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2025年, 第1卷, 第3期 刊出日期：2025-05-25
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中材国际第三届水泥绿色智能发展大会成功举行
水泥技术, 2025, 1(3): 1-1.
摘要
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2025年5月16日，以“绿色智能 合作共赢”为主题的中材国际第三届水泥绿色智能发展大会在合肥举行。来自全球49个国家的580余名行业精英与专家学者齐聚一堂，聚焦绿色低碳、数字设计、智能管理、传统拓展等领域进行深度对话交流，助力全球水泥工业高质量发展，携手共建人类命运共同体。
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浅谈碳酸盐分解耦合CO2原位还原技术国内外研究进展
赵琳, 赵亮, 王佳硕, 杨欢迎
水泥技术, 2025, 1(3): 2-10.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253002
摘要
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探讨了甲烷干重整（CH4-DRM）与碳酸盐分解技术协同应用于水泥行业CO2减排的潜力及工业应用前景。介绍了CH4-DRM反应的基本原理及热力学特性，分析了其在CO2资源化利用中的关键作用，并总结了相关催化剂设计和反应条件优化的研究进展。对于碳酸盐分解的原位CO2还原，探讨了其热效率优势及与CH4-DRM的工业耦合路径，评估了工业化应用的可行性。最后，从明晰反应机理、工艺整合、催化剂优化和规模化利用评估等方面提出了未来研究方向，为水泥行业低碳转型提供理论支持和技术指导。
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应用窑头循环风系统提高水泥窑余热发电量的实践
张国平, 邹军辉, 谢华
水泥技术, 2025, 1(3): 11-15.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253011
摘要
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水泥生产线回转窑窑头高温废气经篦冷机和余热锅炉热回收后，排风温度约为100℃，直接外排存在热量浪费的问题，通过设置窑头循环风系统，可以进一步提高热量利用效率和水泥窑余热发电量。根据热量平衡原理，分析了篦冷机输入输出热量平衡关系，进行了余热锅炉入口热量变化理论计算。结果表明，将窑头外排废气重新引入篦冷机冷却风系统，在其他热量不变的情况下，可以增大窑头余热锅炉入口热量，提高汽轮机做功效率，从而提高余热发电量。以某5 000t/d新型干法水泥熟料生产线为例，阐述了窑头循环风系统设计和安装方案，提出了合理设计循环风管道和引入先进控制技术等优化措施。生产应用表明，设置窑头循环风系统后，吨熟料余热发电量增加了6.38kW·h/t.cl，废气排放和热污染得到了有效控制，环境效益和经济效益显著。
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立磨磨辊轴承选型优化设计及应用
韩有昂, 梁盛澎, 许晨
水泥技术, 2025, 1(3): 16-21.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253016
摘要
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磨辊是立式辊磨的核心部件，通常采用圆柱轴承和双列圆锥轴承组合配置方式，如何提高轴承寿命并降低磨辊成本是当前研究的重点。磨辊轴承寿命的常规计算方法基于磨辊辊面压强均匀分布假设展开，计算所得寿命与实际使用寿命差异较大。本文提出了一种将磨辊辊压力的加载位置调整至近辊套大端的新计算方法，并将圆柱轴承与圆锥轴承对调位置，受力分析计算得出圆柱轴承和双列圆锥轴承的使用寿命均>80 000h。同时，按照新的配置方案优化了轴承选型，进行了辊轴受力计算和辊轴、轮毂有限元分析，有效降低了轴承冗余设计。实际应用表明，优化后的磨辊轴承配置已成功运行三年以上，提高了设备可靠性和使用寿命，节约了成本，经济效益显著。
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TRMGP34.2外循环钢渣立磨的开发与应用
蔡晓亮
水泥技术, 2025, 1(3): 22-27.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253022
摘要
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钢渣为炼钢过程中产生的副产物，粉磨为超细微粉后可提高其化学活性，有利于资源化利用。分析了常见的钢渣立磨终粉磨、辊压机终粉磨、球磨机粉磨各自存在的问题，提出了研发TRMGP34.2外循环钢渣立磨联合粉磨的解决方案。以某年产30万吨超细钢渣微粉生产线为例，介绍了TRMGP34.2外循环钢渣立磨工艺流程、主机配置、工作原理和主要特点，优化了磨盘转速、磨辊投影压力等参数选型，改进了研磨区、刮料板、排渣口、壳体耐磨衬板、磨内加装除铁装置等设计。项目投产后，进一步优化了磨机工作压力，改善了磨机振动，调整了磨内喷水、出口风温和外排渣循环量，使超细钢渣微粉成品比表面积达到550m2/kg，生产连续稳定，促进了钢渣的资源化再利用。
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异形强制旋转卸料器在水泥配料站的应用
张宏, 刘福红, 陈彦军, 徐生双
水泥技术, 2025, 1(3): 28-32.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253028
