绿色生态工业固体废弃物与水泥 共性集成粉磨关键技术

1、湖北大学湖北大学湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院二二O一四年五月一四年五月 建材行业产业结构转型升级的典范建材行业产业结构转型升级的典范湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院2纲要纲要p 技术背景技术背景p 关键技术突破关键技术突破p 先进的工艺促进管理营销的创新先进的工艺促进管理营销的创新p 技术成果应用及工业化示范线技术成果应用及工业化示范线p 社会影响力社会影响力p 结束语结束语湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院技技 术术 背背 景景 建材行

2、业产业结构转型升级的典范建材行业产业结构转型升级的典范湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院4国家节能减排的需求国家节能减排的需求p 国家国家“十二五规划十二五规划”明确提出了节能减排的目标，即到明确提出了节能减排的目标，即到2015年：年： 单位单位GDP 单位单位GDP 主要主要湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院5建材行业节能减排的需求建材行业节能减排的需求p 我国水泥工业发展突飞猛进我国水泥工业发展突飞猛进 近近10年来我国年来我国 水泥产量稳居水泥产量稳居 水泥工业作为资源消耗型

3、产业，要水泥工业作为资源消耗型产业，要湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院6工业固体废物的危害工业固体废物的危害p 我国工业固体废物对环境造成的污染日趋严重，已成为严重的环境问题之一，加我国工业固体废物对环境造成的污染日趋严重，已成为严重的环境问题之一，加速工业固体废物的处置与利用已刻不容缓速工业固体废物的处置与利用已刻不容缓 堆存堆存，造成地下水及土壤污染，造成地下水及土壤污染 形成的粉尘污染大气，形成的粉尘污染大气， 未有效循环利用，未有效循环利用，湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计

4、院7粉磨工艺的发展历程粉磨工艺的发展历程p 破碎机（细破）破碎机（细破）+ +管磨机管磨机 开路开路p 破碎机（细破）破碎机（细破）+ +管磨机管磨机+ +离心式选粉机离心式选粉机 闭路闭路p 辊压机辊压机+ +管磨机管磨机 开路开路 p 辊压机辊压机+ +打撒打撒+ +管磨机（管磨机（+ O-sepa+ O-sepa选粉机选粉机) ) 开路开路/ /闭路闭路p 辊压机辊压机+ V+ V选选+ +管磨机管磨机(+ O-sepa(+ O-sepa选粉机选粉机) ) 开路开路/ /闭路闭路p 辊压机辊压机+ +在线干燥器在线干燥器+ +分级式选粉机分级式选粉机+ +管磨机管磨机 一级闭路二级一级闭

5、路二级开路集成式粉磨工艺开路集成式粉磨工艺湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院8p从粉磨工艺的发展历程我们不难看出，都是从三个方面提升粉磨效率：从粉磨工艺的发展历程我们不难看出，都是从三个方面提升粉磨效率：1、装备、装备 辊压机、选粉机等的从无到有，从小型化到大型大，随着工艺需要设备不断更新。辊压机、选粉机等的从无到有，从小型化到大型大，随着工艺需要设备不断更新。设备服务于工艺，目前的大部分国产化设备发展至今已有很大的进步，但离我们的工设备服务于工艺，目前的大部分国产化设备发展至今已有很大的进步，但离我们的工艺需求还存在实践与理论的一定差距

6、，效率低、能耗高等等问题，如选粉机。艺需求还存在实践与理论的一定差距，效率低、能耗高等等问题，如选粉机。2、做功方式及分配、做功方式及分配 整个粉磨过程中的机械能的来源：破碎功、研磨功，由单一的设备或环节承担逐渐整个粉磨过程中的机械能的来源：破碎功、研磨功，由单一的设备或环节承担逐渐演变成由多环节、多设备来分担、均衡。演变成由多环节、多设备来分担、均衡。3、产品的分化、产品的分化 原料到成品，从不考虑中间产品到考虑半成品，在中间环节上对产品给定了从模糊原料到成品，从不考虑中间产品到考虑半成品，在中间环节上对产品给定了从模糊到逐渐清晰的区分，从而把产品每个步骤的特性搞清楚后就更有利于对实际生产的

