿吨, 2009年增长到7.8亿吨, 新型干法熟料产量比重由39.7%上升到69.3%, 提前一年完成“十一五”目标。截止2009年底全国已有1113条新型干法水泥生产线在运行, 年设计熟料产能95954万吨。日产4000吨及以上规模生产线设计熟料产能占新型干法水泥熟料总产能的比重为51%。

大企业兼并重组步伐加快, 管理水平不断提高。国内一些大企业管理和技术指标与国际先进企业的差距越来越小, 有的已达到国际先进水平, 市场竞争力不断增强。2009年国内产能超过千万吨的水泥企业 (集团) 已有20家, 合计熟料产能4.8亿吨, 占水泥熟料总生产能力的34.8%, 水泥熟料产量4.19亿吨, 占水泥熟料总产量的38.8%。前十家企业水泥产量3.69亿吨, 占全国水泥产量的22.6%, 较2005年的15%增长了七点六个百分点。

3、节能减排成效显著, 循环经济取得进展

水泥行业通过加快淘汰落后, 加大余热利用、节能粉磨、高压变频、水泥助磨剂、废渣利用等节能减排技术的应用, 成效显著。2009年吨水泥综合能耗113千克标煤, 比2005年下降了14.4%左右;单位水泥CO2排放量0.64吨/吨, 比2005年下降9.1%。年综合利用各种固体废弃物超过4亿吨。

我国已基本掌握水泥窑无害化处置工业废弃物的关键技术, 水泥窑协同处置的技术和装备取得新进展。利用水泥窑协同处置工业废弃物、有毒有害废弃物、城市垃圾、污泥等综合利用工程陆续启动, 逐步形成完整的具有自主知识产权的技术体系。同时, 以可燃性废弃物替代燃料的工作也在积极推进中。

4、技术进步硕果累累, 国际竞争力不断增强

水泥行业自主创新能力不断提高, 取得了一批对推动行业技术进步有重大影响的成果。具有自主知识产权的新型干法水泥生产线设计与成套工程、低温余热发电技术与装备、辊压机粉磨系统、水泥工业除尘技术、高压变频调速系统、水泥助磨剂等节能减排技术得到广泛推广应用;国产化大型立磨及其配套减速机、熟料高效篦冷机等新型干法生产关键设备设计制造获得重大突破, 推动我国水泥装备国产化向更高水平迈进。

水泥大型装备设计、技术、安装等方面已处于国际领先水平, 国际市场竞争力明显提高。中国水泥机械产品出口量已占中国机械出口第一位。目前, 我国已经能够向海外任何国家和地区出口具有自主知识产权的水泥成套技术装备, 并承包全部工厂建设工程。近两年我国水泥对外工程已占国际水泥工程建设市场份额的40%以上。

(二) 存在的问题

1、节能减排任务艰巨, 技术创新还需突破

落后水泥工艺仍占有相当的比例。一批早期建设的中小规模的预分解生产线中, 生产及配套设备已经相对落后;由于管理水平的差异, 部分企业存在着不同程度的物耗、能耗偏高, 个别企业粉尘排放不达标;相当一部分水泥矿山资源开采方式陈旧, 管理水平落后, 资源综合利用水平不高。

近些年来随着我国大力发展新型干法工艺, 单位熟料标准煤耗已大大下降, 但CO2排放量仍占全国排放量总量的15%左右, 加大节能减排仍是一项十分艰巨的任务。

目前新型干法工艺的发展过多地集中在对成熟工艺技术和成熟的国产化装备的平行推广, 而新一代的技术创新和更高层面的技术提升没有引起足够的重视。水泥工业作为能源和资源消耗密集型产业, 消耗大量不可再生资源和能源, 并排放大量CO2。水泥工业亟需加快节能减排、低碳化发展的技术创新与突破。

2、区域发展不均衡, 生产力布局需优化

水泥行业区域性发展不平衡问题较为突出, 东部发达地区和中部部分地区产能过剩现象开始显现, 市场竞争加剧。缺少科学合理的水泥工业发展规划, 或规划执行不到位, 使新上项目过多, 总量失控, 无序扩张造成产能过剩的问题比较突出。2008年起, 部分产能过剩地区就开始出现企业开工不足、水泥价格下滑, 盈利水平下降的现象, 给行业发展带来多方面的不良影响。

3、产业链过短, 抗风险能力不强

水泥工业目前仍是一个结构性过剩的产业。由于水泥产业链和价值链过短, 产品附加值低, 在市场波动时对上游原材料和下游产品议价能力不强, 行业抗风险能力和获利能力受上下游价格制约较大。

延伸产业链是提高企业市场竞争能力的重要环节。世界主要大型水泥集团均形成了规模庞大的水泥-水泥混凝土及制品-骨料, 乃至延伸到建筑领域的完整的产业链条。我国个别水泥企业也曾经尝试向下游发展预拌混凝土、砂浆等产业, 但受外部条件和运作模式的制约收益欠佳。我国水泥行业产业链一体化水平亟待提升。

4、发展循环经济仍然存在体制上的障碍

水泥生产工艺和产品特点决定其在协同处置利用工业废弃物、城市污泥和生活垃圾等方面大有可为, 国外对此有完善的制度保障。我国虽有部分水泥企业成功实现了水泥窑协同处置城市污泥的工业化生产, 但目前全面推广难度较大, 企业积极性不高。主要原因:一是, 初期投资高;二是政府在投资、税收政策上缺少支持力度;三是受到相关部门利益的制约。

5、企业管理水平没有跟上行业快速扩张速度

国内相当一部分水泥企业仍采用传统的、习惯的、经验式的管理方式, 以及由企业领导人的性格和责任程度左右企业管理的做法。管理粗放, 管理现代化水平低, 大部分企业与国际先进水平和国内先进水平的差距还比较大。

水泥市场竞争的日趋激烈, 一些企业为了追求短期利益, 把注意力更多地放在了市场开发上, 相对疏于内部管理, 影响了企业核心竞争力的提升。

履行社会责任, 创建价值型企业, 是企业提升竞争力, 实现可持续发展的必然选择。目前许多水泥企业规模实现了快速增长, 但在保障生产安全和职工健康、权益, 在资源综合利用、节能减排以及承担社会责任层面上仍然有许多工作需要完善和提高。

二、水泥工业发展面临的形势

(一) 机遇

1、我国仍处于大规模建设时期, 对水泥的需求处于持续增长的阶段。

我国国民经济长期以来一直处于高速增长的态势, 尽管2008年以来受国际金融危机的影响, 遭遇一定的困难, 但我国采取一系列积极的应对措施, 经济发展的态势不会有大的改变, 我国大规模建设时期至少还要持续20~30年。在这期间, 经济建设重点是改善民生工程、公共服务设施建设、基础设施建设和推进城镇化, 新农村建设, 为水泥工业进一步发展奠定了基础。

