第一篇：水泥生產的環保措施

水泥生產的環保措施

學號: 姓名:

論水泥制造過程中的粉塵危害與防治

隨著我國建筑業的風速發展，我國混凝土的消費量逐年上升，導致了我國的水泥銷量與生產在 20 多年位居世界第一,水泥產業成為了我國國民經濟發展的一個重要支撐。

水泥的工業化生產過程中，最主要的職業危害為水泥粉塵的危害，水泥粉塵已經逐步成為了水泥工程從業人員健康的主要威脅。相關的數據統計可以知道，水泥粉塵會導致水泥塵肺的產生，這種病害的潛伏期為 10-20 年。本文針對水泥制造過程中的粉塵危害進行分析，并針對性提出相應的防治措施，期望能有效改善水泥粉塵對水泥工人所帶來的健康危害。水泥粉塵的性質與危害

水泥粉塵指的是水泥原理生產過程中所產生的粉塵以及水泥產品在儲存、包裝、運輸過程中產生的粉塵。以普通的硅酸鹽水泥而言，水泥粉塵中主要的化學成分有 SiO 2、Al 2 O 3、Na 2 O、K 2 O、CaO 等。水泥粉塵在遇水后容易形成硬垢，為此人體在吸入水泥粉塵之后，會在口腔、鼻腔、呼吸道上吸附，形成堿性硬垢，造成呼吸系統疾病。

研究表明，當水泥粉塵濃度大于 20mg/m3（標準狀態）時，其中 30μm 以上的粉塵肉眼可見，小于 5μm 的粉塵便會被呼吸道吸入，沉積在呼吸道中的顆粒半徑為 3-5μm 的粉塵會通過人體內部的分泌液而排出體外，但是顆粒半徑在 0.1-1μm 的粉塵會在人體肺部中沉積，長久如此會對人體健康造成不可挽回的損害。水泥粉塵防治方面存在的問題

水泥粉塵會對水泥生產企業的工人造成非常大的身體傷害，然而我國的水泥生產企業在水泥粉塵的防治過程中，依舊存在以下幾個方面的問題。

一、水泥生產企業的工業設備與技術落后，在水泥粉塵的防護方面效果較差。主要體現為以下幾點。首先水泥生產原料的均化與運輸過程中沒有吸塵與除塵的裝置，運輸原料通常采用的是皮帶裸露來實現，在一些原料運輸的轉接部位，往往存在一定落差，由于裝車設計的除塵系統效果較差，經常會出現噴灰現象。此外水泥生產企業的包裝機漏灰率大，維護不足，經常會出現余灰灑出。

二、我國大部分的水泥生產企業對于職業衛生管理意識薄弱。當前我國不少水泥制造企業尤其是一些中小型的微企業，對職業人員的衛生工作缺乏基本的認識，甚至于對我國《職業病防治法》知之甚少。為此很多水泥生產企在實際生產過程中，并沒有開展水泥粉塵濃度的檢測，為此水泥粉塵的防治更是無從說起。目前無果很多水泥生產企業在為職業人員提供的個體防護方面不符合國家標準要求，有些企業僅僅只是提供一些粗糙的紗布口罩，這種口罩并不能夠從根本上對水泥粉塵進行防護。水泥粉塵防治措施 水泥粉塵會使得職業工人長期處于一種不健康的環境之下，然而水泥生產企業對這一問題重視度又有所不足，導致這一安全隱患長久存在。為此針對上述水泥生產企業所存在的水泥粉塵防治問題，提出了一下幾個方面的改進措施。

首先，水泥生產企業應嚴格執行我國的《職業病防治法》與《工作場所職業衛生監督管理》等相關規定的要求，將水泥粉塵的防治責任切實的落實到水泥生產企業自身。根據相關規定的標準建立起企業職業衛生管理機構，并配備相應的衛生管理人員。與此同時，還應公布水泥粉塵的危害防治措施，并建立標準的崗位操作方法，加大對水泥粉塵的個體防護用品的投入。在世紀生產過程中，加強粉塵濃度的日常監測，確保水泥生產的過程中，其粉塵濃度在國家標準范圍之內。此外，強化對衛生安全從業人員的職業衛生管理方面的培訓工作，并定期對職業人員進行職業健康狀況的檢查。

其次，水泥生產企業還應采用先進的防塵技術與手段，強化防塵措施。

水泥生產企業應提升水泥粉塵的防護技術，實現包裝與裝車環節的綜合防塵工程的治理，為此可以通過以下兩個方面來進行。一方面加大對包裝機技術的改造，實現水泥包裝過程中不漏灰、不插灰，實現包裝過程的機械自動化。另一方面應依據國家標準 GB/T16911-2008《水泥生產防塵技術規程》，通過科學的設計方式，隨包裝機與裝車機的除塵系統進行優化與改造，優先使用袋式除塵器來對一些可能會產生漏灰的地方進行包裝，主要包括包裝機底部、接包機、清包機、裝機車、輸送皮帶等等區域，通過袋式除塵器進行密封包裝，實現除塵效果。此外在包裝機的周邊應設置相應的圍擋，以提升除塵系統的效率，裝車機的除塵設置應符合相應的國家標準 JC/T2048-2011《袋裝水泥裝車機》。

最后，相關的安全監督部門應加強對水泥工業生產過程中水泥粉塵的監督與控制，堅決杜絕一些違法行為。

水泥生產企業為了有效的降低生產成本，因而忽視對水泥生產過程中的水泥粉塵對相關職業人員的身體損害問題，造成這種問題的根源為我國對相關問題的重視不夠，并沒有對相關問題實施監督與檢查。為此地方的各級安全監管部門應依法依規實施自身的監督執法職責，加大對水泥制造過程中的水泥粉塵的監督與管理工作，并定期對相關的職業人員進行相應的職業衛生防護措施的培訓工作。

