西安建筑科技大學校長、中國工程院院士徐德龍

　　中國水泥工業快速發展為水泥工藝技術變革提供了良好的市場環境，然而在新型干法生產工藝、余熱發電等技術普及推廣之后，水泥行業技術“有沒有進一步提升的空間”，“有沒有必要去提升”、“如何去提升”，成為接下來需要關注的問題。確實，目前水泥生產工藝技術已經較為成熟，想要進一步改造提升困難大、風險高，大部分企業都不愿意“吃第一口螃蟹”，“沖鋒陷陣”的往往是學術研究領域的專業人士。

　　通達中國水泥萬里行在陜西的最后一站，拜訪了西安建筑科技大學校長、中國工程院院士徐德龍在水泥生產技術研究及產業化方面頗有建樹。據了解，在過去多年中，針對傳統新型干法工藝，徐德龍院士不僅在理論和技術上進行大膽突破，甚至親自參加相關設備的加工制造，建立實驗基地，為院校科研成果與實際產業化對接提供了最大的幫助。徐德龍院士認為，中國水泥行業要走新型工業化道路必須從生產工藝、新的替代產品研發、處理城市廢棄物三個方面做起。這三個方面徐德龍院士和他創辦的粉體工程研究所都有涉獵，經過試驗測試，徐德龍院士的研究成果正在逐步向工業化過度——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新方面已經走在中國乃至全世界的前列，“將能源‘吃干榨凈’，最終達到資源徹底綜合利用最佳效果”是徐德龍院士和他的團隊一直追求的目標。

西安建大實驗基地按照實際項目等比例縮小的迷你版新型干法水泥生產線

　　水泥工藝要有革命性變革

　　新型干法水泥生產工藝已經讓水泥生產做到在能耗、環保、產品質量都有大幅提升，節約了資源和環境，成為水泥生產的一大進步。應該說，這種工藝已經相對比較成熟穩定，因此多年來在工藝上的改進提升并不大。然而，作為高能耗產業，如何對水泥生產工藝進行進一步改善、追求更低的能耗、更低的污染是當前形勢下的必然趨勢。徐德龍院士認為：雖然水泥生產工藝有幾十道，但是核心工藝就是傳統上的“兩磨一燒”，他和西安建大粉體工程研究所針對磨和燒進行大量的研究，在理論和實踐上都提出了新的解決方案。

　　高固氣比預熱分解技術是徐德龍院士已經成功實現工業化生產的專利技術，通過預熱器和分解爐的高固氣比，使其反應更加充分，這種條件下，相比傳統工藝，該生產線熱能利用更加充分，反應后排出的有害氣體更少、溫度波動也更加穩定。通達中國水泥萬里行在陜西的訪問期間，陽山莊水泥的一條2500T/D的生產線就采用這種技術。據介紹，該生產線甚至比國外最先進技術還要節能20%、投資成本也至少會節約10%左右。目前甘肅一條采用高固氣比預分解技術的3300T/D新型干法水泥生產線也即將投產。隨后，在陜西銅川興建的生態水泥生產基地中也將使用這種技術，建造一條5000T/D的熟料生產線。高固氣比預熱分解技術也將在這種不斷應用中升級和完善，屆時將很可能成為推動水泥工業技術變革、進而改變水泥競爭格局的重要力量。令萬里行隊員們頗為自豪的是，這種技術從理論到工業化過程都是中國人自己完成的，對于中國目前力努力改變中國制造業國際地位和形象創造開了個好頭。

　　高固氣比的理論徐德龍院士在20年前就已經提出，有著嚴謹科學的推導過程，那個時候理論最優的比值是3.6，在工業化的實踐中，實現的思路和方法不斷調整，在和現代水泥工業的融合中，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.，實現了一個質的飛躍。

　　除了預熱器的高固氣比技術之外，徐德龍院士正在積極進行冷卻系統的高固氣比的工業化過程，目前試驗階段已經完成，如果順利實現工業化過程，未來水泥工藝冷卻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。

　　對工藝的改造提升上的精益求精是徐德龍院士一直追求的目標，用他自己的話說：就是將能源“吃干榨凈”，達到了資源徹底綜合利用最佳效果。他對于國內普遍采用的余熱發電技術也有著自己的看法，認為首先余熱發電是一個比水泥工藝更為復雜的過程，“在一個簡單的系統上加上一個復雜的系統并不合適”；其次，由于能量在轉換過程中將會有50%以上的損失，徐德龍院士認為頻繁能量的轉換其實也是對于能量的損失。此外，余熱發電的推廣主要依賴于發電上網免費、以及水資源的低廉使用，這一條件目前在國內很多地區都無法實現，余熱發電使用也有自身的局限性。徐德龍院士主張將能源直接“吃干榨凈”，才能達到最佳的節能效果。

西安建大在新型干法水泥生產工藝技術上的研發推廣已經廣受肯定

　　“第一口螃蟹不好吃，但是必須吃”

　　除了對水泥“兩磨一燒”的“燒”做出重要改進之外，在對“磨”這一個階段的研究，徐德龍院士和他的粉體工程研究所也已經完成理論和試驗過程，正在積極向工業化方向推進。徐德龍院士認為，現代水泥“磨”的工藝跟歷史上人類粉磨方式的發展異曲同工，都是從“點”到“線”再到“面”，比如球磨就是依靠鋼球的撞擊來粉磨，目前普遍主流的立磨則是依靠“線”的擠壓完成粉磨，在節電、效率上都有了突飛猛進的進步，徐德龍院士認為下一步就是用“面”來磨，他因此發明了盤磨，依靠盤面的擠壓來實現水泥“磨”的工藝，并已經制造出了樣機，完成試驗，效果非常理想，徐德龍院士表示對這一設備充滿了信心。

　　熟料的燒成會排出二氧化碳，要進一步達到低碳環保的效果，減少熟料的生產使用，多用其他材料尤其是固體廢棄物也是一個非常好的思路，西安建大的粉體工程研究所雖然已經試驗出了不摻加“熟料“的水泥，但是由于建筑材料事關民生的重要意義，國家一直缺乏相關的標準，另外較短的時間也無法驗證這種新材料的可靠和穩定。但是，在中國水泥行業內，大量使用礦渣微粉、城市固體垃圾已經成為趨勢，在一些項目中，有規定水泥中至少要摻加30%的礦渣。徐德龍院士認為，粉磨更細的礦渣微粉將會大大提高其強度，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無法實現，西安建大粉體工程研究所開發的“盤磨”的一個重要目的就是粉磨更細，獲取更大的強度進而減少熟料的使用。