2、统筹推进城镇化和新农村建设, 加强农业基础设施建设, 中小城市、小城镇和农村建设对水泥的消费需求增速将加快。

我国政府对统筹城乡协调发展的问题很重视, 在“三农“方面的投入也逐年增加。2010年温家宝总理在政府工作报告中指出, 要坚持走中国特色城镇化道路, 促进大中小城市和小城镇协调发展, 着力提高城镇综合承载能力, 发挥城市对农村的辐射带动作用, 促进城镇化和新农村建设良性互动。新农村的建设是一项长期的战略任务, 国家对新农村建设的支持力度也将是持续和逐步增大的。

3、着力改善民生、促进社会和谐稳定, 大规模的保障性安居工程, 公共服务设施的建设将继续拉动水泥市场需求。

为了促进经济和社会和谐发展, 政府在解决人民住房问题上出台了一系列政策措施, 其中包括发展公共租赁住房与建设廉租住房、改造棚户区等保障性安居工程, 以解决城市低收入家庭住房问题, 改善民生。所以, 即使近年商品房建设有所调整, 安居工程和配套公共服务设施的建设也会拉动对建材产品的需求。

4、推动区域经济协调发展, 中西部地区的水泥消费将处在较快增长阶段, 并进一步带动区域水泥工业的发展。

统筹区域经济, 促进地区协调发展, 缩小区域间的发展差距, 处理好东部和中西部的关系、沿海和内地的关系, 是我国经济社会发展的一个重要原则。不但是经济问题, 也是政治问题, 关系到现代化化建设的全局, 也关系到社会稳定和国家的长治久安。在西部大开发等一系列政策影响下, 我中西部地区经济发展在提速, 未来20年中西部地区的经济总量和建设规模仍将处在上升期。

5、建设资源节约型、环境友好型社会和低碳化发展, 将进一步推动水泥走可持续发展之路。

当前我国正面临着经济快速发展和人口增长与资源环境约束的压力。在自然资源消耗急剧增长, 经济增长与资源环境矛盾日趋尖锐的现实面前, 党的十六大提出“加快建设资源节约型、环境友好型社会”。在节约资源、保护环境的前提下实现经济较快发展, 促进人与自然和谐相处, 这也是全面建设小康社会, 加快推进社会主义现代化的迫切需要和重要保证。建设资源节约型、环境友好型社会已经成为我国的一项基本国策。同时, 我国政府已向世界承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。水泥工业走低碳发展道路, 将成为新阶段转变发展方式的重要内容, 也为产业结构调整带来了良好的机遇。

(二) 挑战

1、产能过剩, 水泥市场仍将长期处于供大于求的局面。

2、以低碳化为特征的产业体系和消费模式, 将对水泥工业的发展提出新的要求和挑战。

3、资源、能源、环境要素对水泥工业发展的制约作用越来越明显。

4、国际金融危机后世界经济进入低速增长期, 对中国经济发展会有一定影响。

三、2015年水泥需求预测

从未来水泥需求趋势看, 全面建设小康社会将使我国大规模建设还要持续一段时间。城镇化、新农村以及基础设施建设还将成为拉动水泥消费的主要动力, 未来一段时期水泥消费总体仍呈低速增长之势。

我院选取了国内生产总值 (GDP) , 人均国内生产总值, 全社会固定资产投资等指标作为预测依据。建立了趋势外推、回归分析和弹性系数法的预测模型。各种预测方法的预测结果见下表:

综合分析, 如果国民经济发展不出现大的波动, 国家的宏观经济政策不出现大的调整, 初步判定2015年全国水泥需求量约为 (20.4±0.3) 亿吨。

初步统计, 截止到2009年底我国新型干法熟料能力9.5亿吨, 折合水泥生产能力13.7亿吨 (折算系数0.7, 下同) 。如果按2015年水泥消费量20.4亿吨, 按90%的新型干法水泥计算, 预计2015年前我国新型干法熟料能力还有约3.3亿吨的发展空间。

同时, 截止2009年底全国日产2000吨 (不含) 以下的新型干法熟料生产能力为1.2亿吨。这些生产线中大部分将成为未来10年改造和提升的对象。

前期发展过热地区还存在一定量的不具备资源和市场条件而盲目建设的新干法线, 可视为无效产能。

“十二五”是水泥工业结构优化升级关键时期, 新型干法水泥产能还有一定的发展空间, 但需重视适度扩张产能。

四、水泥工业的发展思路

(一) 指导思想

坚持科学发展, 以转变行业发展方式为主线, 着眼于创新发展、健康发展和长期可持续发展, 大力推进自主创新、节能减排, 发展循环经济, 建设资源节约型、环境友好型、质量效益型产业。促进产业结构进一步优化升级, 全面提升管理水平, 大力发展水泥深加工产业。到2015年基本实现水泥工业现代化, 实现水泥工业“由大变强”。

(二) 发展重点

回顾“十一五”, 我国水泥工业在满足国民经济发展和建设的同时, 产业结构取得了突破性进展, 新型干法生产工艺已成为我国水泥生产的主体。展望未来, “十二五”将是我国水泥工业由大变强的关键时期, 水泥工业将进一步转变发展方式, 在控制总量、有序发展的前提下, 实现产业结构调整的历史性任务;水泥工业将通过兼并重组, 从竞争走向竞合;通过技术进步和科技创新, 实现节约资源、保护环境和低碳发展。我国水泥工业将在国民经济发展和建设中继续发挥重要作用。

1、确立“大水泥”的发展理念

长期以来, 我国水泥工业产业链和价值链过短, 产品附加值低。要进一步满足国民经济建设的需求, 适应现代建筑业的发展要求, 提高行业效益水平, 就必须大力发展加工制品业, 实现以原材料制造业为主向大力发展加工制品业为主转变。水泥工业由产品生产转向应用服务, 成为建筑工程问题解决方案的提供商, 不仅有利于改变单纯追求规模和数量的传统发展模式, 也有利于提升行业的整体竞争力和获利空间。

随着水泥工业技术进步和技术水平的不断提升, 水泥产品的同质化现象越来越突出, 并且随着水泥行业产能过剩, 市场竞争愈加激烈, 水泥企业的利润空间被压缩的越来越小。对于水泥企业而言, 向下游延伸产业链, 做水泥产品的精深加工, 提高产品的技术含量, 将成为企业形成差异化竞争战略和扩大效益空间的趋势。当然, 向下游延伸产业链并不指单纯的发展预拌砂浆、预拌混凝土、水泥制品、建筑集料等, 包括要成为结构工程问题系统解决方案的供应商和服务商, 产业链可适时延伸至建筑业。

目前已有冀东水泥集团向房地产业延伸, 并进一步延伸至混凝土和干混砂浆等下游产业, 华新水泥集团、华润水泥公司、北京金隅集团等也向混凝土业延伸。在国际上, 许多跨国水泥企业, 如拉法基、HOL-CIM、海德堡、CRH等都已将产业触角延伸至混凝土、水泥制品、集料等产业。

