水泥技术

2023年, 第1卷, 第3期　刊出日期：2023-05-25

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节能减排

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双碳背景下水泥行业氢能的发展现状及趋势

李华军, 杨欢迎, 马娇媚, 赵亮, 王佳硕

水泥技术, 2023, 1(3): 15-24. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233015

摘要 ( 553 )

PDF (4611KB) ( 43 )

氢能具有清洁无污染、单位质量能量密度高等特点，被视为21世纪最有发展潜力的清洁能源之一，在水泥、火电、汽车等领域的应用已成为各国技术研究的重点方向。氢能在国内外水泥工业中的发展现状主要是氢气作为燃料直接燃烧产生能量和氢气与碳利用技术（CCUS）结合使用两种方式。氢气直接燃烧技术的关键在于，通过氢气的掺入，提高替代燃料对化石燃料的替代率；氢与CCUS结合使用的关键在于，CO2的捕集及研制催化CO2加氢制甲醇的高效催化剂。结合氢内燃机、氢燃气轮机等工业领域对氢能燃烧存在的自燃、早燃、回火、NOX排放量大等理论研究和解决方案研究，分析了我国水泥行业氢能当前发展现状和未来发展趋势。

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水泥窑协同处置城市干化污泥技术及其工程化应用

陈锐章, 陶从喜, 赵必胜, 刘超, 罗辉

水泥技术, 2023, 1(3): 25-31. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233025

摘要 ( 319 )

PDF (8211KB) ( 15 )

广州越堡水泥协同处置城市干化污泥项目采用“污水处理厂内干化+水泥窑协同处置”技术路线，市政污泥经污水处理厂深度脱水+电热干化后，污泥最终含水率降至40%以下；干化污泥再经协同处置系统卸料、输送、破碎、喂料、除尘除臭，处置城市干化污泥量达600t/d，折算处置含水湿污泥约1 800t/d，技术优势明显。污泥处置系统运行以来，二噁英排放量为
0.037ng TEQ/m3，远低于国家标准排放限值0.1ng TEQ/m3；年节煤约4.4万吨，节煤收益>3 750万元，按照吨烟煤排放CO2 2.0t估算，年可减排CO2约8.8万吨。

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水泥窑SCR脱硝催化剂磨损机理分析及解决措施

彭小平, 王永刚, 程兆环, 唐新宇

水泥技术, 2023, 1(3): 32-37. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233032

摘要 ( 328 )

PDF (4001KB) ( 14 )

水泥窑SCR脱硝系统运行过程中，催化剂的磨损过快问题逐步显现出来。水泥窑SCR脱硝系统催化剂磨损的主要原因有灰尘含量大、原始设计不合理和粉尘堵塞造成流场不均匀、吹灰制度不合理，催化剂自身抗磨性能差等。通过理论分析，催化剂磨损的最大影响因素为烟气流速，磨损速度与烟气流速的三次方相关。为缓解催化剂磨损快的问题，通常采取选择合理的催化剂，增加催化剂自身的抗磨性能，数值模拟合理的设计反应器流场，改善催化剂服役环境和合理的吹灰制度等方式进行解决，从而保证脱硝系统的运行稳定性，达到超低排放的环保要求。

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装备技术

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回转窑双直流传动调速系统的设计及应用

顾威

水泥技术, 2023, 1(3): 38-43. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233038

摘要 ( 286 )

PDF (2164KB) ( 6 )

水泥回转窑直流调速系统的合理设计关系到回转窑的稳定运行，某6 000t/d水泥熟料生产线采用双直流传动调速系统，配置1台三绕组整流变压器及2台直流调速装置。整流变压器一次侧绕组接成三角形，二次侧绕组中，一个接成三角形，另一个接成星形，2台直流调速装置直接向2台直流电机供电。通过计算整流变压器容量、直流调速装置启动电枢电流，进行直流调速装置及主断路器等设备的选型。DCS控制系统负责双直流调速系统的测量、控制和保护。双直流传动调速系统自运行以来，各项考核指标均优于合同要求，适用于5 000t/d及以上规模水泥熟料生产线。

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轮带偏摆的测量分析及修复方法

胡涛, 何峥辉, 刘钢, 王伟, 佘祥忠

水泥技术, 2023, 1(3): 44-49. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233044

摘要 ( 227 )

PDF (3948KB) ( 3 )

轮带在运动中会产生一定的偏摆，影响回转窑的稳定运行。通过使用激光测距仪测量轮带偏摆量，将窑筒体的一个回转周期32等分，取一圈中每段距离的平均值，采用最小二分法计算轮带偏摆量。根据计算结果，分析轮带偏摆产生的原因，监测筒体温度变化和轮带/托轮的不均匀磨损，进行轮带处筒体更换和轮带在线修磨等调整，使轮带偏摆量恢复正常，确保回转窑长期稳定运行。

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技术改造

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立式辊磨煤粉制备系统节能降耗改造

刘迪, 杜鑫, 武晓, 刘畅

水泥技术, 2023, 1(3): 50-55. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233050

摘要 ( 314 )

PDF (2717KB) ( 74 )

针对原煤物料特性，为解决立式辊磨煤粉制备系统阻力高、选粉机分选效率低、系统运行电耗高、配套回转窑能力不足等问题，研发设计了选粉机新型动叶片、静叶片、密封结构以及立式辊磨加压拉杆。改造后，降低了磨内物料循环负荷，系统阻力降低500~1 000Pa，系统电耗降低2.0~4.0kW·h/t，磨机产量提升10%~20%，保障了水泥窑系统的高效运转。

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ATOX50生料辊磨的节能降耗升级改造

王海, 胡晓东, 胥瀚, 王双军

水泥技术, 2023, 1(3): 56-60. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233056