水泥粉塵作為一種堿性的微粒，會對相關的職業人員產生不可挽回的身體傷害，然而當前我國的水泥制造業的儀器設備相對落后，相關的廠家對相關問題重視度有所不足，導致這一問題始終沒有得到解決。只有基于多個方面來開展相應的防治措施，才能有效的改善水泥制造過程中的水泥粉塵問題，有效改善水泥粉塵對相關職業人員的身體損害。

第二篇：環保水泥

綠色環保水泥

——土木工程材料小論文

綠色環保水泥

摘要： 隨著現在社會經濟的高速發展，人們對自然地破壞也變得越發嚴重，為提高人類自身生存環境和條件，我們必須更環保，更低能耗、低污染地進行發展。本文簡單介紹了環保水泥概念和綠色環保水泥的內容、實現水泥工業的生態生產的方法以及水泥生產過程中污染源的治理和如何進行環境保護。

關鍵詞：

綠色水泥

環境保護

廢渣利用

綠色環保材料的概念：

綠色環保材料是指在原料采取、產品制造、使用及廢棄物處理等各種環境中地球環境負荷為最小并有利于人體健康的功能材料。生態建材的基本特征是：制造原料盡可能少用天然資源，以提高生活質量為宗旨，多采用具有特殊功能，產品可再生利用，無污染環境的廢棄物。

顯而易見，綠色環保水泥就是盡可能采用綠色環保材料，并在生產過程中做到低污染低能耗的水泥。眾所周知傳統水泥工業既消耗大量的天然資源和能源，同時又對自然環境產生嚴重的污染。但是，這些問題的產生并不在水泥產品的本身，而主要在于落后的生產工藝技術。

水泥生產的污染物主要有有粉塵、煙塵、二氧化硫、二氧化碳。粉塵是在粉碎（石料破碎）、球磨、生料磨、熟料磨、煤磨（煤磨成粉）、包裝產生的，中間不涉及化學反應。將石粉、煤粉、鐵粉、粘土等混合在一起，成為水泥生料。煙塵是生料在水泥窯中煅燒成熟料時產生，同時產生的還有二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳等廢氣，反應的方程式如下：

CaCO3===CaO+CO2↑

CaO+SiO2===CaSiO3 S+O2===SO2

C+O2===CO2

新型干法水泥生產： 80年代以來，國際水泥工業以懸浮預熱和預分解技術為核心，把現代科學技術和工業生產的最新成果廣泛地應用于水泥生產全過程，從而徹底改變了傳統水泥工業的落后面貌，形成了一套具有現代高科技特征和符合優質、高效、節能、環保以及大型化、自動化的現代水泥生產方法，即“新型干法水泥生產”方法。新型干法水泥的生產工藝過程包括原燃料進廠、破碎、制備生料、鍛造熟料、制成水泥的發運等。其生產技術的內容包括原料礦山計算機控制開采和預均化、生料均化、低阻高效分解爐和預熱器、新型節能粉磨、隔熱及高耐磨耐熱材料、網絡化信息技術與計算機、新型冷卻機等；高新技術的應用可以實現水泥生產過程的節能、高效和自動化控制，符合可持續發展戰略的要求。其主要技術包括：節能粉磨粉碎技術與裝備、預分解窯節能煅燒工藝和技術裝備、原料均化技術、自動控制技術。

節能、利廢、資源的二次綜合利用：

隨著新型干法生產技術已日臻成熟。水泥工業已更加重視提高質量、節能、環保以及廢渣資源的二次綜合利用的開發和應用。對于水泥煅燒工藝產生高溫廢氣中二氧化硫、氧化碳、NO 氣體的含量以及微量重金屬的排放量，發達國家也采取了嚴格的限制措施，窯系統向著控制NO、二氧化硫、二氧化碳以及微量重金屬排放量的方向發展，出現了以低氮為主設計的分解爐、燃燒器。由此可見，當今世界水泥工業在環保工作方面，已開始從被動治理轉向主動治理，從單項指標控制轉到綜合指標和總量控制階段。

節能、利廢、資源的二次綜合利用技術的發展。由于水泥生產過程中，使用大量的石灰石作為原料，并需要很高的煅燒溫度。存在一個固有的問題就是向大氣排放較多的氧化碳和NO。氧化碳的排放與燃料、石灰石消耗、燃燒溫度有關，減少氧化碳的排放量可采用降低燃料和石灰石消耗的措施。NOx排放量的降低則需要降低燃燒溫度，燃料消耗的降低需要石灰石單位消耗量以及煅燒溫度的下降。因此，要減少氧化碳、NOx的排放量，必須降低水泥的煅燒溫度以及燃料和石灰石消耗量，以利于開發有利于環境的水泥。

應用工業廢渣和廢料。應用工業廢渣和廢料可以從以下5點著手。（1）水泥在循環利用其他工業廢渣和可燃廢料等也有相當的優勢。眾所周知，水泥工業素有循環利用其它工業廢渣的美名，主要是將它們用作混合材或原料，視各種廢渣的種類和成分而異。據粗略統計，全國冶金、煤炭、電力、礦業和化工等部門1995年產生廢渣6億t，水泥工業用作混合材的約有9000萬t，用作原料和其他的近2000多萬t，這對于治理工業廢渣，保護環境來說，是一項不小的貢獻。已有許多成熟的研究成果和生產經驗應用各種金屬尾礦(如“鉛鋅尾礦、銅尾礦、鋁礬土尾礦等)代替部門分生產水泥的原材料，既節約資源、減少污染，同時尾礦中的微量原素利用熟料的燒成并進一步降低熟料熱耗，提高熟料質量和產量。