为了适应现代建筑业的发展要求, “十二五”要坚持树立“大水泥”的发展概念, 要大力发展适合现代建筑业需要的、高品质的水泥深加工产品。提升水泥工厂化深加工率, 力争“十二五”末水泥深加工率达到50%。

2、以节能减排和发展循环经济为主要任务

节能减排和发展循环经济是当前乃至今后我国经济发展的重要任务。通过结构调整和技术进步, 水泥工业虽然在节能减排方面取得了一定成效, 并已成为国民经济中资源综合利用的关键环节和消纳固体废弃物的主要工业部门之一, 但远未达到建设“两型社会”的要求, 因此节能、减排、低碳、发展循环经济仍将是未来水泥行业发展的重要内容。

水泥工业是资源依赖型、环境敏感型产业, 生产过程中需要消耗大量的原材料、燃料和电力, 而且不但能源消耗需要排放二氧化碳, 生产过程中碳酸盐分解也需要排放二氧化碳。“十二五”在建设资源节约型、环境友好型社会和低碳化发展的要求下, 水泥工业将以节能减排、保护环境为重点, 全面推行清洁生产, 同时也要加大碳减排技术、碳减排途径的研究和推广工作, 力争“十二五”水泥工业碳减排方面取得较大进展。

水泥工业还是发展循环经济的重要节点产业。一方面水泥工业是综合利用工业废弃物最多的产业, 同时利用水泥窑协同处置城市污泥和生活垃圾等具有优于其它处置方法的优势。目前国内水泥窑协同处置的技术、装备可基本满足工业化生产的要求, 需要行业内外提高认识, 包括在取得政府及相关行业的支持, 加快推进特别是在大城市周边水泥窑协同处置城市污泥和生活垃圾的步伐, 使水泥企业成为大中城市不可或缺的功能产业和城市净化器, 在为推动经济社会可持续发展做出更大贡献。

大力支持行业和企业的技术改造和技术升级。“十二五”期间, 在政策上引导和支持企业对已有生产线进行余热发电、粉磨系统节能改造, 支持水泥企业综合利用工业废弃物、协同处置城市污泥、垃圾等技术改造项目。支持水泥企业以保护环境为目的和提高资源综合利用率的技术改造。

3、通过自主创新全面提高经营管理水平

我国新型干法水泥生产技术已进入成熟期, 并且在许多环节上国内水泥技术处于国际领先水平。日产5000吨生产线已实现国产化, 投资水平也很低。“十二五”水泥工业的发展将进入主要依靠自主创新和经营管理制胜的新时代。自主创新能力是行业实现“由大变强”、科学发展的源动力。发挥企业在技术创新中的主体作用, 有效整合社会科技资源, 实现技术创新、管理创新、知识创新的有机整合, 建立以企业为主体, 市场为导向, 产学研相结合的技术创新体系。增强企业自主创新能力, 形成一批具有自主知识产权和较高核心竞争力的领军企业。

实现水泥工业现代化, 不仅表现在技术水平的现代化, 还要实现经营管理现代化和行业文明程度现代化。经营管理和行业文明程度的现代化还需要通过创新管理模式来实现, 当今水泥企业间的竞争已经延伸成为商业模式的竞争。而商业模式的创新是一种更高层次的创新, 也是“十二五”水泥工业提升自主创新能力的重要组成部分。要通过体制机制、战略文化、流程管理、经营销售、资源整合等方面的创新, 通过精细化管理, 提高全行业现代化管理水平, 提升发展质量。

4、重视和做好产业发展规划

近两年部分地区出现无序扩张造成水泥产能过剩的现象, 其主要原因是一些省区缺少科学合理的水泥工业发展规划, 或规划执行不到位。而且许多地区规划是站在自身利益上, 带有很强的局限性、随意性和盲目性。要落实贯彻好国务院38号文件精神, 要使水泥工业在“十二五”时期实现科学、合理、有序的发展, 需要进一步做好水泥行业发展规划和区域发展规划, 通过发展规划和各项政策正确引导水泥工业理性、协调地发展。

今年是“十二五”规划编制年, 要进一步做好水泥行业发展规划和区域发展规划的编制工作。要站在全局高度和利益上深入研究产业布局, 通过科学地分析地区市场、资源、环境、交通运输条件以及其它外部条件, 制定科学合理的区域产业发展规划, 通过规划控制好投资力度与节奏, 实现均衡布局。对目前新型干法水泥产能比重已经很高和几个水泥投资热点地区, 严格控制新上扩能项目, 防止盲目投资和重复建设。

5、促进产业结构进一步优化升级

总体来看, 目前国内已有的水泥生产能力已经可以满足国民经济建设的需要, 水泥产品已从短缺转为相对过剩。要改变当前水泥工业结构性供过于求的现状, 必须加快推进结构调整。“十二五”期间, 水泥工业的发展方向将不再是以新增生产能力为主导, 行业发展重点将转向深层次的产业结构调整和产业优化升级。通过市场和行政双重手段, 通过推动行业技术进步, 发展先进、淘汰落后。除少数西部和边远地区外, 大部分省市都应该考虑列出近期内彻底淘汰落后产能时间表, 将淘汰落后产能作为下一阶段重点任务, 在“十二五”初期实现全面淘汰落后产能。将通过集约化发展, 实现行业发展方式的转变, 由单纯追求产能规模的扩张转向追求质量和效益的提升;由粗放式无序竞争转向规范有序的竞争转变。

“十二五”时期是我国全面建设小康社会的重要时期, 也是水泥工业实现由大变强的关键时期。水泥工业将按照总量控制、合理布局、有序发展先进、提高核心竞争力的原则, 通过全面实现产业结构优化升级、实现持续、稳定、健康发展和行业运行效益的提升。

6、提升行业集中度与核心竞争力

我国水泥产业集中度还不够高, 实行规模化生产和集约化经营将是行业的发展趋势和企业提高竞争力的必然选择。在经历了近几年新型干法水泥高速发展后, 我国水泥生产力布局框架已基本形成, 区域市场核心企业已经初步确立, 在扩张空间有限、优质资源日趋减少、市场竞争逐步升级的前提下, 大企业兼并重组步伐还将加快。从国家产业政策的角度, 也将力促行业组织结构调整步伐, 着力支持企业间各种形式的重组联合, 其中也包括支持重点企业的发展, 通过提升行业集中度, 促进市场竞争的有序进行。特别是38号文出台后, 新建项目的速度会放慢, 而企业间的联合重组将成行业发展的主流。

产能过剩已是行业面临的现实问题, 未来的市场竞争日趋激烈, 优势企业将在市场竞争中发展壮大。“十二五”时期乃至到2020年, 集团化发展的趋势将会延续, 特别是“十二五”期间, 是进一步提高产业集中度的有利时期。通过集团化发展, 逐步实现集约化经营和资源的合理配置, 实现行业整合目标。通过技术创新、管理创新、知识创新的有机整合, 形成若干个具备一定国际竞争能力和具有较高核心竞争力的大型企业集团。

