中國(guó)新型干法水泥技術(shù)是怎樣煉成的？

上世紀(jì)80年代水泥技術(shù)人員設(shè)計(jì)繪圖

　　新中國(guó)成立后，百業(yè)待興，舉國(guó)上下都急需水泥。中央建材主管部門(mén)從1953年開(kāi)始創(chuàng)建各類(lèi)專(zhuān)業(yè)單位，包括現(xiàn)在中國(guó)建材集團(tuán)旗下的天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)天津院）、南京水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)南京院）、合肥水泥研究設(shè)計(jì)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)合肥院）、成都建材設(shè)計(jì)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)成都院）等院所前身。20世紀(jì)70年代，這些研究設(shè)計(jì)院已經(jīng)成為新中國(guó)水泥工業(yè)自主發(fā)展的基本力量。

　　新型干法水泥工業(yè)技術(shù)發(fā)展的攻堅(jiān)力量

　　新型干法水泥技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的探索者

　　20世紀(jì)70年代初期，中國(guó)水泥工業(yè)提出水泥熟料燒成系統(tǒng)預(yù)分解技術(shù)的設(shè)想，與當(dāng)時(shí)日本等國(guó)在提出時(shí)間上相差無(wú)幾。1972年，合肥院在山西太原水泥廠(chǎng)二號(hào)窯開(kāi)展了預(yù)分解窯單元試驗(yàn)，初步掌握了預(yù)分解窯的原理和工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。1975年，天津院圍繞國(guó)產(chǎn)化日產(chǎn)2000噸新型干法生產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備大型化課題開(kāi)展了系統(tǒng)性的科研攻關(guān)，并于1978年基本完成了裝備設(shè)計(jì)工作。1983年，合肥院完成了我國(guó)第一臺(tái)燒煤窯外分解窯（邳縣型窯）的研制并通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，成果榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和國(guó)家科技攻關(guān)獎(jiǎng)。

　　邳縣窯外分解爐

　　80年代初期，國(guó)家建材局決定在江西萬(wàn)年的江西水泥廠(chǎng)建設(shè)我國(guó)第一條國(guó)產(chǎn)化日產(chǎn)2000噸新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)，天津院承擔(dān)了全部的裝備成套和工程設(shè)計(jì)工作。之后，天津院在國(guó)家建材局領(lǐng)導(dǎo)下，組織了日產(chǎn)2000噸大型預(yù)分解窯的國(guó)產(chǎn)化“一條龍”攻關(guān)和16項(xiàng)單機(jī)技術(shù)引進(jìn)及日產(chǎn)4000噸級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)的攻關(guān)工作。

　　1993年，由天津院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的“中國(guó)第一線(xiàn)”雙陽(yáng)水泥廠(chǎng)順利投產(chǎn)，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1995年，國(guó)務(wù)院發(fā)展中心認(rèn)定天津院為“全國(guó)首家設(shè)計(jì)新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)研究院”，并收入《中華之最榮譽(yù)大典》（1949—1995）。

　　與此同時(shí)，國(guó)家也十分重視水泥生產(chǎn)關(guān)鍵裝備的國(guó)產(chǎn)化工作。1984年，天津院成立“立磨攻關(guān)小組”，將江蘇吳縣水泥廠(chǎng)國(guó)外煤磨改成生料磨投入運(yùn)行，隨后新開(kāi)發(fā)的2.5m立磨在河南新鄉(xiāng)水泥廠(chǎng)投入運(yùn)行。1985年，天津院建立輥壓機(jī)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究，并成功開(kāi)發(fā)出兩臺(tái)輥壓機(jī)，在湖南望城水泥廠(chǎng)和東江水泥廠(chǎng)投入運(yùn)行。

　　世界上產(chǎn)量最大市場(chǎng)占有率最高的輥壓機(jī)

　　合肥院也積極承擔(dān)了“輥壓機(jī)”和“立式磨”的科技攻關(guān)項(xiàng)目，在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，通過(guò)大量創(chuàng)新，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和中國(guó)特色的“大型輥壓機(jī)”和“大型立式磨”技術(shù)和產(chǎn)品，2011年，這兩項(xiàng)技術(shù)聯(lián)合榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。其中輥壓機(jī)產(chǎn)品在2007年獲得國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒發(fā)的“中國(guó)名牌產(chǎn)品”稱(chēng)號(hào)。同時(shí)，天津院的篦冷機(jī)、立磨、輥壓機(jī)等產(chǎn)品在創(chuàng)新研發(fā)的基礎(chǔ)上也取得了突破性進(jìn)展，2012年，第四代行進(jìn)式冷機(jī)產(chǎn)品獲中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步類(lèi)一等獎(jiǎng)；2013年，國(guó)內(nèi)用于水泥生料粉磨的最大規(guī)格輥壓機(jī)投入運(yùn)行；2014年，鋼渣用立式輥磨機(jī)獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)部頒發(fā)的國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品。2017年，合肥院輥壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)獲得國(guó)家工信部確定的制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)（第一批）；同年，天津院立磨生產(chǎn)企業(yè)獲得國(guó)家工信部確定的制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)（第二批）。