7、控到逐渐清晰的区分，从而把产品每个步骤的特性搞清楚后就更有利于对实际生产的控制和把握。制和把握。 因此，市场、政策的不断变化和发展造就了多种粉磨工艺的诞生和进步，但仍需要因此，市场、政策的不断变化和发展造就了多种粉磨工艺的诞生和进步，但仍需要不断的探索，以原料特性为基础，以高效设备为依托，创造出更合理、更先进的工艺不断的探索，以原料特性为基础，以高效设备为依托，创造出更合理、更先进的工艺，真正意义将低成本高效益做到最大化。，真正意义将低成本高效益做到最大化。湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院关键技术的突破关键技术的突破 建材行业产业结构转

8、型升级的典范建材行业产业结构转型升级的典范湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院10p 湖北大学支撑湖北大学支撑p 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院承担及高校产学研重点资助湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院承担及高校产学研重点资助p 形成具有形成具有自主知识产权自主知识产权的新工艺、新技术的新工艺、新技术p 消纳工业固体废弃物，节约能源、资源，降低消纳工业固体废弃物，节约能源、资源，降低CO2排放为目标排放为目标p 主要特征：主要特征： 低能耗、低污染、低资源消耗低能耗、低污染、低资源消耗 实现工业固体废弃物减量化、资源化、高附加值再利

9、用实现工业固体废弃物减量化、资源化、高附加值再利用 实现实现一磨多用一磨多用，既可粉磨矿渣、钢渣、合金渣、铜尾矿等工业固体废弃物，既可粉磨矿渣、钢渣、合金渣、铜尾矿等工业固体废弃物，又能粉磨水泥，又能粉磨水泥湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院11关键技术节能减排量估算关键技术节能减排量估算年份年份201120122013全国水泥年产量全国水泥年产量 单位：亿吨单位：亿吨182224年粉磨水泥节约标准煤年粉磨水泥节约标准煤(按按20%混合材需要烘干计算混合材需要烘干计算) 单位：万吨单位：万吨ce252.00 307.98 336.00 年

10、粉磨水泥节约电量（折标系数年粉磨水泥节约电量（折标系数0.1229kgce/kw.h） 单位：万吨单位：万吨ce110.59 135.16 147.49 年少用熟料节约烧成标准煤年少用熟料节约烧成标准煤 单位：万吨单位：万吨ce2970.01 3630.05 3960.00 年少用熟料节约烧成电量（折标系数年少用熟料节约烧成电量（折标系数0.1229kgce/kw.h） 单位：万吨单位：万吨ce398.22 486.66 530.84 年共计节约标准煤用量年共计节约标准煤用量 单位：万吨单位：万吨ce3730.81 4559.85 4974.33 共计节约资金约共计节约资金约 （按标准煤（按标

11、准煤1200元元/吨计）吨计） 单位：亿元单位：亿元447.74 547.12 596.95 年减少年减少CO2排放量约排放量约 单位：万吨单位：万吨32751.79 39752.73 43636.36 年减少氮氧化物排放量约年减少氮氧化物排放量约 单位：万吨单位：万吨40.46 49.59 54.11 湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院12关键技术经济效益估算关键技术经济效益估算2013年全国年全国32.5级级水泥水水泥水泥生产量泥生产量（亿吨）（亿吨）吨熟料生产吨熟料生产32.5级级水泥水泥（吨）（吨）吨水泥吨水泥消耗熟料消耗熟料（吨

12、）（吨）2013年全国年全国32.5级级水泥水泥水泥产量需水泥产量需熟料（亿吨）熟料（亿吨）吨熟料吨熟料成本成本（元）（元）全国年全国年熟熟料总成本料总成本（亿元）亿元）集成工艺年集成工艺年节省成本节省成本（亿元）（亿元）集集 成成粉磨工艺粉磨工艺14.430.344.8962201077.1823.68传传 统统粉磨工艺粉磨工艺14.41.650.608.642201900.82013年全国年全国42.5级级水泥水水泥水泥生产量泥生产量（亿吨）（亿吨）吨熟料生产吨熟料生产42.5级级水泥水泥（吨）（吨）吨水泥吨水泥消耗熟料消耗熟料（吨）（吨）2013年全国年全国42.5级级水泥水水泥水泥产量