在国内市场日渐饱和, 市场竞争不断加剧的新形势下, 支持企业出口水泥成套装备和工程技术服务, 鼓励有实力的大型企业集团到海外开展并购和直接投资建厂。

摘要：水泥工业是国民经济建设重要的基础原材料工业, 经过数十年的发展, 取得了辉煌的成就。“十一五”以来, 水泥工业在节能减排、淘汰落后、科技创新、加快重组、提高产业集中度等方面都取得了重大的成绩。当前我国水泥生产能力及产业布局基本能够满足国民经济建设的需要。“十二五”是我国全面建设小康社会的重要时期, 也是水泥工业实现由大变强的关键时期, 水泥工业要以转变行业发展方式为主线, 着眼于创新发展、健康发展和长期可持续发展, 要坚持总量控制、合理布局、发展先进、淘汰落后、节能减排、发展循环经济、提高核心竞争力的原则, 转向深层次的产业结构调整和产业优化升级, 力争到2015年基本实现水泥工业现代化。

我国水泥工业增速转入平稳增长 篇8

从2012年开始, 水泥市场需求不可能维系前几年的快速增长, 这已是行业内的共识。然而水泥市场并没有萎缩, 水泥需求仍在缓慢增长。2013年1月份, 我国水泥销售约1.4亿t, 是历年1月份最高水平, 而受春节因素影响, 2013年2月份, 我国水泥销售超过8 800万t, 同比下降18.5%, 但仍高于2010年和2011年同月水平。2013年1~2月的全国水泥销售量是历年同期最好水平。

从2013年1~2月的投资和建筑市场来看, 全国固定资产投资同比增速仍然稳定在20%以上, 混凝土与水泥制品业同比增长速度恢复到30%以上, 其中商品混凝土产量同比增速也恢复到30%以上, 主要水泥制品产量除水泥电杆产量因去年同期基数较高而下降以外, 水泥混凝土桩等水泥制品产量都已恢复增长。2013年水泥市场需求前景是平稳的。

水泥工业“十二五”发展规划 篇9

“十一五”期间, 水泥工业持续快速发展, 整体素质明显提高, 较好地满足了国民经济和社会发展需要。

(一) 产量效益同步增长

2010年全国水泥产量18.8亿吨, 是2005年的1.7倍, 年均增长11.9%。规模以上工业企业完成销售收入7 100亿元, 利润总额650亿元, 年均分别增长22%和58%。

(二) 结构调整取得重大进展

2010年新型干法水泥熟料产能为12.6亿吨, 是2005年的2.6倍。新型干法水泥熟料产能占总产能的81%, 比2005年提高41个百分点。日产4 000吨及以上熟料的产能占57%。五年淘汰落后产能3.4亿吨。2010年新增新型干法水泥熟料产能中, 中部地区占25%, 西部地区占56%, 中西部布局进一步优化。

(三) 生产集中度进一步提高

企业兼并重组步伐加快, 大企业快速成长。2010年熟料产量过千万吨的水泥企业有22家, 合计产量5.4亿吨, 占水泥熟料总产量的45.8%, 其中有2家产量超过1亿吨。前10家企业水泥产量4.7亿吨, 占水泥总产量的25.3%, 较2005年提高10个百分点。

(四) 节能减排成效显著

通过淘汰落后, 推广余热发电、节能粉磨、变频调速、水泥助磨剂、废渣综合利用等技术, 2010年每吨新型干法水泥熟料综合能耗降至115千克标准煤, 比2005年下降12%。年综合利用固体废弃物超过4亿吨。55%的新型干法水泥生产线配套建设了余热发电装置。建成一批利用水泥窑无害化最终协同处置城市生活垃圾、城市污泥、各类固体废弃物 (以下简称协同处置) 示范工程。

(五) 技术进步加快

大型立磨及其配套减速机、高效篦冷机、窑尾斗提机等关键设备取得重大突破。低温余热发电技术与装备、辊压机粉磨系统、变频调速系统、袋式除尘、水泥助磨剂等技术广泛推广应用。协同处置技术取得重大进展。

(六) 装备水平明显提高

实现了日产万吨级水泥熟料生产装备国产化。水泥大型装备设计、制造、安装等已达到国际先进水平, 依托自主开发的成套技术, 广泛参与海外水泥生产线建设工程总承包, 带动了大型成套水泥装备批量出口。2010年我国水泥工程建设占国际市场40%以上的份额。

但与此同时, 当前我国水泥工业仍然存在以下主要问题:一是水泥基材料及制品发展滞后, 产业链短, 附加值低。二是落后产能规模仍然较大, 节能减排任务艰巨。三是部分地区重复建设, 产能严重过剩。四是产品质量检测和市场监管薄弱, 部分企业社会责任意识仍待提高。五是行业管理亟待加强。

备注:[]内为五年累计数;*为2010年比2005年增加或减少的百分点。

二、发展环境

(一) 环境分析

“十二五”是全面建设小康社会的关键时期, 国民经济仍将保持平稳较快增长, 水泥工业面临着发展机遇, 也面临更大的挑战。一是工业化、城镇化和新农村建设进一步拉动内需, 保障性安居工程以及高速铁路、轨道交通、水利、农业及农村等基础设施建设带动水泥需求继续增长。二是人民生活水平不断提高, 防灾减灾意识增强, 对水泥、水泥基材料及制品在质量、品种、功能等方面提出了更高要求。三是建设资源节约型、环境友好型社会, 应对气候变化, 迫切需要水泥工业加快转变发展方式, 大力推进节能减排, 发展循环经济。

(二) 需求预测

“十二五”期间, 随着经济发展方式加快转变, 国内市场对水泥总量需求将由高速增长逐步转为平稳增长, 增速明显趋缓。但水泥基材料及制品发展加快。预测水泥年均增长3%～4%, 2015年国内水泥需求量为22亿吨左右。

三、指导思想、基本原则和主要目标

(一) 指导思想

深入贯彻落实科学发展观, 加快转变水泥工业发展方式, 立足国内需求, 严格控制产能扩张, 以调整结构为重点, 大力推进节能减排、兼并重组、淘汰落后和技术进步, 发展循环经济, 着力开发水泥基材料及制品, 延伸产业链, 提高发展质量和效益, 建设资源节约型、环境友好型产业, 促进水泥工业转型升级。