　　新型干法水泥技術(shù)國(guó)產(chǎn)化、低投資的開(kāi)拓者

　　進(jìn)入90年代，國(guó)內(nèi)的日產(chǎn)2000噸級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)基本上都達(dá)到了產(chǎn)品高質(zhì)量和運(yùn)行穩(wěn)定的目標(biāo)，但由于對(duì)外國(guó)設(shè)備的依賴(lài)等原因，投資成本居高不下。在國(guó)家建材局的主持下，各大院所都投入到“優(yōu)化設(shè)計(jì)、國(guó)產(chǎn)化、低投資”的研究和技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)中，連續(xù)開(kāi)發(fā)出日產(chǎn)300～4000噸級(jí)新型干法生產(chǎn)示范線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，基建投資從800～1000元/噸大幅度降低至300～400元/噸。

　　1995年，成都院設(shè)計(jì)的云南紅塔滇西水泥日產(chǎn)1000噸生產(chǎn)線(xiàn)被國(guó)家建材局列為達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)示范線(xiàn)。2002年，由南京院開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并成套供貨的國(guó)內(nèi)第一條全部采用國(guó)產(chǎn)化主機(jī)設(shè)備的銅陵海螺日產(chǎn)5000噸熟料示范線(xiàn)順利建成投產(chǎn)。同年12月，南京院承接的寧國(guó)水泥廠(chǎng)日產(chǎn)5000噸熟料生產(chǎn)線(xiàn)10個(gè)月就一次投料成功，在當(dāng)時(shí)同類(lèi)型生產(chǎn)線(xiàn)中工期最短、投資最省、質(zhì)量最優(yōu)。

　　2003年，天津院完成的“新型干法水泥生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備開(kāi)發(fā)及工程化應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2005年，南京院完成的“水泥窯預(yù)熱、預(yù)分解系統(tǒng)集成優(yōu)化和工程應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2007年，由天津院和合肥院共同完成的“新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)重大配套裝備研制和工程化應(yīng)用”項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　新型干法水泥技術(shù)綠色發(fā)展的引領(lǐng)者

　　20世紀(jì)90年代初，天津院在太原水泥廠(chǎng)3號(hào)窯技改中應(yīng)用低揮發(fā)分（12%以下）煤獲得成功；1997年，南京院設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首條采用無(wú)煙煤作燃料的引進(jìn)日產(chǎn)2000噸熟料生產(chǎn)線(xiàn)在福建三德水泥公司成功投產(chǎn)，創(chuàng)造了可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　20世紀(jì)90年代中期，天津院成功設(shè)計(jì)海螺集團(tuán)寧國(guó)水泥廠(chǎng)純低溫余熱電站工程后，各大研究院所開(kāi)發(fā)出適用于日產(chǎn)700～5000噸規(guī)模的預(yù)分解生產(chǎn)線(xiàn)純低溫余熱發(fā)電的主要設(shè)備，并得到普遍推廣和應(yīng)用。

　　進(jìn)入2000年，國(guó)家大力倡導(dǎo)環(huán)保理念，各大院所以廢棄物資源綜合利用積極加入環(huán)保大軍。2004年，成都建材院設(shè)計(jì)的首條壓濾法全電石渣制水泥日產(chǎn)780噸水泥生產(chǎn)線(xiàn)在宜賓天原集團(tuán)建成投產(chǎn)；同年8月，年處理電石渣9萬(wàn)噸的“濕磨干燒”新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)在云南云維水泥廠(chǎng)建成投產(chǎn)；2005年6月，采用全電石渣制水泥技術(shù)的日產(chǎn)1300噸宜賓天原二期項(xiàng)目順利建成投產(chǎn)。2005年8月，合肥院設(shè)計(jì)的山東淄博日產(chǎn)1200噸高摻電石渣生產(chǎn)線(xiàn)順利投產(chǎn)達(dá)標(biāo)。

　　自上世紀(jì)90年代末期開(kāi)始，以天津院為首的科研院所開(kāi)始探索水泥窯協(xié)同處置技術(shù)。1995年，天津院設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首個(gè)水泥窯協(xié)同處置廢棄物項(xiàng)目北京水泥廠(chǎng)年處理10萬(wàn)噸城市工業(yè)廢棄物水泥生產(chǎn)線(xiàn)投入運(yùn)行。2009年，天津院設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)首個(gè)水泥窯協(xié)同處置污泥項(xiàng)目廣州越堡水泥公司日處理500噸污泥水泥生產(chǎn)線(xiàn)投入運(yùn)行。2013年，南京院溧陽(yáng)利用水泥窯無(wú)害化處置450t/d城市生活垃圾示范線(xiàn)項(xiàng)目建成投運(yùn)。2016年，由成都院采用完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水泥窯協(xié)同處置核心技術(shù)裝備SPF預(yù)燃爐在武安新峰項(xiàng)目投入示范運(yùn)行。