(2)采用工業廢渣配料(如水淬礦渣、磷礦渣、氮肥廠造氣爐渣、銅礦渣等)取代部分石灰石和粘土，這些廢渣在水泥熟料燒成過程中有類似于熟料晶種的作用，生產過程中，熟料熱耗降低、產量增加、質量提高。

(3)在生料中摻加煤砰石代替粘土，既解決了煤礦的污染，又降低了燒成用煤。

(4)采用“超細粉磨”技術與裝備，將同硅酸鹽水泥成分近似的高爐礦渣、電廠粉煤灰、煤研石等激活改性成為“功能調節性材料”。這樣，不僅徹底改變了原來僅將這些廢渣、廢料作為代替和減少熟料的單純混合材性質，亦可進一步增加廢渣用量。

(5)應用各種活性激發劑，激發各種工業廢渣的潛在水化活性，生產高混合材摻量水泥或少熟料水泥。關于可燃廢料，根據社會經濟的發展與科技進步和動向來分析，21世紀水泥工業將在循環利用可燃廢料，為保護環境，維持生態平衡等方面做出新貢獻。這就是利用廢舊輪胎、城市垃圾和危險性廢料替代部分天然燃料在水泥中燒制熟料。大家知道，隨著這些廢料數量的不斷增加，其對環境的污染下日益加劇。過去對這些廢料所采用的堆放、填埋和焚燒三種治理方法遠不能適應現實的需要，必須尋求新的解決途徑。從1980年前后開始，迄今世界各種已有近百家水泥廠參與了對這些可燃廢料的循環利用工作，實踐表明，利用這些可燃廢料，回收二次能源，燒制水泥熟料的方法，比之專設焚燒爐治理廢料，回收能源的方法，在基建投資、操作費用和能源回收率等方面都經濟得多。尤其在保護環境、凈化廢氣廢水和消除殘渣方面更為優越。

環境保護

（1）研究開發新型生態型品種。

水泥組成的生態化設計可分為3部分內容：一是以降低水泥生料碳酸鈣含量以降低熟料燒成熱耗的低鈣熟料設計；二是在傳統硅酸鹽水泥熟料基礎上，改善熟料性能或水化性以提高熟料使用效率或混合材使用效果的研究；三是利用城市垃圾等有害廢料制造出區別于傳統水泥成分范圍的水泥。

新型生態水泥品種有新型貝利特水泥、無熟料或少熟料水泥和阿利特一氮鋁酸鈣型生態水泥等。

（2）加強環境保護，實現清潔生產。

水泥工業對環境的污染最直觀的是：粉塵和噪音。但技術的進步，新型先進的電除塵和布袋收塵設備已能實現收塵效率在99.9%以上。技術先進的水泥廠的粉塵排放能控制在30-50mg/Bm以內；水泥粉磨中應用超聲波技術，采用遮幕技術進行車間設計，使水泥廠的噪聲污染降至最小。已經出現了一批花園式水泥廠。水泥生產過程中排放出大量的對環境有害的氣體，生產1噸水泥熟料排放一氧化碳就達1噸左右，另外還排放0.74噸二氧化硫，11.51千克一氧化氮,，對這些有害氣體的處理，也相繼開發出煙氣脫硫、脫氮裝置，窯灰脫堿及一氧化碳回收技術等。

（3）大力推廣散裝水泥。

發展散裝水泥是經濟增長方式由粗放型向集約型轉變的必然要求，也是水泥工業發展的必然趨勢之一。據統計，每推廣使用1萬t散裝水泥，可節約包裝用紙60 t，折合優質木材330 m3節約用電7.2萬kW·h、煤炭78 t、燒堿0．4 t。由此可見，發展散裝水泥，可以有效保護森林資源，節約大量水、電、煤等能源，緩解能源緊缺帶來的巨大壓力，具有十分顯著的經濟效益。同時也有利于保證建設工程質量。袋裝水泥隨著儲存時間的延長，其強度也將明顯下降。據測算，袋裝水泥存放3個月后強度將下降l5％～20％，存放6個月后強度將下降20％-30％。相反，散裝水泥由于生產工藝先進，長期儲存在密封容器內不會降低強度，可以有效保障水泥質量。

結束語

現代社會建筑行業的高速發展的確需要我們走環境友好型的發展路線。水泥作為現代建筑中最重要的材料之一，它的生產和利用是否生態環保直接影響到建筑行業的環保程度。而作為一名土木工程的大學生，僅僅有想要環保的心還不夠，我們應該努力學習與土木工程相關的建筑材料方面的知識，在知識積累量足夠后進行大膽創新，用自己的學識與能力為土木建筑工程的原料和施工方面的環保做出自己應有的貢獻。

參考文獻

1、《土木工程材料》

朋改非

2、《開發綠色環保水泥的途徑》

朱曉麗，陳瑞軍

3、《利用廢渣和二次能源發展環保水泥》

梁三定 孫嘉茹

4、《生態環保水泥》

龔騰芳 王

山

5、《新型干法水泥生產技術的現狀及其發展前景淺析》

周毅

2007年8月 2007年4月 2009年5月 2002年3月 2011年4月

第三篇：安全生產及環保措施

第九章 安全生產及環保措施

一、安全生產措施

施工項目安全管理，進行安全文明生產，是工程項目保證穩定地高速、高效生產、提高綜合經濟效益的基本保證。本工程在安全及環保方面將做到如下幾個方面。

1、遵照國家頒布的有關安全生產法規精神，在項目部內建立起以項目經理為第一責任人的有系統、分層次的安全生產責任制。

2、建立、健全安全管理機構，項目部下設質安部，并按總職工人數的5‰左右配備安管人員。科隊長、班組長為安全員，并在科隊、班組內設兼職安全員。

3、制定安全文明生產規章制度。對項目施工、交通、設備使用等制訂出安全管理細則，對科隊、班組制訂出安全教育和安全生產獎罰制度，對特殊工種要做到有證上崗并制訂出崗位安全操作規程，在安全文明生產方面做到有章可循，有法可依。

