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摘要：水泥是一种重要的建材，在生产过程中极易产生污染。随着国家对环境保护工作的重视，水泥生产企业也面临着巨大的挑战。本文对水泥生产的工艺和设备进行了研究，概述了当下水泥生产工艺和设备中存在的问题，提出了相关的建议和策略，并对我国水泥生产工艺及设备的发展趋势进行了展望，旨在进一步实现节能环保，提高水泥生产企业的竞争力。
關键词：水泥生产；工艺；设备
1引言
随着我国基础设施建设进程的加快，水泥的消耗量也与日俱增。然而面对国家供给侧改革的逐步推进，水泥生产企业也面临着前所未有的挑战。一方面是市场消费量和消费需求的不断上升，另一方面是国家对水泥行业生产企业节能环保的要求，在这种环境下，水泥企业必须加快调整步伐，更好地面对当下，迎接未来。本文结合从业经验从水泥生产的工艺和设备方面谈一下自己的思路和看法，希望给业内人士带来思考和启发。
2目前水泥生产工艺和设备存在的问题
目前，我国水泥生产工艺和设备主要存在两大问题。
首先是环保问题。作为传统行业，很多水泥生产企业仍然沿用过去陈旧的生产工艺和设备，不仅能耗大，效率低，而且对环境造成了极大的危害。近年来国家对重点工业生产企业的排放指标提出了越来越高的要求，这就使很多中小企业十分被动，随着国家供给侧改革各项政策的落实，很多小型水泥生产企业如果不重视工艺的优化，达不到环境排放标准必然面临淘汰的境遇。因此不断从环保的出发点来改进生产工艺和设备是当下水泥生产企业面临的一个重要问题。
其次是能源的利用率问题。水泥产业是高耗能产业，过去很长时期内，水泥生产企业对能源的利用率较低，不仅体现在直接的燃料能源浪费上，同时也体现在废料废液废气的回收再利用程度较低，使能源以直接或间接的形式流失，未能充分的节约能源和利用能源。在资源日益短缺的今天，如何不断提高能源的回收和利用率是水泥生产工艺和设备改造和优化所要考虑的第二个问题。
3水泥生产工艺和设备问题的优化
（一）水泥强度的提高。水泥强度的提高大多是通过添加剂来实现的。一方面是传统纤维类的添加剂性能越来越优化，另一方面是不断出现性能更加优异的新型材料添加剂。
聚乙烯醇纤维，不仅具有良好的力学性能，而且化学稳定性较高，且对人体和环境无毒害，被用于水泥基中来改善其性能。对聚乙烯醇纤维砼进行摆锤抗冲击试验，试件尺寸120mm×15mm×10mm，配比为水泥：砂：水=1：1.5：0.5，发现纤维的加入能使砂浆的冲击强度提高10%～22%，掺量在0.6～1.2kg/m3较适宜，尤其适用于各种抗震、抗冲击环境中。
石墨烯纳米材料添加剂是一种新型材料添加剂，不仅固化时间更快，提高了生产效率，而且可以大大提高水泥的机械性能。将不同掺量的石墨烯对水化龄期为28天的樱花水泥石力学性能进行试验发现，当石墨烯掺量为0.06%时，水泥石的力学性能较高，抗折强度近10MPa，抗压强度近60MPa。与目前市面上的同类水泥相比，其抗压强度约提高30%，弯曲强度约提高60%。此外，由于二氧化碳排放量减少更利于生态环保，因此石墨纳米材料添加剂为高性能水泥产品系列提供更多的可能性。
（二）除尘除烟设备。
水泥装车设备。它主要是利用空气动力学的原理来设计成负压区，通过设置一个主吸尘口，两个侧吸尘口来防止灰尘飘散；同时系统的压力可进行灵活调整以满足各种扬尘的浓度要求。此外，它可以通过调整风口和风速来改变洗尘罩覆盖的区间，既保证了吸尘效果，同时也节约了能源。
滤袋。新型干法水泥生产中水泥窑窑头、窑尾、烘干机以及水泥磨机等工艺环节产生大量的高温烟气，滤袋可以达到很好的吸尘效果。高温领域的滤袋材料也越来越多，比如玻纤布覆膜滤料、玻璃纤维耐高温复合滤料、芳香族聚酰胺滤料等等，在物理性能及化学稳定性方面有了很大提升。
