中国新型干法水泥技术是怎样炼成的？

上世纪80年代水泥技术人员设计绘图

　　新中国成立后，百业待兴，举国上下都急需水泥。中央建材主管部门从1953年开始创建各类专业单位，包括现在中国建材集团旗下的天津水泥工业设计研究院（以下简称天津院）、南京水泥工业设计研究院（以下简称南京院）、合肥水泥研究设计院（以下简称合肥院）、成都建材设计院（以下简称成都院）等院所前身。20世纪70年代，这些研究设计院已经成为新中国水泥工业自主发展的基本力量。

　　新型干法水泥工业技术发展的攻坚力量

　　新型干法水泥技术国产化的探索者

　　20世纪70年代初期，中国水泥工业提出水泥熟料烧成系统预分解技术的设想，与当时日本等国在提出时间上相差无几。1972年，合肥院在山西太原水泥厂二号窑开展了预分解窑单元试验，初步掌握了预分解窑的原理和工业试验数据。1975年，天津院围绕国产化日产2000吨新型干法生产线的关键技术和设备大型化课题开展了系统性的科研攻关，并于1978年基本完成了装备设计工作。1983年，合肥院完成了我国第一台烧煤窑外分解窑（邳县型窑）的研制并通过国家验收，成果荣获国家科技进步二等奖和国家科技攻关奖。

　　邳县窑外分解炉

　　80年代初期，国家建材局决定在江西万年的江西水泥厂建设我国第一条国产化日产2000吨新型干法水泥生产线，天津院承担了全部的装备成套和工程设计工作。之后，天津院在国家建材局领导下，组织了日产2000吨大型预分解窑的国产化“一条龙”攻关和16项单机技术引进及日产4000吨级生产线的攻关工作。

　　1993年，由天津院负责设计的“中国第一线”双阳水泥厂顺利投产，各项技术经济指标达到国际先进水平。1995年，国务院发展中心认定天津院为“全国首家设计新型干法水泥生产线的设计研究院”，并收入《中华之最荣誉大典》（1949—1995）。

　　与此同时，国家也十分重视水泥生产关键装备的国产化工作。1984年，天津院成立“立磨攻关小组”，将江苏吴县水泥厂国外煤磨改成生料磨投入运行，随后新开发的2.5m立磨在河南新乡水泥厂投入运行。1985年，天津院建立辊压机实验室开展工业实验研究，并成功开发出两台辊压机，在湖南望城水泥厂和东江水泥厂投入运行。

　　世界上产量最大市场占有率最高的辊压机

　　合肥院也积极承担了“辊压机”和“立式磨”的科技攻关项目，在引进消化吸收的基础上，通过大量创新，形成了具有自主知识产权和中国特色的“大型辊压机”和“大型立式磨”技术和产品，2011年，这两项技术联合荣获国家科技进步奖二等奖。其中辊压机产品在2007年获得国家质量监督检验检疫总局颁发的“中国名牌产品”称号。同时，天津院的篦冷机、立磨、辊压机等产品在创新研发的基础上也取得了突破性进展，2012年，第四代行进式冷机产品获中国建筑材料联合会科技进步类一等奖；2013年，国内用于水泥生料粉磨的最大规格辊压机投入运行；2014年，钢渣用立式辊磨机获国家科学技术部颁发的国家重点新产品。2017年，合肥院辊压机生产企业获得国家工信部确定的制造业单项冠军示范企业（第一批）；同年，天津院立磨生产企业获得国家工信部确定的制造业单项冠军示范企业（第二批）。

　　新型干法水泥技术国产化、低投资的开拓者

　　进入90年代，国内的日产2000吨级生产线基本上都达到了产品高质量和运行稳定的目标，但由于对外国设备的依赖等原因，投资成本居高不下。在国家建材局的主持下，各大院所都投入到“优化设计、国产化、低投资”的研究和技术创新活动中，连续开发出日产300～4000吨级新型干法生产示范线设计方案，基建投资从800～1000元/吨大幅度降低至300～400元/吨。

　　1995年，成都院设计的云南红塔滇西水泥日产1000吨生产线被国家建材局列为达标达产示范线。2002年，由南京院开发设计并成套供货的国内第一条全部采用国产化主机设备的铜陵海螺日产5000吨熟料示范线顺利建成投产。同年12月，南京院承接的宁国水泥厂日产5000吨熟料生产线10个月就一次投料成功，在当时同类型生产线中工期最短、投资最省、质量最优。

　　2003年，天津院完成的“新型干法水泥生产关键技术与装备开发及工程化应用”项目获国家科技进步二等奖。2005年，南京院完成的“水泥窑预热、预分解系统集成优化和工程应用”项目获国家科技进步二等奖。2007年，由天津院和合肥院共同完成的“新型干法水泥生产线重大配套装备研制和工程化应用”项目获国家科技进步二等奖。