4、堅持“安全第一、預防為主”的方針，做好安全與技術的統一工作。從安全文明生產的角度出發，根據現場實際地形，處理好生活區、作業區、料場、設備場所、倉庫、道路等定置問題。在生產中對安全工作做到“五同時”。對有危險性的分部分項工程，預先制訂出安全施工措施，并與施工人員交底后付諸實施。

5、開展班組安全活動，做好職工“三級安全教育”。項目部每月進行一次安全檢查，對檢查出的事故隱患做到“三定”。最大限度地控制人的不安全行為和物的不安全狀態。

6、路基開挖應嚴格遵守GB6722-86《爆破安全規范》和JTJ033-95和JTJ076-95有關章節施工。

二、環保措施

1、概述

環保工程主要包含消除（或避免造成）環境污染和美化（綠化）環境兩項內容。消除環境污染包括為了防止水土流失而設置的圬工結構物，坡面防護，路基廢方的處理，通風除塵、瓦斯和施工及生活污水的排除。綠化包括中央分隔帶、護坡道、洋頭互通立交區的種植樹木、播草種和花卉等項目。

2、綠化

本合同段的綠化包括種植喬木、灌木、播草種及花卉等植物。主要工程量有：播草種10000㎡、種喬要8520株、種灌木8560株、植地栽花卉300㎡、植苗圃花卉7600㎡。

（1）、樹木

本段共需喬木8520株、灌木8560株，兩者合稱樹木。施工將按圖紙的所要求植樹的間距定下樹坑的位置，根據配備的樹苗根部的形狀確定樹坑的直徑，并用白石灰畫出樹坑的邊界線，而后挖樹坑，樹坑直徑將按比樹根土球直徑或根系展開范圍大40㎝來確定，樹坑深度以樹苗在苗圃中的種植深度深20㎝為原則，做到保持坑壁垂直。

在挖好的樹坑上鋪上圖紙或監理工程師要求的表土，并施以適量的肥料，然后在坑內澆少量合格水，讓土壤濕潤（以不留有泥漿為準）。接著將合格樹苗根部包裝物去除，輕輕地放入坑內，圍繞樹根回填規范許可的土，保持樹苗直立穩固。當回填到根系一半時，將樹木稍稍提起，以消除氣隙。回填完畢后，在樹周圍形成一個大小同樹坑一樣的淺碟形蓄水池，并澆水，直至表面溢出泥漿為止。

栽好的樹苗，在園林工程師指導下，剪除有病蟲或折斷的枝條，并對落葉樹和常綠樹適當疏枝，而后根據樹種特性，土壤性質要求進行定時澆水，直到成活。在承包商的責任期間內，將按規定要求定時除草、松土、施肥、澆水、修剪、補植損壞或枯死的樹木和防止牲畜

及人為的破壞，并保護表土，消除垃圾等樹木養護和管理工作，直至工程移交為止。

（2）、播草種

本合同段共需播草種子10000M2。當圖紙規定需播草種的地段，將按設計要求鋪上合格的表土，而后在鋪好表土的區域內，用機具耙松其表面，按設計要求均勻施肥。接著將摻入適量的肥料，砂料和土粒的草籽用機具或人工均勻地撒播。撒播后在次耕耙，使土覆蓋草籽，然后均勻澆水，蓋上稻草，三天或按規范要求的天數拆除稻草，而后草、中、晚三次澆水或保持濕潤狀態，直至生長成滿意的草坪。施工中所選用的表土、草籽、肥料和水等均適合規范要求。草坪的養護和管理按圖紙要求或監理工程師指定方法實施。

（3）、花卉

花卉主要用于互通立交區，分苗圃和地栽兩種形式。苗圃300M2，地栽7600M2。施工中將在圖紙指定的區域內，定出種植樹的位置，并用白石灰畫出邊界而后挖坑種植花卉。挖坑、種值、培土、澆水、施肥、養護和管理等工作參見植樹木部分說明。

3、消除污染

（1）、廢物的處理

將施工和生活中的廢物集中堆放，及時處理或運至當地環保部門同意的地點棄置，在處理之前加以掩蓋，以防流失污染。

（2）、污水處理

將住宅、辦公室和施工輔助設施排放的污水或廢水加以收集凈化處理，經檢驗符合環保標準后再排放。鉆孔樁和骨料洗選的污水，將設置沉淀池，污水經沉淀并適合排放標準后，再排入河中，爾后定時清除沉淀物。

（3）、噪聲

夜間和午休期間盡量不安排噪聲較大的機械施工，軋石及篩分系統將布設遠離居民住宅區及學校所在區域。通過有效的管理、技術手段將噪聲控制在最底限度。

（4）、材料漏失

散裝水泥采用水泥車運輸，粉性材料在運輸過程中加以掩蓋注意防風，以防污染大氣、河流、水庫等。水源周圍工作區應設立隔板隔開，以防止沉淀物進入水中。燃料、油、瀝青用料注意剩余材料回收，嚴防流失對水源污染。

