西安建筑科技大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士徐德龍

　　中國(guó)水泥工業(yè)快速發(fā)展為水泥工藝技術(shù)變革提供了良好的市場(chǎng)環(huán)境，然而在新型干法生產(chǎn)工藝、余熱發(fā)電等技術(shù)普及推廣之后，水泥行業(yè)技術(shù)“有沒(méi)有進(jìn)一步提升的空間”，“有沒(méi)有必要去提升”、“如何去提升”，成為接下來(lái)需要關(guān)注的問(wèn)題。確實(shí)，目前水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)較為成熟，想要進(jìn)一步改造提升困難大、風(fēng)險(xiǎn)高，大部分企業(yè)都不愿意“吃第一口螃蟹”，“沖鋒陷陣”的往往是學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士。

　　通達(dá)中國(guó)水泥萬(wàn)里行在陜西的最后一站，拜訪了西安建筑科技大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士徐德龍?jiān)谒嗌a(chǎn)技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化方面頗有建樹(shù)。據(jù)了解，在過(guò)去多年中，針對(duì)傳統(tǒng)新型干法工藝，徐德龍?jiān)菏坎粌H在理論和技術(shù)上進(jìn)行大膽突破，甚至親自參加相關(guān)設(shè)備的加工制造，建立實(shí)驗(yàn)基地，為院?？蒲谐晒c實(shí)際產(chǎn)業(yè)化對(duì)接提供了最大的幫助。徐德龍?jiān)菏空J(rèn)為，中國(guó)水泥行業(yè)要走新型工業(yè)化道路必須從生產(chǎn)工藝、新的替代產(chǎn)品研發(fā)、處理城市廢棄物三個(gè)方面做起。這三個(gè)方面徐德龍?jiān)菏亢退麆?chuàng)辦的粉體工程研究所都有涉獵，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)試，徐德龍?jiān)菏康难芯砍晒谥鸩较蚬I(yè)化過(guò)度——并且部分已獲成功。目前，徐德龍和他的粉體工程研究所在水泥工藝創(chuàng)新方面已經(jīng)走在中國(guó)乃至全世界的前列，“將能源‘吃干榨凈’，最終達(dá)到資源徹底綜合利用最佳效果”是徐德龍?jiān)菏亢退膱F(tuán)隊(duì)一直追求的目標(biāo)。

西安建大實(shí)驗(yàn)基地按照實(shí)際項(xiàng)目等比例縮小的迷你版新型干法水泥生產(chǎn)線

　　水泥工藝要有革命性變革

　　新型干法水泥生產(chǎn)工藝已經(jīng)讓水泥生產(chǎn)做到在能耗、環(huán)保、產(chǎn)品質(zhì)量都有大幅提升，節(jié)約了資源和環(huán)境，成為水泥生產(chǎn)的一大進(jìn)步。應(yīng)該說(shuō)，這種工藝已經(jīng)相對(duì)比較成熟穩(wěn)定，因此多年來(lái)在工藝上的改進(jìn)提升并不大。然而，作為高能耗產(chǎn)業(yè)，如何對(duì)水泥生產(chǎn)工藝進(jìn)行進(jìn)一步改善、追求更低的能耗、更低的污染是當(dāng)前形勢(shì)下的必然趨勢(shì)。徐德龍?jiān)菏空J(rèn)為：雖然水泥生產(chǎn)工藝有幾十道，但是核心工藝就是傳統(tǒng)上的“兩磨一燒”，他和西安建大粉體工程研究所針對(duì)磨和燒進(jìn)行大量的研究，在理論和實(shí)踐上都提出了新的解決方案。

　　高固氣比預(yù)熱分解技術(shù)是徐德龍?jiān)菏恳呀?jīng)成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的專(zhuān)利技術(shù)，通過(guò)預(yù)熱器和分解爐的高固氣比，使其反應(yīng)更加充分，這種條件下，相比傳統(tǒng)工藝，該生產(chǎn)線熱能利用更加充分，反應(yīng)后排出的有害氣體更少、溫度波動(dòng)也更加穩(wěn)定。通達(dá)中國(guó)水泥萬(wàn)里行在陜西的訪問(wèn)期間，陽(yáng)山莊水泥的一條2500T/D的生產(chǎn)線就采用這種技術(shù)。據(jù)介紹，該生產(chǎn)線甚至比國(guó)外最先進(jìn)技術(shù)還要節(jié)能20%、投資成本也至少會(huì)節(jié)約10%左右。目前甘肅一條采用高固氣比預(yù)分解技術(shù)的3300T/D新型干法水泥生產(chǎn)線也即將投產(chǎn)。隨后，在陜西銅川興建的生態(tài)水泥生產(chǎn)基地中也將使用這種技術(shù)，建造一條5000T/D的熟料生產(chǎn)線。高固氣比預(yù)熱分解技術(shù)也將在這種不斷應(yīng)用中升級(jí)和完善，屆時(shí)將很可能成為推動(dòng)水泥工業(yè)技術(shù)變革、進(jìn)而改變水泥競(jìng)爭(zhēng)格局的重要力量。令萬(wàn)里行隊(duì)員們頗為自豪的是，這種技術(shù)從理論到工業(yè)化過(guò)程都是中國(guó)人自己完成的，對(duì)于中國(guó)目前力努力改變中國(guó)制造業(yè)國(guó)際地位和形象創(chuàng)造開(kāi)了個(gè)好頭。