(二) 基本原则

坚持总量控制。严格控制水泥工业产能过快增长, 把调整水泥工业结构放在更加突出位置, 加快推进联合重组, 调整产品结构, 淘汰落后产能。

坚持绿色发展。全面推进清洁生产, 大力推进节能减排, 发展循环经济, 推广协同处置, 加大二氧化碳以及二氧化硫、氮氧化物等污染物减排力度, 实现绿色发展。

坚持创新发展。开发高效适用的节能减排新技术, 拓展水泥基材料及制品应用领域, 创新水泥行业经营模式, 优化资源配置, 促进工业化和信息化融合, 实现创新发展。

坚持协调发展。注重发展速度与质量、效益相统一, 与资源、环境相协调, 实现合理布局, 进一步提高产业集中度, 促进有序发展。

(三) 主要目标

到2015年, 规模以上企业工业增加值年均增长10%以上, 淘汰落后水泥产能, 主要污染物实现达标排放, 协同处置取得明显进展, 综合利用废弃物总量提高20%, 42.5级及以上产品消费比例力争达到50%以上, 前10家企业生产集中度达到35%以上。

备注:[]内为五年累计数;*为2010年比2005年增加或减少的百分点。

四、发展重点

(一) 推进绿色发展

1. 加强资源保护

加强矿产资源的科学开发与保护。鼓励水泥企业拥有自备矿山, 稳定矿产资源保障, 加大矿产资源综合利用, 提高低品位矿和尾矿利用水平。实施矿山生态、地质环境恢复治理和矿区土地复垦。

2. 推进节能减排

大力实施节能减排技术改造, 建立健全能源计量管理体系, 推行清洁生产, 降低综合能耗, 减少污染物排放。着力减少二氧化碳及氮氧化物、二氧化硫等主要污染物排放。新建生产线必须配套建设效率不低于60%的烟气脱硝装置。严格控制粉尘排放, 推广减排降噪新技术、新设备。积极开展清洁生产审核, 完善清洁生产评价体系。进一步提高散装水泥使用比例。

3. 推动延寿减量

加快提升水泥基材料及制品的综合性能, 延长安全使用寿命。鼓励使用高性能、高标号混凝土, 减少普通水泥使用量, 力争2015年42.5级及以上产品消费比例达到50%以上。逐步增加铝酸盐水泥、低碱水泥、白水泥、抗盐卤水泥、油井水泥、硫铝酸盐水泥等特种水泥, 满足重点工程建设的特殊需求。

4. 发展循环经济

继续推进矿渣、粉煤灰、钢渣、电石渣、煤矸石、脱硫石膏、磷石膏、建筑垃圾等固体废弃物综合利用, 发展循环经济。选择大中型城市周边已有水泥生产线, 建设协同处置示范项目, 并逐步推广普及和应用。推广应用水泥窑尾气生产轻质碳酸钙、养殖藻类减排二氧化碳并再生能源等技术。

(二) 调整优化结构

1. 延伸产业链

支持优势企业以提高竞争力为核心, 优化技术、品牌、管理、资源、市场等要素配置, 着力做强以水泥熟料为龙头的主业, 加快拓展骨料市场, 重点发展水泥基材料及制品, 统筹发展研发设计、工程服务、商储物流等生产性服务业, 延伸产业链, 做大相关多元产业。

2. 提高产业集中度

支持优势企业跨地区、跨行业、跨所有制实施联合重组, 大力整合中小水泥企业和水泥粉磨站, 提高产业集中度。培育若干家集研发、设计、生产、装备制造、工程服务、物流贸易等于一体的国际化程度较高的大型企业。2015年末, 力争水泥企业户数比2010年减少三分之一。

3. 优化区域布局

以满足区域市场需求和抑制产能过剩为目标, 严格控制水泥熟料产能增长, 统筹资源、能源、环境、交通和市场等要素, 着力降低物流成本, 提高资源综合利用水平, 优化生产力布局。在石灰石资源丰富地区集中布局熟料生产基地。支持大型熟料生产企业, 在有混合材来源的消费集中地区合理布局水泥粉磨站、水泥基材料及制品生产线。人均新型干法水泥熟料产能超过900千克的省份, 要严格控制产能扩张, 坚持减量置换落后产能, 着重改造提升现有企业。人均新型干法水泥熟料产能不足900千克的省份, 结合技术改造、淘汰落后和兼并重组, 适度发展新型干法水泥熟料。

(三) 推进技术进步

1. 加快自主创新

围绕节能减排、综合利用、协同处置、绿色发展等行业共性和基础性的重大问题, 建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系。着力研发水泥基材料及制品、窑炉烟气脱硫脱硝等方面的新技术、新材料、新工艺和新装备。支持专业科研设计单位和高等院校建立行业研究中心, 提高水泥工业关键技术及核心装备研发制造能力。推进水泥产品销售商业模式创新。推动检测、咨询、培训、投融资等高端生产性服务业发展, 构建现代生产性服务业体系。

2. 完善标准规范

以重大工程应用为依托, 依据科技创新成果, 制修订与水泥质量安全、重大工程用水泥基材料、应对气候变化密切相关的标准规范。

3. 推进两化融合

提高行业信息化水平, 推动工业化与信息化深度融合。利用信息技术改造提升水泥工业, 提高决策水平、工作效率、产品质量、市场反应能力、自动控制水平。制订信息技术规范和标准, 建立两化融合发展水平评价指标体系。利用现代信息管理手段建立和完善物流系统, 降低物流运输成本。

五、重点工程

(一) 协同处置示范工程

工程目标:开展协同处置, 利用水泥窑缓解城市生活垃圾处置压力, 减少土地占用, 实现城市垃圾无害化处置, 加快水泥工业向绿色功能产业转变。

主要内容:在若干座大中型城市周边, 依托并适应性改造现有水泥熟料生产线, 配套建设城市生活垃圾、污泥和各类废弃物的预处理设施, 开展协同处置试点示范和推广应用。

(二) 淘汰落后工程

工程目标:完成2.5亿吨落后产能淘汰任务。到2015年, 基本淘汰落后产能。

主要内容:依据水泥行业准入条件和淘汰落后产能计划, 严格控制新增产能, 加快淘汰窑径3米以下的立窑生产线、窑径2.5米以下水泥干法中空窑 (生产高铝水泥的除外) 、水泥湿法窑生产线 (主要用于处理污泥、电石渣等的除外) , 以及无稳定熟料来源、单位产品能耗高、主要污染物超标排放的粉磨站。2012年底, 东部地区基本完成淘汰落后任务, 2015年, 中西部地区基本完成淘汰落后任务。

(三) 节能减排工程

工程目标:推动节能减排, 力争2015年行业平均节能减排水平接近世界先进水平。

主要内容:建设企业能源管理中心, 建立企业能源计量管理制度, 推进合同能源管理, 提升能效水平, 最大限度实现能源梯度利用。开展能效对标, 加大技术改造力度, 推广余热发电、节能粉磨、变频调速等先进技术, 提高综合节能水平。推广高效减排技术与装备, 重点推进氮氧化物治理, 削减大气污染物排放总量。新建新型干法水泥生产线, 要配套建设烟气脱硝装置。对已建成的日产4 000吨及以上熟料生产线, 应尽快实施烟气脱硝改造。