（5）、干燥炎熱季節，路堤的施工，將灑水保持濕度，防止粉塵飛揚污染。

第十章 冬雨季和農忙季節的施工安排

一、雨季施工安排

1、雨季對路堤填筑影響很大，常常成為影響路堤填筑進度的主要制約因素。在雨季期間，不用過濕的土質，盡量采用石料含量較多的巖渣或粗粒沙性土，并做到隨挖，隨運，隨

第四篇：水泥分廠10月份生產保障措施

水泥分廠10月份生產保障措施

1、加強車間基礎管理，提高管理質量和執行力，加強設備維護保養，確保可靠性運行。

2、優化磨機球（鍛）級配，提高操作技能，力爭“安全、優質、高產、高效，穩定運行”。

3、在生產不充分的情況下，充分利用谷電時間生產。

4、響應“質量月”活動，貫徹實施質量發展綱要（2011-2020）。

5、加強員工安全培訓、崗位技能培訓，提高員工安全防范意識和操作技能。

6、做好安全隱患自查自糾工作。

第五篇：水泥生產過程對環境的影響及其環保措施

水泥生產過程對環境的影響及其環保措施

（武漢理工大學 材料學院 武漢 430070）

摘 要：水泥作為建筑工程中必不可少的建筑材料之一,在海港工程、交通工程、工業建筑、民用建筑、國防建設等領域都得到了廣泛應用。水泥生產的環境影響主要體現在溫室效應、不可再生能源消耗和可再生資源消耗 , 廢棄物作為代替原料廣泛應用于水泥生產，其帶來的環境污染問題不容忽視。本文重點講述了水泥生產過程中對環境的污染，并提出了相關的環保措施，并對我國水泥生產的前景做了相關展望。關鍵詞： 水泥生產；排放污染；環保措施；新型干法技術 中圖分類號：X24

文獻標識碼：A Effect Of Cement Production On The Environment And Its Environmental Protection Measures

Hou wei（Wuhan University of Technology Institute of Materials ,Wuhan 430070,China）

Abstract:As one of the essential building materials in the construction, cement has been widely applied in harbour engineering, traffic engineering, civil construction, industrial buildings, national defense construction and other areas.global warming potential, energy depletion potential and abiotic depletion potential make the main contribution to the environment impact, Environmental pollution must be noticed when more waste materials are utilized as raw materials during cement production.This article focuses on the environmental pollution in cement production process, and put out some relevant environmental protection measures, and made prospects to the cement production in China.Key words : cement production;emission pollution;environmental protection measures;new dry process technology 前言

縱觀水泥發展史,自1824年誕生波特蘭水泥至今187年來,由于其具有豐富的原料資源、相對較低的生產成本和良好的膠凝性能,成為當前乃至21世紀人類社會最主要的、不可替代的建筑材料。但水泥在為人類社會進步與經濟發展做出巨大貢獻的同時,也越來越顯著地暴露出它在生產和應用方面存在的一系列問題。例如:水泥生產過程表現為能源資源消耗大、環境污染嚴重;水泥應用過程表現為力學性能較差、耐久性能有待提高等。這些問題的存在致使其成了最大宗的不可持續發展材料。同時,我國處于粗放型、質量效益型并存,同時向環境材料型過渡的階段,發達國家已進入環境材料型發展階段。因此,從全球戰略意義的資源、環境與發展等問題出發,必須加強對人類社會發展和國民經濟發展舉足輕重的傳統材料——水泥生產技術的研究,建設生態環境材料型水泥產業,已成為

武漢理工大學研究生課程論文

國際水泥工業可持續發展的必由之路。本文研究了目前水泥生產過程對環境的影響及所需采取的環保措施。

[1]2 水泥生產對環境的污染情況

水泥廠一直被看作污染源,水泥生產時主要生態問題是粉塵和煙塵。煙塵中一般含有硫、氮、碳的氧化物等有毒氣體和粉塵。粉塵顆粒> 10μm的,稱為落塵。顆粒< 10μm的稱為飄塵,其中相當大一部分比細菌還小,尤其是直徑在0.5～5μm的飄塵,不能為人的鼻毛所阻滯和呼吸道粘液所排除,可以直接到達肺泡,被血液帶到全身。同時,生產水泥時排放的大量CO2是環境代價最高的“溫室氣體”[5 ]。水泥熟料生產污染物排放情況見表1。

表1 水泥生產對環境的污染情況（萬噸）

排放物 粉塵 二氧化碳 二氧化硫 氮氧化合物 1995年 1050 36000 45 92

2000年 1380 44000 59 120

2010年 2010 61000 78.4 160 水泥生產粉塵排放量占全國工業生產粉塵排放量的27.1%;二氧化碳排放量占全國工業生產排放量的21.8%;二氧化硫排放量占全國工業生產排放量的4.85%。水泥工業是造成溫室效應的CO2和形成酸雨的SO2及其NOx的排放大戶。從1997年到2010年,地球大氣層將因我國的水泥生產而增加CO2積累量60億噸之多 ,對人類環境將造成嚴重的危害。因此,水泥工業不僅在中國,在全世界也必須走優質、低耗、高效益、環境相容的可持續發展道路。2.1粉塵排放[3]

水泥在生產中產生大量的粉塵，以燒成為例，隨廢氣逸出的粉塵量高達產品的10%以上，因此粉塵治理一直是環境保護的重點，目前所配置的電收塵器和各種纖維織物的袋除塵器可保證粉塵排放值在50～30mg/m以下,完全能滿足國家環保條例100 mg/m以內要求,但是必須看到歐美工業發達國家排放值限定在30mg/m以內,且媛燒有毒工業廢棄物時,粉塵排放值限定在10 mg/m以內,這就對收塵系統裝備提出了更高的技術要求。2.2有害氣體的排放[3] 2.2.1 CO2排放

