1.7現代化立窯雛形的出現 

　　在回轉窯水泥制造技術取得革命性發展的同時，立窯水泥制造技術也有了長足發展。主要是：

（1）：料封卸技術代替了三道閘門，使鎖風和連續卸料有了保證。 

（2）：從預加水成球到小料球鍛燒，對立窯熱工參數的連續監控和偏火自動調控技術的出現，改善了窯內通風，使熱工制度日趨穩定。 

（3）：從微機控制配煤到全黑生料、生料配制加配熱，簡化了工藝過程，把立窯的傳熱優勢推向了相當高度。 

（4）：新窯型及配套裝備研制成功。改變了窯的自身性能。 

（5）：以生料倒庫為特征的簡易粉體化手段在較大范圍推廣，少數工廠還使用間歇式均化庫，改善了入窯的和生料質量。 

（6）：大量工業廢渣、金屬廢渣和金屬尾礦的應用，使水泥在某些地區成了消化人工廢物的主力軍。 

　　應當指出，雖然立窯水泥制造技術有了長足發展，對回轉技術而言，它在借鑒吸收先進工程技術成果方面卻遠遠落后，從而未能達到應有的發展水平。1986年在山東出現了閉門燒窯的先例，窯工勞動強度有了根本改善，這應是早期現代化立窯和雛形。 

　?。?、發展背景造成企業裝備參差不齊，立窯企業現狀不足以代表制造技術本身回顧我為水泥工業發展史，兩種水泥制造技術經過了不同的發展歷程。新中國成立之初，國家采取“大中小并舉”“土洋并舉”的工業發展方針，立窯水泥得到了前所未有的高速發展，從此國內水泥行業有了大小水泥行業、統配水泥與地方水泥之分，水泥制造技術則有了立窯水泥現回轉窯水泥技術之分，大水泥通常是回轉窯水泥簡稱，小水泥則以立窯水泥工廠為主體。大水泥一般是由國家投資，建設過程稱“精雕細刻”，有的建設過程竟達十年之久，由于資金來源有保證，工藝過程自然配套完善，裝備也是好的，小水泥的投資主體通常是地方各級政府或集體組織，資金拮據，建設方式則簡易上馬，工藝不配套，裝備常常是勉強湊合，自然先天不足。改革開放后，以經濟建設為中心，國民經濟持續高速發展造就了空前的水泥市場空間，新的財政體制使地方有了更多發展動力，投資少、見效快件　立窯水泥技術自然當數首選，“因陋就簡”的建設模式再次被拰推向了極端，從而使立窯水泥得到了超常擴張，1986年互1995年間增加速度是回轉窯的20倍；盡管近１０年來新型干法水泥有了飛速發展，到2005年也只占水泥總量的45％，為了改變中小水泥特別是立窯水泥企業先天不足的狀態，來，國家以各種形式投資引導提高了相當數量的立窯水泥廠，使眾多立窯水泥生產線改變了原有的面貌，一些生產線甚至具備了現代化立窯的雛形，這樣的發展背景，一方面“因陋就簡”的擴張模式歪曲了立窯水泥制造技術真實面目，鑄成了工廠現狀與制造技術一定程度的分離，另一方面，對立窯水泥進行改造、提高、又極大地促進了制造技術的進步。 

　　如同回轉窯水泥可分為濕法窯、　干法中空窯、立波樂窯、立筒預熱器窯、旋風預熱器窯和新型干法窯一樣，立窯水泥技術也有若干種，它大致可分為土立窯、普通機立窯、機械化立窯（也有稱為先進立窯）、具有現代化立窯雛形的早期現代化立窯和現代化立窯五大類。土立窯工藝先天不足、后天失調、設施簡陋、裝備落后，是典型的落后，對比土立窯，普通機立窯解決了人工卸料問題，通常都配備了相當相對完善的主機設備，但往往工藝條件與裝備不配套，檢測計量手段原始，生產不穩定，仍屬落后，機械化立窯生產線不僅配備了定型的主機設備，工藝配套設施也比較完善，有一定的檢測計量條件，雖然一系列現代水泥技術不僅并未被應用，但已具備了基本的工藝條件與裝備，因此生產也是基本穩定的，所謂具有現代化立窯雛形的水泥生產線，是在機械化立窯的基礎是發展起來的，它不僅采用了一系列立窯新技術，而且一般都不同程度地采用了某些現代水泥通用技術，雖然不同系列，可它已具備了現代化立窯雛形，現代化立窯應當是在微機算機工業控制背景下，水泥基本工藝條件、立窯新技術與現代水泥通用技術有機結合的產物，它已不是傳統意義上的水泥立窯，而是一種全新的水泥技術。 