六、保障措施

(一) 强化规划指导

各地工业主管部门要遵循本地区功能区划定位, 加强与相邻地区及相关规划的衔接, 按照本规划要求, 制定和调整本地区水泥工业发展规划, 并报国家工业主管部门备案。将规划提出的目标任务落实到年度计划, 按规划要求审核水泥投资项目, 促进本地区水泥工业平稳有序发展。

(二) 严格行业准入

严格执行水泥工业产业政策、水泥行业准入条件及相关政策法规, 公告符合准入条件的企业名单。新增扩能项目坚持减量置换落后产能, 适度有序发展新型干法水泥, 杜绝低水平重复建设。

(三) 加强质量监管

规范水泥及原辅料、水泥基材料及制品生产过程质量管理制度, 强化过程管理, 监控生产过程质量。各级工业主管部门加强生产质量监管, 监督执行《水泥企业质量管理规程》, 未获得水泥企业化验室合格证的, 不得申请办理水泥生产许可证。

(四) 加大政策支持

研究制定协同处置项目在布局、准入、土地、财税、信贷等方面的扶持政策。加大对联合重组、淘汰落后、节能减排、综合利用和实施“走出去”战略等方面的政策支持。

(五) 加强行业管理

低碳经济与我国水泥工业 篇10

随着全球人口和经济规模的不断增长, 能源使用与生产过程产生的温室效应逐步被人们所认识, 大气中二氧化碳浓度升高带来的全球气候变化已被确认为不争的事实。在此背景下, “低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”等一系列新概念也就产生了。所谓低碳经济就是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式, 其实质是提高能源利用效率和创建清洁生产机制, 核心是技术创新和发展循环经济。为了解决这个问题和保护地球美好的环境, 人们对科技创新寄予了很大期望, 发展低碳经济对于我国这样一个人均占有资源、能源十分有限的国家来说十分必要。

1997年12月在日本京都召开了气候变化框架条约缔约国第三次会议, 会上把2008年至2012年作为减少CO2排放量的目标年, 各国也分别制定了目标值, 主要工业发达国家的CO2等温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2%。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。2005年2月16日, 《京都议定书》正式生效, 这是人类历史上首次以法规的形式限制CO2等温室气体的排放。

2009年11月25日, 中国政府宣布到2020年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%~45%。虽然我国作为发展中国家目前并没有减排的义务, 但我国是仅次于美国的世界上第二大CO2排放国, 此次主动提出减排, 力度还如此之大, 说明了中国通过推广低碳的生产、生活方式, 实现可持续发展的决心。

在中央实施“保增长, 扩内需, 调结构”一揽子计划的刺激下, 我国水泥工业克服了国际金融危机的不利影响, 总体保持了较好的发展势头, 生产快速增长, 经济效益稳步提高, 节能减排成效显著。然而, 产能过剩的矛盾也日益显现, 在中国重要的产业部门中, 除了煤电和钢铁业, 水泥工业是生产过程中CO2排放量最大的产业, 因此, 水泥工业发展低碳经济、促进CO2减排有着举足轻重的作用。本文叙述了我国水泥工业的现状、水泥生产过程中CO2的主要排放源及对环境的影响、减排CO2的措施以及科技创新开发低碳产品的重要意义。

2 我国水泥工业的现状

我国水泥工业近20多年来有了很大发展, 经济运行质量明显提高, 科技进步加快, 结构调整取得了很大进展, 特别是新型干法水泥工艺技术与装备的开发, 通过优化设计已形成1 000~10 000 t/d高质量生产线系列。2008年全国水泥产量达14亿多吨, 连续24年居世界第一 (请参看图1) 。其中先进的、新型干法水泥产量约为8.5亿吨, 约占总产量的61%, 2009年新型干法水泥产量可能突破70%, 主要技术经济指标达到国际先进水平, 并进入国际市场, 目前, 市场占有率已达40%以上。

我国水泥工业虽然发展速度很快, 但总体上与国外先进水平比仍存在一定差距, 表现为行业整体经营粗放, 资源、能源消耗高, 综合利用水平低, 结构不合理, 产品档次低, 落后生产能力比较大, 企业数量多、规模小, 产业集中度低等。

目前我国水泥产能约为19亿吨, 其中落后产能约有6亿多吨, 2009年底新型干法水泥生产线达1 000条以上。目前在建、待建水泥生产线还有560多条, 这些生产线全部建成后, 水泥产能将达到27亿吨, 而市场需求约为16亿吨, 故产能将严重过剩。2009年9月, 工业和信息化部发出了征求《水泥行业准入条件》函和印发了《关于抑制产能过剩和重复建设引导水泥产业健康发展的意见》。在相关文件中提出了新建水泥 (熟料) 生产线必须采用新型干法生产工艺。鼓励新线建设配置余热利用、可替代原料、燃料利用等节能减排技术和设施, 以满足节能环保和资源综合利用的要求。一方面政府加强了宏观调控, 另一方面为水泥工业加强节能减排和实现低碳经济提供了政策支持, 出现了构建低碳水泥工业体系的有利形势。

3 水泥生产过程中CO2的排放

3.1 CO2的主要排放源

由图2可知, 在一般硅酸盐水泥生产过程中直接产生CO2的起源中, 主要有生产工艺过程的排放 (Ca CO3和M2CO3分解) 、生料煅烧和原料烘干所需煤炭的燃烧反应, 以及生产过程中电力消耗折算的煤耗 (间接产生的CO2) 。另外, 还有一些因素增加了CO2的排放或减少了CO2的排放。如增加的因素有:生料中的有机碳燃烧、生产中的熟料飞灰和粉尘等所产生的C02、辅助生产的电力消耗等。减少的因素有:余热发电、余热烘干、采用代用燃料代用钙质原料、添加混合材等。图2所示为我国普通硅酸盐水泥制造过程中CO2主要排放源所占的大致比例。当生产参数不同时CO2排放的比例也会变化, 在产生CO2的主要原因中, 除去碳酸盐分解的因素外, 熟料煅烧煤耗和物料粉磨电耗是主要因素。

如果按每吨水泥排放0.7吨CO2计, 则2008年全国生产14亿吨水泥要产生温室气体10亿吨, 约占全国CO2总排放量的15%。详细计算CO2排放量时, 要设定许多生产条件并要选用许多CO2排放因子, 可变化因素较多, 常常使得详细计算的准确性受到质疑, 计算结果没有实际意义, 因此对计算方法要很好地研究, 目前国内正在制定这方面的标准。一般来说, 简单估算可以了解一个水泥厂CO2的排放程度, 还能大致了解该厂的生产水平。