近年來, CO2對大氣的影響愈來愈引起人們的重視,一些國家開始限制國內有關工業的CO2排放量。水泥生產時, CO2排放源自兩方面 ,一方面是生產過程中,作為水泥原料的CaCO3分解生成CO2,常規的水泥生產所產生的CO2量大致為0.5kg CO2/kg熟料以上;另外燃料燃燒所生成的CO2,隨著水泥生產的單位熱耗下降而下降。水泥熱耗從濕法6000kJ/kg熟料到預分解窯的熟料2900kJ/kg以下,其CO2排放量幾乎下降了0.25kg CO2/kg熟料以上。因此減少CO2排放量的重要途徑是降低預分解窯的單位熱耗。擴大預分解窯產量,取代高熱耗的回轉窯和立窯。從總體上來降低CO2排放量。2.2.2 SOx排放

傳統的回轉窯和立窯生產時,原燃料中所含的硫,除了少量被熟料消納而成熟料成分,大部分以SOx隨廢氣排放。但是,近年來發展的預分解窯對SOx的排放有良好的控制功能,其原因是分解爐內生

333

3[2]

武漢理工大學研究生課程論文

料分解時,產生大量的具有脫硫功能的細顆粒游離石灰,此時燃料燃燒所產生的SOx隨煙氣經分解爐時,通常約70%～90%的硫被游離石灰吸收而作為熟料成分,熟料中硫含量<1.5%對水泥凝結時間的影響不大。[4-7]

減少SOx排放的主要措施是減少燃料中硫的含量,其含量愈低愈好。但國外近年來在水泥窯上大量鍛燒價格低廉、硫含量高達 5%～6%的石油焦(熱值33400kJ/kg～3550 kJ/kg且不影響產品質量,因此從資源的可持續戰略觀點出發,應該加強對預分解窯內游離石灰消納SOx機理,以及游離石灰消納SOx后,生料對預熱器系統生產過程中結皮的影響,以及含硫熟料對窯內耐火磚的影響和熟料質量的影響等進行研究,從而在保證SOx排放值和熟料質量正常的前提下,適當提高水泥窯用燃料中含硫量的成分,這樣可以擴大我國部分地區燃煤中含硫量偏高且目前尚未在水泥工業中應用的燃料資源和工業廢棄物作燃料的應用。個別工廠使用的原料內含硫量偏高,由于硫在低溫下揮發,不受已分解的SOx影響,因而需采用脫硫裝置來降低SOx的排放。2.2.3NOx排放

近年來, NOx排放一直得到人們重視,水泥生產時, NOx排放的因素很多,與燃料的揮發分、燃燒溫度、燃燒氣氛以及燃燒裝置型式等有關。總體說來,燃料的揮發分愈高,則NOx排放值愈低,若燃料中揮發分愈低,燃燒溫度愈高, NOx排放值愈高。燃燒時氧含量愈高,排放量也愈高 ,為降低NOx值，預分解窯采取的措施主要是：

[10]

[8-10]窯頭采用多風道低NOx燃燒器,利用燃燒器內不同風道,使氣流產生內部回流,從而產生局部還原燃燒,同時改善沖量,減少燃燒時的峰值溫度,上述措施可以減少NOx的生成量。

3窯尾的預熱器分解爐系統內,在帶還原氣氛的窯廢氣中的分解爐不同部位,采用分級媛燒和多風道燃燒器來降低NOx排放。上述措施可以使預分解窯系統NOx排放值降低在500mg/m以內。從國內的一些預分解窯實測的數據來看,也低于此數值。采用熱值高且揮發分高的工業廢棄物如廢輪胎,一般可降低NOx排放值約15%～35%。

由于傳統的回轉窯NOx排放值較高,且很難通過上述措施來大幅降低。國外的措施是降低火焰溫度、噴氨水或鍛燒高揮發分的工業廢棄物如廢輪胎、廢煤油等,使之達到限定的NOx排放值。2.3 廢水

水泥生產時,對水的污染主要為鉻污染和一般性污染。水泥窯內溫度較高,其燒成帶使用鎂鉻磚,在堿（或硫）的作用下,穩定的3價鉻轉化為氧化能力極強的6價鉻,當水溶液含鉻量超過0.5mg/L時,對人體的皮膚、呼吸神經、肺等器官造成嚴重的危害,從80年代起工業化國家紛紛制定一系列環保、衛生方面的規范,對鎂鉻磚的殘磚和水泥廠排水進行全面監控。

由于鎂鉻磚具有較高的抗高溫性、抗化學侵蝕和抗機械應力,以及較好的結窯皮性能,且價格相對較低,因此我國目前水泥回轉窯仍以鎂鉻磚為主。從80年代中期以來,為消除鉻公害,工業發達國家明確地限制了含鉻鎂磚的生產,一些性能優良的無鉻磚制品相繼出現,如抗熱化學性能和抗熱機械性能的各種型號的新一代鎂鋁尖晶石磚、增鋯白云石磚、鎂鋯磚,以及掛窯皮性能良好的鎂鐵尖晶石磚制品,在窯內使用均取得了良好的效果,消除了鉻公害,上述產品正在加速推廣應用。

水泥生產所產生的污水,一般經污水處理后基本上能消除有害雜質而得以回用。

3工業廢棄物的應用[3]

武漢理工大學研究生課程論文

3.1 氣體廢棄物熱能利用

預分解窯的廢氣一般溫度在300℃以上,其熱量主要用作原燃料的烘干。近年來,國內外開發了利用預熱器廢氣的純低溫發電技術,其途徑是在預熱器廢氣系統,設置余熱鍋爐和低參數多級混壓進汽式汽輪機,一般4級預熱器預分解窯的廢氣熱量可發電30kwh/t熟料以上,相當于水泥電耗的30%。3.2 固體廢棄物物的利用