　?。场F存的兩種水泥制造技術分析 

　　雖然習慣將現存的水泥制造技術分為回轉窯和立窯兩大類，但它們并不是相互分離的獨立體系。經典水泥工藝教程將水泥的工藝過程概括為“兩磨一燒”，再次粉磨對兩種水泥制造技術是完全通用的，區別只是“一燒”的過程現設備，因而評價兩種水泥制造技術的先進與落后實質上是結兩種煅燒過程與設備的比較。 

　　何謂先進技術？在資源、能源、環境和就業已成這制約人類經濟和社會發展瓶頸的今天，先進水泥技術應該是資源消耗少，能耗低，無污染或者能把污染控制在可以接受的程度。那么現代化立窯水泥技術的情況是怎樣呢？ 

　　3.1先進立窯水泥現新型干法水泥技術經濟指標對比 

　　在落后的土立窯和普通機立窯占多數的背景下，將五類立窯水泥技術經濟指標合并統計，分析結果自然不會先進， 
但是把先進的機械化立窯現新型干法水泥和各項技術經濟指標比較，結果發現其各項經濟指標并不亞于新型干法窯，有些甚至優于新型干法窯，進入２１世紀以來，許多立窯水泥企業開始由單純擴張的發展模式，更加注重質的提高，先進機械化立窯的進步速度明顯加快，可以肯定隨著現代化立窯的發展，先進立窯的各項指標還將有新的提高，判其落后實在難以服從。

　　3.2兩種水泥煅燒技術的熱效率分析

　　3.2.1現代化立窯先進體現在熟料煅燒過程能耗的降低

　　從熟料礦物形成機理分析，CaCO3分解的特點之一是CO2的排出使新生CaO的結構具有多孔，這種多孔性使它新生化學反應能力強，活性大，在立窯煅燒條件下其活性來不及降低就參加熟料形成反應，有利于加快固相反應中的化學反應速度。

　　從工程學角度而言，立窯煅燒過程的燃料燃燒屬于無煙燃燒，燃燒，它首先把燃料與生料均勻混合，燃燒產生的熱量幾乎全部用于加熱生料，少量靠近窯筒體的熱料會通過筒體散熱，所幸筒體是固定不動的，容易采取保溫措施，當采用暗火煅燒時，煅燒產生的廢氣透過料層時，烘干預熱料球，出窯廢氣溫度遠遠小于100℃，帶走的熱量極少，熟料離開系統時也會帶走熱量，但是在立窯系統中。物料自上而下動力，助燃空氣自下而上動力，高溫物料攜帶的熱量對助燃空氣進行了預熱，過程合理、熱損少，出料溫度可控制在環境+60℃溫度內，故熱工原理是合理的，傳統立窯的不足是燃燒條件差，因為料餅及大料球內部煅燒容易缺氧并發生不完全燃燒，隨著技術的不斷進步，例如配料控制技術的進一步完善，強化生料均化，窯型結構、送風方式的改進，小料包球使料球水分的大幅降低等，現代化立窯熟料耗熱完全可以控制在（600～700）×4.18ＫＪ內，它屬于熱效率高的設備。

　　3.2.2作為熱工設備，水泥回轉窯的熱效率并不高。

　　水泥回轉窯的傳熱方式是以輻射為主的，物料在窯內的填充率一般只有5～17％，多數空間被閑置，它的外表面積大，散熱多，保溫困難，作為熱工設備，它的熱效率并不高，一般40只有％。

　　3.2.3新型干法先進主要體現在對廢氣余熱的回收上

　　如上述，保持新生CaO的多孔性是保持其化學反應能力強，活性大的前提條件，但是這種多孔性結構通常只是剛剛分解出的CaO才具有這種特征。新型干法物料分解是在經過預熱器、分解爐、再入回轉窯的過程中完成的，分解過程拉長，分解產物CaO活性降低。在預熱器內分解出來的CaO（約20％～40％）進入分解爐升溫收縮，晶格會密實化，從而使CaO活性降低。所以，新型干法雖然入窯物料分解率比其他形式的回轉窯技術高出很多，（約85％～95％），積極作用是窯的產量翻番，副作用是新生態的CaO活性倍減。水泥熟料固相反應的另一特點是放熱反應，理論上放熱量達420J/g時，就足以使物料溫度升高300℃以上，對熟料形成過程的反應并無重大突破，其熱效率仍只有55％左右，還有45％左右的熱能被浪費掉，雖然采用余熱發電可以進一步提高系統的綜合熱利用率，但這已不是水泥制造技術本身的功勞，可以預見，仍將會有更新的水泥技術出現。