应该指出的是, 实现CO2的减排是水泥工业进行产业结构调整, 加强生产管理, 提高能源、资源利用效率的综合体现, 也是实现中国水泥工业可持续发展的重要保证。CO2的减排不仅是中国水泥工业面临的严峻挑战, 同时也是中国水泥实现技术水平全面提升的重要机遇。

随着水泥产量的增加, 排放的CO2量还要增加, 为此需要高新的科学技术支持, 在减少传统水泥生产量的同时, 开发环境相容型水泥和环境负荷减少型水泥, 以减少CO2的排放量。为了实现水泥工业节能减排的目标和发展低碳经济, 应该把发展建材经济、节约能源和环境保护进行三位一体平衡, 用综合的观点制定长远战略目标。

3.2 水泥工业的能源消耗与CO2排放

煅烧是水泥工业的核心工艺, 由生料煅烧成熟料需要大量的热量, 此外, 水泥粉磨需要大量的电能。2008年我国每吨水泥综合能耗平均约为115 kg标煤, 14亿吨水泥约需1.6亿吨标准煤炭, 其中含水泥生产综合电耗1 400亿k Wh, 水泥工业消费煤炭约占全国总消费量的6%。

因煤炭的燃烧反应而产生CO2, 因此煤炭中的固定碳的含量与CO2的排放有很大的关系, 请参看燃烧反应方程式 (1) 。

在完全燃烧的情况下, 煤质越好固定碳含量越多排放的CO2越多, 如此说来, 水泥熟料煅烧效率不高、熟料煅烧的热耗越大则排放的CO2越多。所以应该采用先进的煅烧工艺, 提高熟料烧成的热效率。

燃料包括煤炭、各种燃油和各种燃气等, 石油和天然气单位热量消耗的碳排放量较煤炭低10%~30%, 但由于价格与来源问题, 我国水泥厂几乎均采用煤炭为主要燃料, 燃油为辅 (图3所示为2005年我国水泥工业能源消耗结构) 。我国煤炭资源虽然丰富, 但探明可采资源量只有1 300亿吨 (2002年数据) , 并且分布不平均, 低挥发分煤和含硫量大的煤较多, 能够用于水泥工业的煤质越来越差, 可供开采年限约70~80年。水泥工业是能源资源消耗较大的产业, 能源问题是循环经济的核心问题, 能否实现循环经济并使其持续下去, 最终还是要取决于能源。

水泥厂所用的电力, 大部分为从国家电网采购的电力 (外购) , 少部分为自发电, 外购电力必须折算出因火力发电而排放的CO2, 因为这是由于生产水泥而排放的。然而当水泥厂采用余热发电时要从全厂总电耗中扣除自家余热发电量。如果不是纯低温余热发电, 则补燃锅炉的煤耗应加在全厂的能源消耗中。

3.3 水泥工业对石灰石的需求与CO2排放

2008年我国水泥的原生态矿产资源及混合材的消耗量共计约20亿吨, 大约使用了14亿吨石苎石, 因为我国使用废弃物作为石灰质原料的替代率很小, 单从混合材使用量来看, 原料的替代率不足20%。原生态矿产资源主要指石灰石、黏土;混合材主要指矿渣、粉煤灰、火山灰、煤矸石等。

一般石灰石在硅酸盐水泥原料中的配比占80%~85%, 在水泥中约占70%左右 (图4为我国水泥制造业2007年矿产资源消耗结构图) , 所以生产水泥需要的石灰石资源是很大的, 虽然我国是一个水泥资源较丰富的国家, 各个地质年代都有石灰岩沉积, 但质量好、规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中, 并且高品位石灰石也不能全部供生产水泥使用, 化工、冶金均需优质石灰石。根据前几年我国探明的可用于水泥生产的石灰石矿物, 储量约450亿吨, 可供实际利用的约为250亿吨。根据上述石灰石用量估算, 我国现有探明石灰石的储量仅够几十年的使用, 当然石灰石的矿藏可以继续勘探, 但是天然资源走向枯竭和对工业发展的制约因素是严峻的现实。

石灰石中碳酸盐的分解, 是CO2的主要来源, 基于硅酸盐水泥化学原理, 生产制造水泥时会排放很多CO2, 方程式 (2) 和方程式 (3) 表示了碳酸盐的分解关系:

水泥工业使用废弃物发展循环经济, 可以减少石灰石的使用量, 是解决CO2排放量的方法之一。然而为了从根本上解决这一问题, 国内某高校提出要考虑改良水泥原料及相关材料的特性, 开发低碳水泥产品, 使水泥生产过程中CO2的减排达到50%。

3.4 水泥工业的污染与CO2排放

废气排放量。2008水泥工业废气一年排放量为50 000亿标准立方米, 约占全国总排放量的16%。废气中除含有大量的粉尘颗粒物外还有SO2、氮氧化物、氟化物等。

粉尘排放量。2008年约排放520万吨 (占全国排放总量的64%) , 折合全国水泥总量的0.5%。废气中排放的粉尘, 特别是熟料飞灰、水泥粉磨时的粉尘等, 具有煅烧分解而排放的CO2, 因此当粉尘排放量较大时, 应该考虑这一因素的CO2排放量。

4 水泥工业发展低碳经济的思路

4.1 提高能源效率, 推广节能减排实用技术

我国落后工艺水泥产量占总产量的30%以上, 落后产能约有5亿吨, 所以仍存在着严重的产业结构问题, 表现出整体技术经济指标低、能源效率低。继续加强产业结构调整, 淘汰落后产能, 则能有效减少CO2排放量。

我国水泥单位产品平均综合能耗目前比国际先进水平高约40%, 我国新型干法水泥的热耗比国外同规模指标高约50 kcal/kg-c1, 水泥电耗比国外高10k Wh/t, 一次能源的利用效率比国外先进水平差近7%。提高能源效率, 以较少的能源消耗创造更多的物质财富, 不仅对保障能源供给、推进技术进步、提高经济效益有直接影响, 而且也是减少二氧化碳排放的重要手段。

如上所述, 在水泥生产过程中CO2的排放源主要有燃料燃烧、Ca CO3分解和电耗折算的CO2排放量, 其中以碳酸钙分解排放的CO2最多, 为此在水泥常规生产上除了加强节能减排、推广纯低温余热发电技术之外, 要加强废弃物的利用 (代替石灰质原料和化石类燃料) 和尽可能多地使用混合材, 即用超细粉磨的电石渣、矿渣、钢渣、粉煤灰等废渣代替熟料, 从而较大幅度减少石灰石的用量, 日本太平洋水泥公司的生态水泥, 也是利用了垃圾焚烧灰大量代替石灰石的方法。水泥工业的节能减排与减少CO2排放的目的是一致的, 其实用技术的推荐目录如下, 国内几大水泥设计研究单位, 都可提供这些技术和装备。

(1) 粉磨节能新技术与新装备

主要内容有:采用大破碎比的锤式破碎机和反击式破碎机、生料辊磨粉磨技术与装备、水泥料床预粉磨与终粉磨技术与装备、细磨矿渣的辊式磨技术、辊式磨粉磨煤粉技术与装备、新型高效选粉机、水泥助磨剂等。