當前,一些國家在發展水泥工業時,從資源的可持續戰略觀點出發,利用水泥生產的特點,發展環境負荷減少型水泥和環境共存型水泥,以減少資源消耗和增加工業廢棄物的利用。

一些工業廢料如煤矸石,粉煤灰、廢砂、鐵礦渣、高爐爐渣,以及含CaO、SiO2、Al2O3等成分的淤泥,只要其成分經配料后在媛燒熟料允許的范圍內,均能作原料緞燒水泥熟料。此類工業廢棄物作水泥原料時,除了消納工業廢棄物外,另一優點是高爐爐渣等工業廢棄物中的CaCO3已分解為CaO,用作原料后,較大幅度降低了熟料緞燒的熱耗,和降低廢氣中CO2、NOx排放。

工業廢棄物作原料的發展方向是在現有基礎上,提高、擴大廢棄物的使用面,以及加大城市廢水處理污泥和河流淤泥的使用。發展生態水泥

新型干法水泥技術是以懸浮預熱和預分解技術裝備為核心,以先進的環保、熱工、粉磨、均化、儲運、在線檢測、信息化等技術裝備為基礎,采用新技術和新材料,節約資源和能源,充分利用廢料、廢渣,促進循環經濟,實現人與自然和諧相處的現代化水泥生產方法。4.1 原料預均化工藝與裝備的技術進步[11-14]

為了保證大型新型干法水泥生產線的均衡穩定生產以及擴大原料資源的利用范圍,自80年代以來,原料預均化技術已在我國得到廣泛應用,其工藝與裝備日益發展和完善,預均化效果不斷提高,堆、取料各個環節實現了自動控制,減小了原料的短期和長期波動,堆場占地面積逐漸減小,節約了大量天然資源和能源等。

開發出的圓型、長型原料預均化堆場,可根據建設條件靈活運用,并可滿足2000～10000t/d熟料生產線的生產要求。

4.2 生料制備系統工藝與裝備的技術進步

近15年來,尤其是新型干法水泥生產技術的廣泛應用,生料制備系統的工藝與裝備技術進步取得明顯成效:（1）國產立式磨的研究與應用取得長足進展,結構和性能日趨完善,技術指標已達到國際先進水平,生料制備已由過去球磨機為主逐步發展為高效率的立式磨為主,生料制備電耗明顯降低；（2）生料粉磨裝備的大型化,滿足了新型干法水泥單條生產線規模不斷擴大的需求。目前,球磨機和國產立式磨的單機產量可與 2500～5000t/d熟料生產線配套；

（3）我國自行研制的各種高效選粉機,廣泛應用于水泥生料制備閉路系統中,為提高生料磨產量、降低電耗、提升水泥生料制備系統技術水平起到了積極作用。4.3 生料均化系統工藝與裝備的技術進步

隨著我國水泥工業技術的發展,生料均化技術由間歇式空氣攪拌庫逐步發展到投資省、操作簡

武漢理工大學研究生課程論文

單、電耗低的連續式均化庫。80年代開始,我國從國外引進了幾種不同形式的連續式均化庫,如德國的彼得斯均化室連續式均化庫、混合室連續式均化庫、德國的 POLYSIUS多點流連續式均化庫（MF庫）、丹麥F.L.S的控制流連續式均化庫(CF庫)和德國漢堡公司的中心室連續式均化庫(IBAU庫)等。

90年代以來,為了同大型新型干法水泥生產線配套,天津水泥設計院、南京水泥設計院等設計單位開發出了各具特色的連續式均化庫,不僅為生料均化系統提供了高均化效果、低電耗和高卸空率的工藝與裝備,同時也促進了我國新型干法水泥的技術進步和發展。

武漢理工大學研究生課程論文

4.4 熟料燒成系統工藝與裝備的技術進步

窯外預分解技術是新型干法水泥技術的核心,也是當代新型干法水泥熟料緞燒技術發展的主流技術。預分解窯是在懸浮預熱器窯基礎上發展起來的,是懸浮預熱器窯發展的更高階段,是繼懸浮預熱器窯發明后的又一次重大技術創新。

近20年來，我國水泥工業熟料燒成系統的工藝與裝備取得了重大技術進步:(1)成功研發出具有自主知識產權的新型高效、低阻、低NOx的預分解系統,主要技術指標達到國際先進水平，全面提升了我國新型干法水泥熟料燒成系統的國產化、大型化技術水平。至2004年底，我國已投產的500t/d級以上的新型干法水泥生產線已達55條，其中4條為1000t/d級新型干法水泥生產線。

(2)在吸收國外先進技術的基礎上，我國已自行開發出了第3代控制流蓖式冷卻機。采用空氣梁供風、高阻力蓖床、人料均勻分配、厚料層、脈沖分風及合理的配風等新技術，解決了厚層蓖冷機冷風不易均勻透過料層的技術難點，冷風和高溫熟料進行激烈的換熱，一方面有利于熟料快速冷卻另一方面提高了2次、3次風溫度，蓖冷機的熱效率已提高至72%以上，且運轉率大幅度提高。

(3)我國燃燒器的發展趨勢是緊跟當今世界工業發展的2大主題——節能和環保,主要體現在：1次風量小，可燒劣質燃料，耐磨損、耐變形,低NOx排放。國內已開發應用了3風道、4風道的多通道煤粉燃燒器，以及燃燒2種以上燃料的5風道的多通道燃燒器。

（4）我國生產水泥熟料以燃煤為主,新型干法水泥熟料生產使用無煙煤、低揮發份煤的生產工藝和裝備已在國內10多條700～2000t/d熟料生產線上成功應用，生產用煤的揮發分低于5%，取得較好的經濟效益和社會效益。