　　3.3兩種技術的資源利用分析

　?。?）對原料的適應性　眾所周知，新型干法水泥系統對原料有著嚴格要求，把K2O Na2O Cl-和SO3列為有害成分，這導致許多礦產資源不能利用，《水泥廠設計規范》明確規定石灰石中(K2O+Na2O)＜0.6％，Cl-＞0.015％，燃燒中硫含量小于2.0，而立窯水泥制造技術則不存在這些限制。它會使許多新型干法水泥技術判為廢礦的資源得以利用。

　?。?）礦石儲量要求　　水泥廠所需礦產資源儲量與工廠規模和礦山服務年限成遞增關系。新型干法水泥廠規模一般較大，礦山服務年限要求長，對小儲量礦山的利用受到限制，而立窯水泥廠對礦石儲量要求低，更能夠有效利用小儲量礦山。我國水泥礦產相對不夠豐富，最大限度的利用資源，是我們的重要戰略，水泥窯立窯技術在資源利用方面的這些特點無疑是具有非常重要意義的。

　　3.4.1粉塵排放

　　人們對立窯水泥指責最多的是粉塵污染，其實這對現代化立窯技術來說是冤枉的，土立窯、一般機械化立窯由于工藝不完善，不能保證煅燒過程熱工制度穩定，燒成看火崗位不得不采用甚至明火操作，從而造成粉塵排放量大，先進的機立䆥特別是現代化立窯水泥生產線工藝及設備完善配套，熟料燒成完全可以暗火操作甚至閉門燒窯，厚厚的濕料層相當于一臺高效除塵器，隨廢氣逸出的粉塵在透過濕料層時很容易被滯留下來，而在新型干法水泥系統中物料層幾乎始終牌懸浮狀態，廢氣攜帶粉塵通過旋風分離器離開熱工系統，而旋風分離器的分離效率很低，一般只有９０％，這樣大量的粉塵隨著廢氣排出，從而加大了粉塵治理的難度和工作量，新型干法水泥系統的收塵也面臨著新的考驗。

　　3.4.1廢氣中的有害氣體排放

　?。ǎ保〤O2排放量　熟料煅燒過程中，生料分解和燃燒產生CO2，燃料燃燒產生的CO2與熱耗有關?，F代化立窯的熱耗比新型干法窯低，CO2排放相對亦低。

　　（2）SO2排放　水泥熟料在燃燒過程中，原燃料中所含硫也被燃燒，從而發生變化，隨著原燃料的形態不同，排放量也不同。

　?。?）Nox　主要是指NO 和NO2，其主要來源中燃料中部份含氮有機物燃燒時分解氧化。

　　3.4.2鉻污染：水泥廠由于窯內使用的鎂鉻磚引進的。

　　4　水泥制造技術的發展

　　4.1現代化立窯提立窯水泥的發展方向
應當手指出，立窯水泥雖然有了很大發展，但是沒有達到應有的水平，如果我們借鑒現代工程技術對其進行改造提高，使現代立窯水泥制造技術得到完善和面熟，不僅可以做到低成本產業結構調整，而且可以出口創匯。

　　4.1.1工藝配置：正確設計選用現代物料的均化技術，包括原料、燃料和生料均化技術。入窯生料三個率值標準偏差完全在控制范圍內。恰當配備準確可靠的計量設備，能保證配料調整的及時、準確性。

　　4.2水泥制造技術的發展前景

　　科學技術是不斷發展的，無論是新型干法還是現代化立窯技術都不是完美的終點。地新型干法發展到相當水平、現代化立窯技術日趨成熟的產業背景下，水泥制造技術必將發生新的技術革命，或許已經開展的沸騰煅燒技術研究應當引進我們的注意。

　　5         結束語

　?。?）先進水泥制造技術的成功是以先進工程技術成就為背景的。新型干法水泥技術充分吸收了近代工程技術成果，從而成為現在回轉窯水泥制造技術的先進。立窯水泥制造技術尚未吸收技術充分吸收近代工程技術成果，亦未能達到應有的發展水平，仍有相當的發展潛力。

　　（2）　兩種水泥制造技術不是相互的獨立體系，區別在于煅燒過程與設備。

　?。?）我為特殊的水泥工業發展背景、決定了水泥現狀不足以代表制造技術的先進與落后，土立窯和一般機立窯屬于落后技術應當淘汰，現代化立窯水泥制造技術對原料要求低，資源利用充分，熱效率高，更環保，應當支持發展。

　　（4）在新型干法技術已發展到相當水平、現代化立窯技術日趨成熟的產業背景下，水泥制造技術必將發生新的革命。