摘要
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分析了水泥生产传统配料仓存在下料溜子结构简单、物料临界休止角较大等问题，工业副产品脱硫石膏作为缓凝剂时因其水分含量大、粘性高，易导致配料仓堵料、断料及篷仓。应用异形强制旋转卸料器对配料仓进行了改造，改造时将原有配料仓上部利旧，下部拆除安装新的“一分二”异形仓体，加装高分子聚乙烯板、异形强制旋转卸料器和接近限位机构。强制卸料器内置三把刮刀，通过刮刀与仓壁的相对运动，实现了全方位的稳料流动，可自行判断设备堵料情况，实现了配料仓自动清堵。改造后，水泥SO3控制指标合理，出磨水泥合格率提升，年可节约用电约169.32万元，节约人工成本约18万元。
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水泥包装袋自动插袋机的研究与应用
高秉伟, 刘书清, 慕显文
水泥技术, 2025, 1(3): 33-38.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253033
摘要
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为了解决水泥包装车间人工插袋方式生产效率低下，难以适应下游生产工序包装机智能化水平和生产效率提高的问题，开发了一种水泥包装袋自动插袋机。自动插袋机由理袋装置、插袋装置和计数装置等组成；理袋装置采用“总分总”的理袋、分袋、送袋模式，确保水泥包装袋成叠码放整齐，分送时不粘连；插袋装置由转袋机、翻袋机和插袋机组成，协同完成插袋作业；计数装置由两套弹簧感应计数器组成，完成应装水泥包装袋计数工作。自动插袋机应用后，生产效率最高可达120t/h，插袋成功率≥97%；能够自动识别下游生产工序包装机上有无水泥包装袋，是否需插袋，自动跟随包装机生产速度，完成无级速度跟随，与包装机完美配合。
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露天矿开采智能爆破设计软件的开发与应用
王荣, 张明生, 胡亚东, 张杨, 栗红玉
水泥技术, 2025, 1(3): 39-45.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253039
摘要
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综述分析了现有露天矿开采爆破设计软件多聚焦于单一工序的优化，缺乏与下游生产环节的数据联动；爆破经济性分析局限于炸药单耗，缺乏对多维度成本的综合考量。智能爆破设计软件作为数字矿山系统的重要组成部分，实现了与矿山生产管理平台和矿山地质资源平台等平台的无缝衔接，爆破设计功能向下游工序延展，赋予数字矿山系统对矿山全生产过程的精准控制，实现了爆破作业经济价值的最大化。以某灰岩矿爆破为例，采用智能爆破设计软件后，只需通过定义爆破区域、爆破方案比选和寻优、自动布孔、装药和爆破连线，最后输出爆破设计成果即可，操作简便快捷。其中，爆堆块度识别技术的应用为爆破方案的自动比选和寻优提供了数据支撑。智能爆破设计软件的创新研发，首次实现了爆破方案的全生命周期成本寻优，为矿山经济效益最大化提供了新范式。
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辊压机辊套焊接机器人自动焊接控制系统的设计
黄贺
水泥技术, 2025, 1(3): 46-50.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253046
摘要
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辊压机辊套的焊接由内向外依次为打底层、过渡层、耐磨层及花纹层，其焊接质量直接影响辊压机的挤压效果。分析了传统人工焊接或半自动焊接存在的焊接过程不可控、数据追溯困难、生产效率低等弊端，提出了开发设计基于PLC的机器人自动焊接控制系统思路。机器人自动焊接控制系统以PLC作为主控制单元，通过物联网技术实现各项数据的云端传输，通过熔池监测装置、三维扫描装置、焊丝称重装置、编码器等实时监测并反馈焊接的过程数据，通过开发应用PLC控制程序、辊套焊接机器人控制程序、HMI界面程序等，实现了辊套焊接过程的全自动化和精准控制。生产实践表明，应用机器人自动焊接控制系统后，焊接辊套表面整齐度、整洁度大幅提升，裂纹现象得到了较好的控制，显著提升了辊套焊接质量和生产效率，保证了辊套质量的一致性与可塑源性。
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数字化智能化转型赋能水泥企业数据价值提升
项大江, 朱学强, 杨支猛, 刘井伟
水泥技术, 2025, 1(3): 51-55.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253051
摘要
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水泥企业向数字化、智能化转型升级是顺应时代发展的必然趋势，建设高质量的数据体系有助于企业的生产和发展。阐述了水泥企业数字化、智能化转型的主要内容，包括实施元数据和主数据的清洗治理，实现跨系统数据的互联互通和业务流程的标准化，构建多模块高质量数据体系，强化数据加密、脱敏、访问控制、安全监控等多方式数据安全保障。水泥企业通过实施数字化、智能化转型策略，实现了管理体系标准化、业务流程信息化、质量控制数字化、工作模式智能化，提升了数据质量和数据价值，促进了水泥企业管理数据的无缝对接和全级次业务的高效协同。
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水泥熟料水溶性六价铬含量偏高的应对措施
李强, 齐荣杰, 谢振中, 王焕
水泥技术, 2025, 1(3): 56-60.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253056