（三）循环水阻垢技术。过去化学药剂除垢会使污水的排放指标难以实现。新型的循环水阻垢技术利用超声波在水中传播的各种效应让液体中的污垢在超声场作用下发生物理和化学变化，继而实现污垢的松散脱落和清除。这一技术不仅没有引入后序的污染源，同时也提高了换热效率。
（四）飞灰处理技术。飞灰对环境有着极大危害，目前我国飞灰处理技术主要有固化填埋和水泥窑处置技术。填埋类处理技术具有占地费用高的劣势，长期来看不利于企业降低成本。而水泥窑系统处置技术是将水泥窑熔融温度升高到1400℃以上，此时飞灰中的二噁英已经被完全分解彻底消除了，之后再进行水洗，蒸发，形成标准的工业盐副产品，而飞灰中的重金属在经过高温熔融后也完全固化于水泥熟料中，实现了零排放。
4我国水泥生产工艺和设备的发展
我国水泥工业从早期的湿法立窑发展到现在的新型干法旋窑，从过去的日产几百吨，发展到几千吨，再到现在的日产上万吨，无论从生产技术方面还是生产设备方面都实现了很大的跨越，从过去向国外引进先进技术到现在自主研发的技术和设备引领世界。比如我国自主研发的日生产1.5万吨的水泥巨型生产线已经拥有12条，在核心装备上，深度交错排列柱钉的辊压机不仅粉碎效率高，工艺系统简捷，同时将过去普通辊面的使用寿命提高了十倍。这些技术和设备的发展不仅给水泥行业带来了质的飞跃，同时也辐射到相关的冶炼、矿山等行业，带动了多个行业的发展。
在未来，水泥产业的发展趋势是以节省资源、节约能源和环境保护为中心的，具体体现在以下方面：不断加强水泥生产的生态化技术以及相关设备的研究、进行清洁生产和高效集约化生产、逐步减少天然资源能源的消耗、最大程度地减少环境污染、最大程度地回收和利用废料、更好地接收和消化工业废弃物以及城市生活垃圾等等，通过工艺和设备的不断优化来实现水泥工业与自然环境的友好、相融、和谐、共存，实现水泥行业的绿色可持续性发展。
5结语
在国家供给侧改革的背景下，水泥企业的竞争将日益加剧，为了提高企业的竞争力，必须尽快实现自身转型。在这一过程中，科技具有无法忽视的助推力，水泥生产工艺以及设备的不断除旧革新将为水泥企业的发展带来更多实际价值和更多未来的砝码。
参考文献：
[1]浅析水泥生产工艺与设备的发展，秦福在，《民营科技》，2015（03）
[2]浅谈水泥产品生产中的工艺发展与质量控制，魏古龙，《商品混凝土》，2013（02）
關键词：水泥生产；工艺；设备
1引言
随着我国基础设施建设进程的加快，水泥的消耗量也与日俱增。然而面对国家供给侧改革的逐步推进，水泥生产企业也面临着前所未有的挑战。一方面是市场消费量和消费需求的不断上升，另一方面是国家对水泥行业生产企业节能环保的要求，在这种环境下，水泥企业必须加快调整步伐，更好地面对当下，迎接未来。本文结合从业经验从水泥生产的工艺和设备方面谈一下自己的思路和看法，希望给业内人士带来思考和启发。
2目前水泥生产工艺和设备存在的问题
目前，我国水泥生产工艺和设备主要存在两大问题。
首先是环保问题。作为传统行业，很多水泥生产企业仍然沿用过去陈旧的生产工艺和设备，不仅能耗大，效率低，而且对环境造成了极大的危害。近年来国家对重点工业生产企业的排放指标提出了越来越高的要求，这就使很多中小企业十分被动，随着国家供给侧改革各项政策的落实，很多小型水泥生产企业如果不重视工艺的优化，达不到环境排放标准必然面临淘汰的境遇。因此不断从环保的出发点来改进生产工艺和设备是当下水泥生产企业面临的一个重要问题。
其次是能源的利用率问题。水泥产业是高耗能产业，过去很长时期内，水泥生产企业对能源的利用率较低，不仅体现在直接的燃料能源浪费上，同时也体现在废料废液废气的回收再利用程度较低，使能源以直接或间接的形式流失，未能充分的节约能源和利用能源。在资源日益短缺的今天，如何不断提高能源的回收和利用率是水泥生产工艺和设备改造和优化所要考虑的第二个问题。
3水泥生产工艺和设备问题的优化
（一）水泥强度的提高。水泥强度的提高大多是通过添加剂来实现的。一方面是传统纤维类的添加剂性能越来越优化，另一方面是不断出现性能更加优异的新型材料添加剂。