13、需泥产量需熟熟料（亿吨）料（亿吨）吨熟料吨熟料成本成本（元）（元）全国年全国年熟料熟料总成本总成本（亿元）亿元）集成工艺年集成工艺年节省成本节省成本（亿元）（亿元）集集 成成粉磨工艺粉磨工艺9.620.54.82201056570.24传传 统统粉磨工艺粉磨工艺9.61.30.777.3922201626.2湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院先进的工艺促进管理营销的创新先进的工艺促进管理营销的创新 建材行业产业结构转型升级的典范建材行业产业结构转型升级的典范1、系统运行效率、系统运行效率(OEE) 系统的运行效率是评价生产线或单个子单元在

14、周期时间内系统的运行效率是评价生产线或单个子单元在周期时间内(如一年如一年)的的有效工作效率。由于生产线的生产工作是一个追求高产出、高质量的过有效工作效率。由于生产线的生产工作是一个追求高产出、高质量的过程，因此我们用程，因此我们用“有效产能发挥系数有效产能发挥系数(OEE)”来评价系统的运行效率。来评价系统的运行效率。（1） 产能的有效发挥系数产能的有效发挥系数(OEE) a产能的有效发挥系数毛值产能的有效发挥系数毛值(Gross-OEE) b产能的有效发挥系数净值产能的有效发挥系数净值 (NET-OEE) c绿色生态共性集成粉磨系统的绿色生态共性集成粉磨系统的“产能的有效发挥系数产能的有效

15、发挥系数(OEE)（2） OEE的功能特点的功能特点: 从以上定义和分析中可以看出：从以上定义和分析中可以看出：“产能的有效发挥系数产能的有效发挥系数(OEE)”综合考虑综合考虑了生产线了生产线(或单元或单元)的时间使用效率和台产发挥效率，它不同于我们在通常所的时间使用效率和台产发挥效率，它不同于我们在通常所考虑的考虑的“运转率运转率”，是生产线，是生产线(或单元或单元)在产能发挥方面的真实的评价。在产能发挥方面的真实的评价。管理创新：系统运行效率及营销管理创新：系统运行效率及营销2、人力资源效率、人力资源效率 人力资源效率（吨人力资源效率（吨/人人年）年） 人力资源效率是对生产线人人力资源效

16、率是对生产线人力资源利用和整体的管理水平的力资源利用和整体的管理水平的综合评价。综合评价。系统（或单元）总人数产出量（吨）一年内系统（或单元）3、系统直接生产成本、系统直接生产成本 a. 系统的热耗；系统的热耗；b. 系统的电耗；系统的电耗；c. 系统的其他原材料的消耗；系统的其他原材料的消耗；d. 系统产能的有效发挥；系统产能的有效发挥；e. 系统的维修控制及成本；系统的维修控制及成本；f. 人力资源效率；人力资源效率；g. 市场价格因素。市场价格因素。山东聊城莘县长城建材有限公司营销管理创新山东聊城莘县长城建材有限公司营销管理创新4、营销管理创新、营销管理创新湖北大学湖北大学 湖北大学天沭

17、新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院技术成果应用及工业化示范生产线技术成果应用及工业化示范生产线 建材行业产业结构转型升级的典范建材行业产业结构转型升级的典范3、噪声污染综合治理效果、噪声污染综合治理效果 采用低噪设备采用低噪设备 合理布局噪声设备合理布局噪声设备 球磨机降噪球磨机降噪 风机降噪风机降噪 其它措施如利用距离衰减、绿化降噪等其它措施如利用距离衰减、绿化降噪等通过采用以上噪声控制中的吸声、隔声、消声器、隔振、阻尼及建筑布局通过采用以上噪声控制中的吸声、隔声、消声器、隔振、阻尼及建筑布局等噪声污染综合治理技术措施，实现生产线噪声污染排放控制达到国内最好等噪声污