　　中國(guó)水泥技術(shù)“走出去”的中堅(jiān)力量

　　90年代，天津院在國(guó)家部委的組織下開(kāi)始探索“走出去”。1996年5月，由天津院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)調(diào)試的馬來(lái)西亞沙撈越水泥熟料廠(chǎng)成功點(diǎn)火，這是我國(guó)向國(guó)外出口的第一座日產(chǎn)2000噸現(xiàn)代化水泥熟料廠(chǎng)。隨后，天津院在文萊設(shè)計(jì)供貨的AWT粉磨站項(xiàng)目投入運(yùn)行。

　　2001年，合肥院通過(guò)承接巴基斯坦Lucky公司“油改煤”項(xiàng)目進(jìn)入該國(guó)市場(chǎng)。2002年，中材國(guó)際開(kāi)始了第一個(gè)由中國(guó)企業(yè)承建的境外水泥EPC項(xiàng)目——多米尼加DOMICEM水泥廠(chǎng)。

　　多米尼加DOMICEM水泥廠(chǎng)

　　2005年，南京院完成中國(guó)水泥行業(yè)在海外第一個(gè)日產(chǎn)5000噸水泥工程總承包項(xiàng)目、第一條主要采用SINOMA裝備、由中國(guó)人設(shè)計(jì)（天津院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)并提供部分主機(jī)設(shè)備）并擔(dān)任工程總承包商且采用中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收的水泥工程項(xiàng)目——越南福山日產(chǎn)5000噸項(xiàng)目（榮獲境外工程魯班獎(jiǎng)）。

　　南京院總包的沙特SCC2條日產(chǎn)萬(wàn)噸水泥項(xiàng)目

　　2008年，南京院與尼日利亞Dangote集團(tuán)在北京釣魚(yú)臺(tái)國(guó)賓館簽訂了7條日產(chǎn)6000噸新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)總承包合同，以18億美元的合同總額創(chuàng)世界水泥工業(yè)投資額之最。

　　成都院總包的埃及GOE6條日產(chǎn)6000噸水泥項(xiàng)目

　　2018年，成都院總包竣工的埃及GOEBeniSuef6條日產(chǎn)6000噸項(xiàng)目樹(shù)立了“中國(guó)速度、中國(guó)技術(shù)、中國(guó)制造、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)質(zhì)量”的典范，入選中國(guó)國(guó)家博物館“偉大的變革——慶祝改革開(kāi)放40周年大型展覽”。

　　合肥院總包的印度尼西亞日產(chǎn)5000噸水泥項(xiàng)目

　　到2018年年底，中國(guó)建材集團(tuán)已完成和正在建設(shè)的國(guó)外水泥生產(chǎn)線(xiàn)240多條，項(xiàng)目遍布?xì)W洲、美洲、亞洲、非洲等近80個(gè)國(guó)家和地區(qū)，國(guó)際市場(chǎng)份額連續(xù)十一年居全球首位，被國(guó)務(wù)院國(guó)資委譽(yù)為“中央企業(yè)‘走出去’典范”。

　　中國(guó)水泥行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的骨干力量

　　當(dāng)今世界，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為特征的信息化浪潮蓬勃興起。2009年，天津院將BIM三維設(shè)計(jì)應(yīng)用于越南同林項(xiàng)目；2011年，曲陽(yáng)金隅水泥廠(chǎng)三維模型設(shè)計(jì)榮獲中國(guó)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)BIM大賽一等獎(jiǎng)；2012年，三維膠帶機(jī)設(shè)計(jì)軟件榮獲第七次建材行業(yè)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件一等獎(jiǎng)；2017年，天津院BIM管理系統(tǒng)正式上線(xiàn)；2018年，長(zhǎng)興南方VR信息化展示平臺(tái)正式投入運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著水泥工業(yè)進(jìn)入了全新的數(shù)字化、智能化時(shí)代。

　　南京院在全流程智能控制、BIM及數(shù)字化工廠(chǎng)、三維數(shù)字化遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)等方面開(kāi)展了相關(guān)的研發(fā)工作，擁有了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專(zhuān)利的軟硬件產(chǎn)品，目前已在多個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

　　2019年，合肥院沙特北方地區(qū)白水泥生產(chǎn)線(xiàn)BIM設(shè)計(jì)獲全國(guó)第十屆“創(chuàng)新杯”建筑信息模型（BIM）應(yīng)用大賽工業(yè)建筑類(lèi)BIM應(yīng)用第一名。

　　未來(lái)，中國(guó)建材集團(tuán)工程板塊企業(yè)將向客戶(hù)提供無(wú)人值守的數(shù)字化、智能化工廠(chǎng)，以系統(tǒng)解決方案和集成創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全過(guò)程的數(shù)字化管理，全面實(shí)現(xiàn)管理與業(yè)務(wù)的信息化。