摘要
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某4 500t/d水泥熟料生产线采用有色金属灰渣作为铁质原料，2024年生产的水泥熟料中水溶性铬（VI）含量高达14.30mg/kg，严重超过了国家限制指标要求。分析了该生产线水溶性铬（VI）含量超标的原因，通过适当降低水泥熟料煅烧温度，调节回转窑系统风、煤、料匹配，使水泥熟料中的水溶性铬（VI）含量降低至10.01mg/kg；进一步控制原材料中总铬含量，采用总铬含量较低的铜渣作为铁质原料，在水泥粉磨环节掺加价格低廉、毒性较小的硫酸亚铁还原剂，使出库水泥中水溶性铬（VI）含量降低至<6.12mg/kg，优于GB31893-2015《水泥中水溶性铬（VI）的限量及测定方法》规定的限制指标要求，具有较高的推广应用价值。
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5 000t/d水泥熟料生产线湿法脱硫系统改造及优化
冯海军, 王爱琴
水泥技术, 2025, 1(3): 61-64.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253061
摘要
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某5 000t/d水泥熟料生产线采用简易的湿法脱硫工艺，该系统在本底硫浓度较高时运行效果欠佳。为使SO2排放浓度达到当地环保排放标准要求，对脱硫系统进行了SO2超低排放优化改造。分析了浆液制备系统、吸收塔系统、石膏脱水系统等在参数设置、系统工艺、生产操作等方面的现状和存在的问题，提出了增设振打装置改善下料器堵料、控制吸收塔浆池区浆液pH值和密度值、治理粉尘超标和循环泵封水压力偏低、调节石膏含水率等解决方案。改造后，达到了烟囱出口SO2排放浓度稳定在<35mg/Nm3的效果。同时，提出了湿法脱硫系统停机时的注意事项以及系统料液平衡、化学反应平衡的控制策略。
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生物质（竹炭）替代燃料在水泥生产中的应用
周德刚, 邱平, 朱强
水泥技术, 2025, 1(3): 65-70.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253065
摘要
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生物质竹炭与传统煤炭相比，更为“绿色、清洁”，可以部分替代水泥生产所需传统化石能源。分析了生物质竹炭的工业特性和结构特性，在5 000t/d熟料生产线中进行了替代燃料工业试验；试验时，生物质竹炭按照60%重量掺比与煤炭分别计量后搭配入煤磨，混合粉磨后送至煤粉仓，再经计量后送至回转窑及分解炉内燃烧。试验结果表明，掺加生物质竹炭对水泥回转窑运行基本无不良影响；生物质竹炭碱含量较高，生产时应关注熟料碱含量，合理控制使用比例；窑尾NOX及SO2排放量有所增加，可以通过优化风、煤、料配比或在温度控制较低的分解炉内使用，减少排放；熟料3d强度提高0.7MPa，28d强度提高1.8MPa，熟料质量明显改善，吨熟料标准煤耗下降了61.57kg/t，按年产150×104t熟料计，年可减排CO2约25.5×104t，节能减排降碳效果显著。
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煤矸石活化方法实验研究
马娟, 杨俊博, 杨柳
水泥技术, 2025, 1(3): 71-77.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253071
摘要
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煤矸石含有一定比例的高岭石，可用作水泥混合材，但其火山灰活性极低，利用率较低。为了提高煤矸石利用率，通过元素分析、物相分析和TG-DSC热分析，对比了不同产地的煤矸石和高岭土的碱含量、高岭石含量、放热焓值；研究了煅烧温度、粉磨细度、高岭石含量等对煤矸石火山灰活性的影响。结果表明，煅烧温度约1 000℃时，煤矸石放热焓与高岭石含量线性正相关；不同的煅烧温度，不同产地的煤矸石3d、14d火山灰效应强度贡献率影响不同；粉磨细度对煤矸石3d、14d火山灰活性有显著影响；煤矸石中的铁元素含量越高，煅烧后的煤矸石越红，越影响其在水泥中的应用。在工业生产时，应通过热分析定性预测煤矸石火山灰活性，通过实验确定最佳煅烧温度和粉磨细度，检测判断煤矸石是否存在欠烧或过烧的情况，尽量选择铁元素含量较低的煤矸石作为原料。
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水泥工程项目消防应急照明及疏散指示系统设计
张煜
水泥技术, 2025, 1(3): 78-84.
doi:10.19698/j.cnki.1001-6171.20253078
摘要
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基于国家最新电气规范，系统阐述了水泥工程项目中消防应急照明及疏散指示系统的设计要点。针对既往标准术语定义不统一、条款要求不一致导致的设计偏差问题，融会贯通了GB55037-2022、GB17945-2024等近10个标准规范要求，总结了应急照明的场所设置、照度要求、系统分类、灯具选型、供电方式选择等最新要求，并明确了系统设计流程。首先，根据项目类型选择集中或非集中控制系统，核定场所照度需求；其次，从灯具类型、色温、防护等级等六个维度综合选型，并依据新规范调整蓄电池配置；最后，通过规范配电箱选型与接线设计完成系统构建，为电气工程师在新规范框架下开展水泥工程项目消防应急照明及疏散指示系统设计提供了系统性指导。
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