（5）不帶補燃爐的純低溫余熱發電技術已取得突破,并已在多家水泥廠應用。水泥窯純低溫余熱發電，完全利用水泥熟料生產過程中產生的廢氣余熱作為熱源，整個熱力系統不燃燒任何一次能源，可有效地減少水泥生產過程中的能源消耗，具有顯著的節能效果。同時，廢氣通過余熱鍋爐降低了排放的溫度，還可有效地減輕水泥生產對環境的熱污染,具有顯著的環保效果。4.5 水泥粉磨系統工藝與裝備的技術進步

近15年來，我國水泥粉磨系統的工藝與裝備技術進步明顯加快，大幅度提高了水泥的產品質量、降低了水泥粉磨電耗和水泥生產成本：[10]

（1）1990年，第1臺國產輥壓機在江陰水泥廠投入使用以來，擠壓粉磨系統工藝與裝備的不斷完善、不斷大型化，已經形成以輥壓機為中心、各種新型設備組合成為優勢互補的多種粉磨新工藝,如預粉磨系統、混合粉磨系統、聯合粉磨系統、半終粉磨系統等。其技術水平達到了20世紀90年代末期的國際先進水平。

擠壓粉磨系統已成為水泥粉磨的首選方案，在全國普遍推廣應用。最大規格已能滿足與5000t/d熟料新型干法水泥生產線配套。

（2）鋼球磨機大型化及其匹配設備的優化改進和提高，不僅提高了單機生產能力，滿足了水泥生產線單線規模不斷擴大的需求，而且有效提高了粉磨效率。

（3）在球磨機開流粉磨水泥的系統中，采用微型研磨體的高細高產磨得到廣泛推廣。這項技術國內最早是由合肥院完成研制開發的,并取得了5個國家的專利，榮獲國家科技進步二等獎。高細高產磨技術在磨機倉位設計、磨內篩分、研磨體配比等方面已形成了自己的特色，開辟了廣泛的應用 5

武漢理工大學研究生課程論文

市場。在水泥、超細礦渣、超細粉煤灰等生產中,這種開流粉磨系統已經可以達到或接近閉路系統的效果，而投資和運行成本則可以大幅度降低。

（4）采用新型耐磨材料，改善磨機部件材質，不斷提高磨機綜合效率和使用壽命。4.6 環境保護工藝與裝備的技術進步

水泥工業對環境的污染主要為粉塵污染和排放氣體（CO2 , SO2, NOx等）引起的大氣污染，它關系到人類的生存環境。水泥工業要成為可持續發展的行業，必須將環境保護放在重要位置。為此，我國制訂了《水泥工業大氣污染物排放標準》的新標準，并已于2005年1月1日起實施，對水泥廠建設和生產提出了更高的要求。結論

水泥生產因為生產過程中會產生大量廢屑、粉磨和各種有害氣體而被認為是高污染行業，環境保護工作尤為任重道遠。要想實現水泥生產的可持續發展，在生產過程中減少對環境的污染，在生產過程中就應該時刻注意樹立環保意識，在每一個生產環節都充分考慮環境因素。新型干法水泥生產工藝與設備盛行以來，由于材料利用率的提高、廢料的減少和無煙煤的使用等新技術的使用，環境污染問題已經得到了很大改善，這不但有利于水泥生產行業的健康發展,也有利于社會環境質量的提高。總之，我國目前水泥生產工藝和技術仍在朝著低能耗、高產量、少污染的方向不斷發展。水泥生產新工藝與設備的出現和發展對于我國建筑材料的進步具有重要意義，目前我國的水泥工程技術已經部分達到或超過了國外先進技術，同時，我國已經成功在多個東南亞和非洲等地區援建了水泥廠，目前，針對國家淘汰落后產能的決心，我們必須加強對新工藝新設備的研發,促進國名經濟的發展。

武漢理工大學研究生課程論文

參考文獻

[1] 陳全德.應用高新科技建設“環境材料型”水泥工業[J].新世紀水泥導報,2001,1,1-3.[2] 吳中偉.綠色高性能混凝土與技術創新[J ].建筑材料學報,1998,1(1):1-7.[3] 陳友德.水泥生產生態化技術[J ].水泥技術.2001,4:38-43.[4] 朱天樂,何煒,曾小嵐,等.中國水泥生產環境負荷研究[J ].環境科學.2006,10，(27):2135-2138 [5] 范毓林.我國新型干法水泥生產技術的創新歷程[J].水泥技術,2007,(2).[6] 郝令旗,張浩云,齊國彤.新型干法水泥生產技術的現狀與發展[J].新世紀水泥導報,2004,(4).[7] 宋壽順,陳友德.新型干法水泥生產技術和立窯改造[J].中國水泥,2004,(7).[8] 劉志江.中國水泥工業的可持續發展[J].水泥技術,2004,（5）.[9] 韓仲琦.我國新型干法水泥工業的發展與展望[J].建材技術與應用,2004,（1）.[10] 王昌軍,滕少朋,桂美勝.新型干法水泥生產線粉塵治理方法探討[J].山東煤炭科技,2009,（3）.[11] 張克雷.我國水泥生產工藝與設備的進步探討[J].中國科技博覽,2010(35):636.[12] 周俊.淺析我國水泥生產主要工藝與設備的技術進步[J].科學之友:中旬,2009(5):20.[13] 張冬梅.新型干法水泥生產工藝和新設備介紹[J].硅谷,2008(22):99.[14] 徐寧,丁奇生.我國水泥生產主要工藝與裝備的技術進步[J ].硅酸鹽通報.2005,5:60-72.7