聚乙烯醇纤维，不仅具有良好的力学性能，而且化学稳定性较高，且对人体和环境无毒害，被用于水泥基中来改善其性能。对聚乙烯醇纤维砼进行摆锤抗冲击试验，试件尺寸120mm×15mm×10mm，配比为水泥：砂：水=1：1.5：0.5，发现纤维的加入能使砂浆的冲击强度提高10%～22%，掺量在0.6～1.2kg/m3较适宜，尤其适用于各种抗震、抗冲击环境中。
石墨烯纳米材料添加剂是一种新型材料添加剂，不仅固化时间更快，提高了生产效率，而且可以大大提高水泥的机械性能。将不同掺量的石墨烯对水化龄期为28天的樱花水泥石力学性能进行试验发现，当石墨烯掺量为0.06%时，水泥石的力学性能较高，抗折强度近10MPa，抗压强度近60MPa。与目前市面上的同类水泥相比，其抗压强度约提高30%，弯曲强度约提高60%。此外，由于二氧化碳排放量减少更利于生态环保，因此石墨纳米材料添加剂为高性能水泥产品系列提供更多的可能性。
（二）除尘除烟设备。
水泥装车设备。它主要是利用空气动力学的原理来设计成负压区，通过设置一个主吸尘口，两个侧吸尘口来防止灰尘飘散；同时系统的压力可进行灵活调整以满足各种扬尘的浓度要求。此外，它可以通过调整风口和风速来改变洗尘罩覆盖的区间，既保证了吸尘效果，同时也节约了能源。
滤袋。新型干法水泥生产中水泥窑窑头、窑尾、烘干机以及水泥磨机等工艺环节产生大量的高温烟气，滤袋可以达到很好的吸尘效果。高温领域的滤袋材料也越来越多，比如玻纤布覆膜滤料、玻璃纤维耐高温复合滤料、芳香族聚酰胺滤料等等，在物理性能及化学稳定性方面有了很大提升。
（三）循环水阻垢技术。过去化学药剂除垢会使污水的排放指标难以实现。新型的循环水阻垢技术利用超声波在水中传播的各种效应让液体中的污垢在超声场作用下发生物理和化学变化，继而实现污垢的松散脱落和清除。这一技术不仅没有引入后序的污染源，同时也提高了换热效率。
（四）飞灰处理技术。飞灰对环境有着极大危害，目前我国飞灰处理技术主要有固化填埋和水泥窑处置技术。填埋类处理技术具有占地费用高的劣势，长期来看不利于企业降低成本。而水泥窑系统处置技术是将水泥窑熔融温度升高到1400℃以上，此时飞灰中的二噁英已经被完全分解彻底消除了，之后再进行水洗，蒸发，形成标准的工业盐副产品，而飞灰中的重金属在经过高温熔融后也完全固化于水泥熟料中，实现了零排放。
4我国水泥生产工艺和设备的发展
我国水泥工业从早期的湿法立窑发展到现在的新型干法旋窑，从过去的日产几百吨，发展到几千吨，再到现在的日产上万吨，无论从生产技术方面还是生产设备方面都实现了很大的跨越，从过去向国外引进先进技术到现在自主研发的技术和设备引领世界。比如我国自主研发的日生产1.5万吨的水泥巨型生产线已经拥有12条，在核心装备上，深度交错排列柱钉的辊压机不仅粉碎效率高，工艺系统简捷，同时将过去普通辊面的使用寿命提高了十倍。这些技术和设备的发展不仅给水泥行业带来了质的飞跃，同时也辐射到相关的冶炼、矿山等行业，带动了多个行业的发展。
在未来，水泥产业的发展趋势是以节省资源、节约能源和环境保护为中心的，具体体现在以下方面：不断加强水泥生产的生态化技术以及相关设备的研究、进行清洁生产和高效集约化生产、逐步减少天然资源能源的消耗、最大程度地减少环境污染、最大程度地回收和利用废料、更好地接收和消化工业废弃物以及城市生活垃圾等等，通过工艺和设备的不断优化来实现水泥工业与自然环境的友好、相融、和谐、共存，实现水泥行业的绿色可持续性发展。
5结语
在国家供给侧改革的背景下，水泥企业的竞争将日益加剧，为了提高企业的竞争力，必须尽快实现自身转型。在这一过程中，科技具有无法忽视的助推力，水泥生产工艺以及设备的不断除旧革新将为水泥企业的发展带来更多实际价值和更多未来的砝码。
参考文献：
[1]浅析水泥生产工艺与设备的发展，秦福在，《民营科技》，2015（03）
[2]浅谈水泥产品生产中的工艺发展与质量控制，魏古龙，《商品混凝土》，2013（02）