初探当前国际建材新技术、新产品发展（1）

20世纪60－80年代，世界建材工业相继发生了一系列重大的技术革命。平板玻璃浮法成型、新型干法水泥生产、墙地砖一次烧成、卫生陶瓷高压注浆成型、玻璃纤维池窑拉丝等创新技术的出现、应用和发展，极大地提高了劳动生产率和产品质量，扩大了生产规模，降低了产品热耗、能耗，有效控制了烟尘、粉尘、有害气体的排放，由此引发了世界建材工业快速发展，解决了全球对建材产品的巨大需求。20世纪世界建材科学技术取得了辉煌的成就。 在最近20年，世界建材工业新技术绝大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或发展的，从总体上还未出现影响深远和重大的技术创新，这些新技术包括降低热耗、提高自动化程度、扩大生产规模、利用废物、环境保护、产品深加工等方面，是对原有创新技术的完善和提高。下面将分别就国际有关产品加以介绍。 水泥工业 国际先进指标 新型干法代表当今水泥生产方法最高技术发展， 其主要经济指标：熟料烧成热耗降至2500千焦/公斤； 单位容积熟料产量160－270公斤/立方米。小时；水泥单位电耗90千瓦小时/吨， 并继续下降；运转率可达92％，年运转周期有望达到320－330天； 人均劳动生产率达15000吨/人。年； 可利用窑系统和篦冷机320℃～420℃废气余热发电。 装备大型化 在水泥装备方面， 向大型化发展仍没有变化，但停留在8000－10000吨/日最高水平上，大多数在2000吨/日－5000吨/日的水平上。在粉磨系统技术、装备方面，出现了具有巨大潜力的立磨、辊压机和作为水泥终粉磨的新型水平辊磨3种新型挤压粉磨装备。 环境保护。目前，新型干法生产技术已日臻成熟。国外水泥工业已更加重视提高质量、节能、环保、利废、资源二次综合利用的开发和应用。具体表现为：先进国家对废气、粉尘的排放标准要求越来越严， 一般规定在30－50毫克/立方米以下，并且规定了严格的惩罚措施。对于水泥煅烧工艺产生高温废气中二氧化硫、氧化炭、NOX（X为下标）气体的含量以及重金属的排放量，发达国家也采取了严格的限制措施， 全面进行控制，窑系统向着控制NOX、二氧化硫、氧化炭以及微量重金属排放量的方向发展，出现了以低氮为主设计的分解炉、燃烧器。由此可见，当今世界水泥工业的环保工作方面开始从被动治理转向主动治理，从单项指标控制到综合指标和总量控制阶段。 节能、 利废、资源的二次综合利用技术 由于水泥生产过程中，使用大量的石灰石作为原料，并需要很高的煅烧温度。 存在一个固有的问题就是向大气排放较多的氧化炭和NOX.氧化炭2的排放与燃料、石灰石消耗、燃烧温度有关，减少氧化炭的排放量可采用降低燃料和石灰石消耗的措施。 NOX排放量的降低则需要降低燃烧温度， 燃料消耗的降低需要石灰石单位消耗量以及煅烧温度的下降。从这些观点看，要减少氧化炭、 NOX的排放量，必须降低水泥的燃烧温度以及燃料和石灰石消耗量。因此，为节约能源和资源，开发了有利于环境的水泥。 世界各国采取积极的态度和有利的措施，着手科学地处理、利用垃圾，将垃圾列为维护经济持续发展的“第二资源”，向垃圾要资源，要能源，要效益。一些废渣，如矿渣、粉煤灰、硅粉、石膏副产品和铁渣已作为水泥生产原料。其它如煤灰、燃烧剩余物、废轮胎、废石、废橡胶、废塑料和废木材等可燃材料，都可作为水泥原料和燃料的替代物。其所占比例，1999年，德国、瑞士为18％－22％，北欧诸国为10％－14％，英国为8％，美国为5％。瑞典、美国的个别企业，烧废料的比例高达80％。瑞典利用各种废油和化学溶剂做水泥的二次燃料。 欧洲一些国家正在试验用废纸制造水泥。废纸回收重新造纸后会有30％的剩余物，这些泥浆状的剩余物因无法再利用只能排入下水道，造成污染。研究发现，这些泥浆中除纤维外还含有一些矿物质，如高岭土和石灰。当这些矿物灰达到一定浓度时，泥浆可以用来制造砖和水泥，而且造出的水泥质量很好。目前，比利时、丹麦、西班牙等国已经建立了用废纸造水泥的试验性设施。 目前利用废渣和二次能源生产的水泥新品种有：破布水泥、粉煤灰水凝水泥、米糠水泥、变色水泥、木质水泥、夜光水泥、球粒水泥、陶瓷水泥等。 水泥生产过程中可利用、处理其它工业大量的废料的特点，将使水泥工业发生深刻的变革，成为高效能、低消耗、高耐久性对生态环境最友好的工业之一（见表1）。 （未完待续）（国家建筑材料工业局技术情报研究所所长）