(2) 高效节能熟料烧成技术与装备

主要内容有:新型高效低阻的预热预分解系统、强化煅烧的两支承短回转窑、新型大推力的煤粉燃烧器、行进式稳流篦式冷却机、高性能耐火衬料等。

(3) 余热利用

主要内容有:纯低温余热发电技术、烘干兼粉磨的余热利用等。

(4) 计算机与网络信息技术

主要内容有:在线料流成分及料流流量的计量与控制、水泥生料质量控制、现场总线或集散型的DCS计算机过程控制、生产管理信息系统等。

(5) 电气节能

主要内容有:提高运行电压和减少配电级数、选用低压损变压器, 进行变频调速等。

(6) 新环保技术

主要内容有:窑尾采用高性能滤料制作的高浓度、高温型大布袋收尘器、大规模水泥熟料生产线窑尾电收尘器更换为大型布袋收尘器等。

(7) 水泥窑处置废物

主要内容有:工业废弃物的水泥窑焚烧处置、污泥的水泥窑焚烧处置、垃圾焚烧灰烧水泥等, 发展循环经济。

(8) 细掺合料技术

主要内容有:超细粉磨粉煤灰、钢渣、矿渣、煤矸石等废渣, 作为混合材使用, 即废渣资源化技术。

4.2 利用CDM机制, 开发CO2减排的新技术

清洁发展机制 (CDM) 和碳交易使发达国家可以用较低的成本完成自己的减排义务, 发展中国家又可以从中引入先进的低碳技术, 是一种促进低碳发展的模式。到2008年2月, 我国水泥行业共签订了CDM项目77个, 约一年减排CO2810万吨, 主要为余热发电和电石渣配料制水泥项目。

然而我们要注意到, 今后我国可能会受到越来越严厉的制约, 承受更多CO2的减排“义务”, 所以我们要提高自主研发的能力, 可以利用CDM机制、抓住机遇, 加强国际合作, 在促进传统减排CO2的同时, 开发和引进CO2捕获与埋存等领域控制温室气体的新技术, 水泥企业就能为社会减排CO2承担更大的任务。

现在, 国内已有人提出了开展生态设计, 利用水泥工厂的碳资源再生制造生物能源的方案, 这其实是捕捉水泥厂排放的CO2, 利用藻类与水泥工业产生的烟道废气进行光合作用, 生产生物能源, 即建立藻类养殖生物反应器, 藻类成熟后可成为生物燃料, 从而控制了CO2的排放。另外, 利用电石渣和窑尾废气合成轻质碳酸钙, 也被认为是一种低碳技术。

4.3 开发非波特兰水泥体系新产品

现在我们生产和使用的水泥, 95%以上都属于硅酸盐水泥, 而硅酸盐水泥在制备过程中要消耗很大的资源和能源、排放出很多污染环境的粉尘和CO2, SO2, NOx等废气, 所以传统水泥也面临着可持续发展的挑战, 因此出现了开发新品种和新体系水泥的新思路, 以达到保护环境的目的。近年来, 非波特兰水泥体系的研究有了一定进展, 非波特兰水泥体系的特种水泥有:硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铝酸盐水泥和阿利尼特水泥等, 其中硫铝酸盐水泥的原料为低品位矾土、石灰石和石膏, 由于石灰石的配合量低, 所以烧成温度低, CO2排放量也低。氟铝酸盐水泥用于抢修、堵漏等特殊工程, 铝酸盐水泥主要应用在耐火材料方面, 而阿利尼特水泥虽然是一种节能型水泥, 但由于对设备和钢筋有腐蚀, 所以开发前景受到影响。尽管非波特兰水泥体系的水泥还不能大量生产和使用, 但在某些特殊场合可以代替普通水泥发挥很大的作用。

另外, 近年来国内外出现了对碱激发胶凝材料的研究与报导, 称为碱胶凝材料, 主要原料是工业排放的废渣、尾矿、黏土类物料和含碱物质等, 碱的作用是激发原料, 使之具有胶凝性, 并且形成含碱水化物, 因为大部分原料中都含有一定量的钙, 因此不用专门的含钙物质也可以形成胶凝性。采用粉磨、混合等操作加工制造, 不需要高温煅烧, 因此这样的碱胶凝材料具有节能、节约资源、减排CO2的优点, 但这种胶凝材料还不能大量代替具有工业标准的硅酸盐水泥。

5 结语

(1) 低碳经济的实质是提高能源利用效率和发展循环经济, 为了解决这个问题和保护地球美好的环境, 人们必须加强科技创新。我国是仅次于美国的世界上第二大CO2排放国, 发展低碳经济对于中国这样一个人均占有资源、能源有限的国家来说十分必要。水泥工业是继煤电和钢铁业之后我国CO2排放量大的产业, 因此水泥工业发展低碳经济、促进CO2减排有着重要的作用。

(2) 在水泥生产过程中CO2的主要排放源有:燃料的碳燃烧、Ca CO3分解和电耗折算的CO2排放量, 同时具有许多不确定因素, 因此制定一部CO2排放量计算法很重要。水泥工业发展低碳经济的思路是:

①加强产业结构调整, 提高能源效率, 推广节能减排实用技术。

②利用CDM机制, 加强国际合作, 开发CO2减排的新技术。

③开发非波特兰水泥体系新产品。

(3) 我国水泥工业发展环保型低碳经济势在必行, 水泥工业正在努力实现与资源、环境、经济和社会的全面协调发展, 即从不可持续发展的传统工业向可持续发展的生态工业过渡。增强自主创新能力, 高度重视研发工作, 重点着眼于中长期战略技术的储备, 推广市场现有的低碳技术, 开发新的低碳技术和低碳产品是我们当前的重要工作, 我们期待着水泥工业能为全社会减排CO2作出更大的贡献。

(4) 水泥生产企业可根据本文分析, 研究本企业减排CO2的潜力, 估算本企业排放CO2的数值, 当国家标准CO2排放量计算方法公布后, 可详细计算排放数值, 行业协会或相关组织可建立评价体系。

摘要：大气中CO2浓度升高带来的全球气候变化已逐步为人们所认识, 因此, 出现了低碳经济新概念。所谓低碳经济就是以低能耗、低排放、低污染为基础的经济模式, 其实质是提高能源利用效率和创建清洁生产机制, 减少CO2等温室气体的排放量。水泥工业是我国工业生产中CO2排放量大的产业, 因此, 水泥工业发展低碳经济、促进CO2减排有着举足轻重的作用。本文叙述了我国水泥工业的现状、水泥生产中CO2的主要排放源及对环境的影响、减排CO2的重要措施以及科技创新对实现低碳经济的重要作用。

关键词：水泥工业,低碳经济,能源,二氧化碳

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