　　新型干法水泥技术绿色发展的引领者

　　20世纪90年代初，天津院在太原水泥厂3号窑技改中应用低挥发分（12%以下）煤获得成功；1997年，南京院设计的国内首条采用无烟煤作燃料的引进日产2000吨熟料生产线在福建三德水泥公司成功投产，创造了可观的经济效益和社会效益。

　　20世纪90年代中期，天津院成功设计海螺集团宁国水泥厂纯低温余热电站工程后，各大研究院所开发出适用于日产700～5000吨规模的预分解生产线纯低温余热发电的主要设备，并得到普遍推广和应用。

　　进入2000年，国家大力倡导环保理念，各大院所以废弃物资源综合利用积极加入环保大军。2004年，成都建材院设计的首条压滤法全电石渣制水泥日产780吨水泥生产线在宜宾天原集团建成投产；同年8月，年处理电石渣9万吨的“湿磨干烧”新型干法水泥生产线在云南云维水泥厂建成投产；2005年6月，采用全电石渣制水泥技术的日产1300吨宜宾天原二期项目顺利建成投产。2005年8月，合肥院设计的山东淄博日产1200吨高掺电石渣生产线顺利投产达标。

　　自上世纪90年代末期开始，以天津院为首的科研院所开始探索水泥窑协同处置技术。1995年，天津院设计的国内首个水泥窑协同处置废弃物项目北京水泥厂年处理10万吨城市工业废弃物水泥生产线投入运行。2009年，天津院设计的国内首个水泥窑协同处置污泥项目广州越堡水泥公司日处理500吨污泥水泥生产线投入运行。2013年，南京院溧阳利用水泥窑无害化处置450t/d城市生活垃圾示范线项目建成投运。2016年，由成都院采用完全自主知识产权的水泥窑协同处置核心技术装备SPF预燃炉在武安新峰项目投入示范运行。

　　中国水泥技术“走出去”的中坚力量

　　90年代，天津院在国家部委的组织下开始探索“走出去”。1996年5月，由天津院负责设计和生产调试的马来西亚沙捞越水泥熟料厂成功点火，这是我国向国外出口的第一座日产2000吨现代化水泥熟料厂。随后，天津院在文莱设计供货的AWT粉磨站项目投入运行。

　　2001年，合肥院通过承接巴基斯坦Lucky公司“油改煤”项目进入该国市场。2002年，中材国际开始了第一个由中国企业承建的境外水泥EPC项目——多米尼加DOMICEM水泥厂。

　　多米尼加DOMICEM水泥厂

　　2005年，南京院完成中国水泥行业在海外第一个日产5000吨水泥工程总承包项目、第一条主要采用SINOMA装备、由中国人设计（天津院负责设计并提供部分主机设备）并担任工程总承包商且采用中国标准进行验收的水泥工程项目——越南福山日产5000吨项目（荣获境外工程鲁班奖）。

　　南京院总包的沙特SCC2条日产万吨水泥项目

　　2008年，南京院与尼日利亚Dangote集团在北京钓鱼台国宾馆签订了7条日产6000吨新型干法水泥生产线总承包合同，以18亿美元的合同总额创世界水泥工业投资额之最。

　　成都院总包的埃及GOE6条日产6000吨水泥项目

　　2018年，成都院总包竣工的埃及GOEBeniSuef6条日产6000吨项目树立了“中国速度、中国技术、中国制造、中国标准、中国质量”的典范，入选中国国家博物馆“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”。

　　合肥院总包的印度尼西亚日产5000吨水泥项目

　　到2018年年底，中国建材集团已完成和正在建设的国外水泥生产线240多条，项目遍布欧洲、美洲、亚洲、非洲等近80个国家和地区，国际市场份额连续十一年居全球首位，被国务院国资委誉为“中央企业‘走出去’典范”。

　　中国水泥行业高质量发展的骨干力量

　　当今世界，以数字化、网络化、智能化为特征的信息化浪潮蓬勃兴起。2009年，天津院将BIM三维设计应用于越南同林项目；2011年，曲阳金隅水泥厂三维模型设计荣获中国勘察设计协会BIM大赛一等奖；2012年，三维胶带机设计软件荣获第七次建材行业优秀工程勘察设计计算机软件一等奖；2017年，天津院BIM管理系统正式上线；2018年，长兴南方VR信息化展示平台正式投入运营，标志着水泥工业进入了全新的数字化、智能化时代。

　　南京院在全流程智能控制、BIM及数字化工厂、三维数字化远程运维服务平台等方面开展了相关的研发工作，拥有了具有自主知识产权和专利的软硬件产品，目前已在多个项目实现应用。

　　2019年，合肥院沙特北方地区白水泥生产线BIM设计获全国第十届“创新杯”建筑信息模型（BIM）应用大赛工业建筑类BIM应用第一名。

　　未来，中国建材集团工程板块企业将向客户提供无人值守的数字化、智能化工厂，以系统解决方案和集成创新实现产品全过程的数字化管理，全面实现管理与业务的信息化。