　　高固氣比的理論徐德龍?jiān)菏吭?0年前就已經(jīng)提出，有著嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的推導(dǎo)過(guò)程，那個(gè)時(shí)候理論最優(yōu)的比值是3.6，在工業(yè)化的實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)的思路和方法不斷調(diào)整，在和現(xiàn)代水泥工業(yè)的融合中，目前做到最大的比值是2.0，而目前普遍采用的新型干法工藝的比值最大是0.9.，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)質(zhì)的飛躍。

　　除了預(yù)熱器的高固氣比技術(shù)之外，徐德龍?jiān)菏空诜e極進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的高固氣比的工業(yè)化過(guò)程，目前試驗(yàn)階段已經(jīng)完成，如果順利實(shí)現(xiàn)工業(yè)化過(guò)程，未來(lái)水泥工藝?yán)鋮s這部分在冷卻效率和投資成本方面都由于目前普遍采用的篦冷機(jī)。

　　對(duì)工藝的改造提升上的精益求精是徐德龍?jiān)菏恳恢弊非蟮哪繕?biāo)，用他自己的話說(shuō)：就是將能源“吃干榨凈”，達(dá)到了資源徹底綜合利用最佳效果。他對(duì)于國(guó)內(nèi)普遍采用的余熱發(fā)電技術(shù)也有著自己的看法，認(rèn)為首先余熱發(fā)電是一個(gè)比水泥工藝更為復(fù)雜的過(guò)程，“在一個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)上加上一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)并不合適”；其次，由于能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中將會(huì)有50%以上的損失，徐德龍?jiān)菏空J(rèn)為頻繁能量的轉(zhuǎn)換其實(shí)也是對(duì)于能量的損失。此外，余熱發(fā)電的推廣主要依賴(lài)于發(fā)電上網(wǎng)免費(fèi)、以及水資源的低廉使用，這一條件目前在國(guó)內(nèi)很多地區(qū)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，余熱發(fā)電使用也有自身的局限性。徐德龍?jiān)菏恐鲝垖⒛茉粗苯印俺愿烧簟?，才能達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

西安建大在新型干法水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)上的研發(fā)推廣已經(jīng)廣受肯定

　　“第一口螃蟹不好吃，但是必須吃”

　　除了對(duì)水泥“兩磨一燒”的“燒”做出重要改進(jìn)之外，在對(duì)“磨”這一個(gè)階段的研究，徐德龍?jiān)菏亢退姆垠w工程研究所也已經(jīng)完成理論和試驗(yàn)過(guò)程，正在積極向工業(yè)化方向推進(jìn)。徐德龍?jiān)菏空J(rèn)為，現(xiàn)代水泥“磨”的工藝跟歷史上人類(lèi)粉磨方式的發(fā)展異曲同工，都是從“點(diǎn)”到“線”再到“面”，比如球磨就是依靠鋼球的撞擊來(lái)粉磨，目前普遍主流的立磨則是依靠“線”的擠壓完成粉磨，在節(jié)電、效率上都有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，徐德龍?jiān)菏空J(rèn)為下一步就是用“面”來(lái)磨，他因此發(fā)明了盤(pán)磨，依靠盤(pán)面的擠壓來(lái)實(shí)現(xiàn)水泥“磨”的工藝，并已經(jīng)制造出了樣機(jī)，完成試驗(yàn)，效果非常理想，徐德龍?jiān)菏勘硎緦?duì)這一設(shè)備充滿了信心。

　　熟料的燒成會(huì)排出二氧化碳，要進(jìn)一步達(dá)到低碳環(huán)保的效果，減少熟料的生產(chǎn)使用，多用其他材料尤其是固體廢棄物也是一個(gè)非常好的思路，西安建大的粉體工程研究所雖然已經(jīng)試驗(yàn)出了不摻加“熟料“的水泥，但是由于建筑材料事關(guān)民生的重要意義，國(guó)家一直缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，另外較短的時(shí)間也無(wú)法驗(yàn)證這種新材料的可靠和穩(wěn)定。但是，在中國(guó)水泥行業(yè)內(nèi)，大量使用礦渣微粉、城市固體垃圾已經(jīng)成為趨勢(shì)，在一些項(xiàng)目中，有規(guī)定水泥中至少要摻加30%的礦渣。徐德龍?jiān)菏空J(rèn)為，粉磨更細(xì)的礦渣微粉將會(huì)大大提高其強(qiáng)度，以至于可能更多得替代水泥熟料。但是目前水泥工藝的粉磨技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，西安建大粉體工程研究所開(kāi)發(fā)的“盤(pán)磨”的一個(gè)重要目的就是粉磨更細(xì)，獲取更大的強(qiáng)度進(jìn)而減少熟料的使用。