摘要 ( 260 )

PDF (6067KB) ( 14 )

某5 000t/d水泥熟料生产线配套ATOX50生料辊磨运行初期，产量达不到设计要求，磨辊衬板磨损严重，粉磨电耗达22kW·h/t，严重制约了回转窑的正常生产。通过更换陶瓷衬板延长磨辊使用寿命，使用料封仓+转轮锁风喂料器、增加排渣口锁风装置减少系统漏风，将原选粉机升级为LZT型选粉机，优化选粉机回灰管路，减少物料磨内循环，改进刮料板和收尘器提升阀气缸，提升磨机运行效率，加强工艺操作，减小磨机振动，优化研磨压力和进厂物料粒度等，生料粉磨系统电耗降至17kW·h/t，节能降耗效果显著。

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6 000t/d水泥熟料生产线节能降耗改造实践

别建敏, 王辉, 王李均, 郭永强

水泥技术, 2023, 1(3): 61-66. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233061

摘要 ( 257 )

PDF (3924KB) ( 11 )

国内某6 000t/d水泥熟料生产线实施了预热器降阻、分解炉扩容、分级燃烧和整体更换成第四代中置辊式破碎机冷却机等一系列改造实践。改造后，窑系统各项运行指标均有明显提升，分级燃烧结合SNCR脱硝系统实现了NOX<50mg/Nm3的超低排放，脱硝氨水（浓度20%）用量约3.6kg/t，达到了预期效果。

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万吨水泥生产线回转窑驱动系统的改造

王科学, 纪良, 王明乾

水泥技术, 2023, 1(3): 67-70. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233067

摘要 ( 262 )

PDF (3320KB) ( 4 )

徐州中联万吨水泥熟料生产线?6m×90m回转窑原有驱动系统已无法满足企业降本增效、节能减排需求，在最大限度保持驱动系统安装尺寸不变的情况下，通过重新选型减速机，窑转速最大可达5r/min；通过对润滑油站优化设计，解决了减速机冷却润滑不足、油温高的问题；通过安装锁紧盘、调整扭力臂以及万向节联轴器等，解决了齿轮箱偏载振动大的问题。改造后的回转窑设备运行平稳，满足了系统提产提速的要求。

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生产技术

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脱硫石膏引起水泥凝结时间异常的原因分析

钟煜, 曾荣, 劳里林

水泥技术, 2023, 1(3): 73-78. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233073

摘要 ( 301 )

PDF (2303KB) ( 13 )

脱硫石膏是常用的水泥调凝剂，因使用脱硫石膏而引发的水泥凝结时间异常事故时有发生。通过采用XRD矿物分析、XRF元素分析、溶解特性分析、DSC-TG热特性分析等试验方法，对某企业使用脱硫石膏引发的水泥凝结时间异常原因进行了分析。分析结果显示，脱硫石膏中适量杂质离子的存在，对水泥的缓凝有一定改善作用；含有较多半水石膏的脱硫石膏，活性较高、溶解快、溶解度高，缓凝作用发挥快。水泥企业使用工业副产脱硫石膏前，应进行相关理化分析，优化脱硫石膏的掺加比例，稳定水泥质量。

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中子活化在线分析仪在水泥生料配料中的应用

卢国强, 江朋

水泥技术, 2023, 1(3): 79-86. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233079

摘要 ( 319 )

PDF (3858KB) ( 15 )

水泥生料配料的质量直接影响熟料的质量、产量及能耗，目前国内水泥生产线的原料配比控制大多采用以实验室X荧光分析仪为主的质量控制系统，本文分析了这种质量控制系统存在的分析滞后、样品代表性差、人为因素误差时有发生等问题现状。中子活化在线分析仪采用瞬发γ中子活化分析技术，通过检测特征γ射线的能量和强度，辨识物料元素种类及含量，以实现水泥生料配料在线实时质量控制，每小时可进行60次生料配比分析计算和调整。中子活化在线分析仪应用于水泥生产后，静态标定和动态运行标定结果表明，中子活化在线分析仪性能稳定，检测精度高，生料和熟料率值合格率和稳定性均有所提升。

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综述

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磷酸镁水泥的研究进展

刘睿楠, 王立艳

水泥技术, 2023, 1(3): 87-90. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233087

摘要 ( 380 )

PDF (2814KB) ( 13 )

磷酸镁水泥凝结时间短、早期强度高，在机场跑道、隧道、矿井等民用建筑和国防工程的抢修等方面具有广阔的前景。但磷酸镁水泥水化极快，凝结时间非常短，导致工程施工无法进行。综述了现阶段磷酸镁水泥凝结时间受原材料、缓凝剂、掺合料等因素影响的新成果，以及提高磷酸镁水泥密实性、粘结性、抗冻性性能的新措施，展望了磷酸镁水泥的发展前景。

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含氟污泥对熟料凝结时间影响的研究进展

冯云, 李榛, 张文涛, 李佳, 赵峰

水泥技术, 2023, 1(3): 91-96. doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20233091

摘要 ( 277 )

PDF (2124KB) ( 14 )

含氟污泥配料生产的水泥在使用过程中会出现凝结时间延长的情况，在预分解窑上的使用案例和相关试验研究结果表明，通过在水泥熟料生产过程中适当调整熟料三率值和含氟污泥掺加量，合理控制生料中Fe2O3、F-和CaSO4含量，控制熟料矿物组成，可有效改善熟料凝结时间。若将含氟污泥稳定用于水泥窑协同处置生产水泥熟料，按照当前水泥实际产能计算，每年可处置约0.72亿吨含氟污泥，节能减排效果显著。

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