18、染综合治理技术措施，实现生产线噪声污染排放控制达到国内最好水平：水平： 界环境噪声排放：昼间界环境噪声排放：昼间50dB，夜间，夜间40dB； 敏感点噪声排放：昼间敏感点噪声排放：昼间50dB，夜间，夜间40dB。湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院19四、效益分析四、效益分析 1、经济效益（以、经济效益（以3.213m球磨机系统为例）球磨机系统为例）项目项目吨熟料生吨熟料生产产32.5级水级水泥（吨）泥（吨）吨水泥消吨水泥消耗熟料耗熟料（吨）（吨）年产年产90万万吨水泥需吨水泥需熟料（万熟料（万吨）吨）吨熟料吨熟料成本成本（元）（元）年熟

19、料年熟料总成本总成本（万元）（万元）年节约年节约熟料熟料（万吨）（万吨）年节省年节省熟料成本熟料成本（万元）（万元）本项目本项目生产工艺生产工艺3.000.3430.60220673223.405148传统传统生产生产工艺工艺1.650.6054.0022011880项目项目吨熟料生吨熟料生产产42.5级水级水泥（吨）泥（吨）吨水泥消吨水泥消耗熟料耗熟料（吨）（吨）年产年产90万万吨水泥需吨水泥需熟料（万熟料（万吨）吨）吨熟料吨熟料成本成本（元）（元）年熟料总年熟料总成本成本（万元）（万元）年节约年节约熟料熟料（万吨）（万吨）年节省年节省熟料成本熟料成本（万元）（万元）本项目本项目生产艺生产艺

20、2.000.5045.00220990024.305346传传 统统生产工艺生产工艺1.300.7769.3022015246A、生产32.5级水泥时，年节省熟料23.40万吨，节省熟料成本5148万元B、生产42.5级水泥时，年节省熟料24.30万吨，节省熟料成本5346万元湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院20四、效益分析四、效益分析2、社会及生态环境效益、社会及生态环境效益 企业年可节电1170万度；节标煤2.57万吨；节省石灰石30.42万吨；减排CO219.89万吨；多消纳固体废弃物23.40万吨，减少农田占用23亩，具有良好的

21、生态环境效益。 年节约年节约熟料熟料(万吨万吨)吨熟料吨熟料耗电耗电(度度)年节年节省电省电(万度万度)吨熟料吨熟料耗标煤耗标煤(千克千克)年节年节标煤标煤(万吨万吨)吨熟料吨熟料消耗消耗石灰石石灰石(吨吨)年节约年节约石灰石石灰石(万吨万吨)吨熟料吨熟料排放排放CO2(吨吨)减排减排CO2(万吨万吨)项目项目粉磨粉磨工艺工艺23.405011701102.571.330.420.8519.89湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院社社 会会 影影 响响 力力 建材行业产业结构转型升级的典范建材行业产业结构转型升级的典范湖北大学湖北大学 湖北

22、大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院22一、受邀参加国内外技术交流会一、受邀参加国内外技术交流会湖北，宜昌湖北，宜昌湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院23广东，广州广东，广州湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院24河南，安阳河南，安阳湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院25广西，柳州广西，柳州湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院26山东，枣庄山东，

23、枣庄二、受邀为企业作专题讲座二、受邀为企业作专题讲座武汉，湖北大学武汉，湖北大学河北，邯郸河北，邯郸内蒙古，包头内蒙古，包头武汉，湖北大学武汉，湖北大学山东，莘县山东，莘县三、荣获行业协会理事单位三、荣获行业协会理事单位四、博士工作站四、博士工作站五、合作单位五、合作单位湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院36六、媒体宣传与报道六、媒体宣传与报道n 经济日报经济日报、中国建材报中国建材报、中国水泥协会、中国环境科学学、中国水泥协会、中国环境科学学会会多次宣传报道多次宣传报道n 中国硅酸盐学会和建筑材料工业技术监督研究中心中国硅酸盐学会和建筑材料工业技术监督研究中心在国内多个机场在国内多个机场LED屏上给予了宣传推广屏上给予了宣传推广n 国内外水泥粉磨新技术交流大会国内外水泥粉磨新技术交流大会暨博览会连续三年给予了我院科技暨博览会连续三年给予了我院科技成果发布成果发布湖北大学湖北大学 湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院37六、媒体宣传与报道六、媒体宣传与报道报