水泥发展史

水泥厂实习报告

（一）、水泥发展史

水泥是建筑用胶凝材料，按化学组成可以分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥三大类。硅酸盐水泥是普遍常用的水泥，又称波特兰水泥，铝酸盐水泥和硫铝酸盐水泥是特种用途的水泥。有人戏称水泥是建筑的“粮食”，在人类文明中占有重要地位。现在，全世界水泥产量已达20多亿吨，是现代社会不可或缺的大宗产品。水泥的发明是人类在长期生产实践中不断积累的结果，是在古代建筑材料的基础上发展起来的。经历了漫长的历史过程。

西方古代的建筑胶凝材料

在水泥发明的数千年岁月中，西方最初采用黏土作胶凝材料。古埃及人采用尼罗河的泥浆砌筑未经煅烧的土砖。为增加强度和减少收缩，在泥浆中还掺入砂子和草。用这种泥土建造的建筑物不耐水，经不住雨淋和河水冲刷，但在干燥地区可保存许多年。

大约在公元前3000－2000年间，古埃及人开始采用煅烧石膏作建筑胶凝材料，埃及古金字塔的建造中使用了煅烧石膏。公元前30年，埃及并入罗马帝国版图之前，古埃及人都是使用煅烧石膏来砌筑建筑物。

古希腊人与古埃及人不同，在建筑中所用胶凝材料是将石灰石经煅烧后而制得的石灰。公元前146年，罗马帝国吞并希腊，同时继承了希腊人生产和使用石灰的传统。罗马人使用石灰的反复是将石灰加水消解，与砂子混合成砂浆，然后用此砂浆砌筑建筑物。采用石灰砂浆的古罗马建筑，其中有些非常坚固，甚至保留到现在。

古罗马人对石灰使用工艺进行改进，在石灰中不仅掺砂子，还掺磨细的火山灰，在没有火山灰的地区，则掺入与火山灰具有同样效果的磨细碎砖。这种砂浆在强度和耐水性方面较“石灰－砂子”的二组分砂浆都有很大改善，用其砌筑的普通建筑和水中建筑都较耐久。有人将“石灰－火山灰－砂子”三组分砂浆称为“罗马砂浆”。

罗马人制造砂浆的知识传播较广。在古代法国和英国都曾普遍采用这种三组分砂浆，用它砌筑各种建筑。

在欧洲建筑史上，“罗马砂浆”的应用延续了很长时间。不过，在公元第9－11世纪，该砂浆技术几乎失传。在这漫长的岁月中，砂浆采用的石灰是煅烧不良的石灰石块，碎石也不磨细，质量很差。到公元第12－14世纪这段时期，石灰煅烧质量逐渐好转，碎砖和火山灰也已磨细，“罗马砂浆”质量恢复到原来的水平。

中国古代的建筑胶凝材料

中国建筑胶凝材料的发展有着自己的一个很长的历史过程。

“白灰面”

早在公元前5000－3000年的新石器时代的仰韶文化时期，就有人用“白灰面”涂抹山洞、地穴的地面和四壁，使其变得光滑和坚硬。“白灰面”因呈白色粉末状而得名，它由天然姜石磨细而成。姜石是一种二氧化硅较高的石灰石块，常夹在黄土中，是黄土中的钙质结核。“白灰面”是至今被发现的中国古代最早的建树胶凝材料。

黄泥浆

公元前16世纪的商代，地穴建筑迅速向木结构建筑发展此时除继续用“白灰面”抹地以外，开始采用黄泥浆砌筑土坯墙。在公元前403－221年的战国时代，出现用草拌黄泥浆筑墙，还用它在土墙上衬砌墙面砖。在中国建筑史上，“白灰面”很早就被淘汰，而黄泥浆和草拌黄泥浆作为胶凝材料则一直沿用到近代社会。

石灰

公元前7世纪的周朝出现了石灰，周朝的石灰是用大蛤的外壳烧制而成。蛤壳主要成分是碳酸钙，它将煅烧到碳酸气全部逸出即成石灰。《左传》中有记载：“成公二年（公元前635年）八月宋文公卒，始厚葬用蜃灰”。蜃灰就是用蛤壳烧制而成的石灰材料，在周朝就已发现他具有良好的吸湿防潮性能和胶凝性能。在崇尚厚葬的古代，在墓葬中将蜃灰作为胶凝材料来修筑陵墓等。在明代《天工开物》一书中有“烧砺房法的图示”，这说明蜃灰的生产和使用，自周朝开始到明代仍未失传，在中国历史上流传了很长的时间。

到秦汉时代，除木结构建筑外，砖石结构建筑占重要地位。

砖石结构需要用优良性能的胶凝材料进行砌筑，这就促使石灰制造业迅速发展，纷纷采用各地都能采集到的石灰石烧制石灰，石灰生产点应运而生。那时，石灰的使用方法是先将石灰与水混合制成石灰浆体，然后用浆体砌筑条石、砖墙和砖石拱券以及粉刷墙面。在汉代，石灰的应用已很普遍，采用石灰砌筑的砖石结构能建造多层楼阁。

中国的万里长城修筑于公元前7世纪至公元17世纪，先后有20多个朝代主持或参与建造。秦、汉、明三个朝代修筑最长，在总长5万公里的长城中修筑了5000余公里。在这三个朝代，石灰胶凝材料已经发展到较高水平，大量用于修建长城。所以，长城的许多地段，后人发现它是用石灰砌筑而成的。

明代《天工开物》一书中，详细记载了石灰的生产方法。清代《营造法原》一书中，则记载了石灰烧制工艺与石灰性能之间的关系。这些记载说明我国到明、清时代已积累了较为丰富的石灰生产和使用知识。

三合土

在公元5世纪的中国南北朝时代，出现一种名叫“三合土”的建筑材料，它由石灰、黏土和细砂所组成。到明代，有石灰、陶粉和碎石组成的“三合土”。在清代，除石灰、黏土和细砂组成的“三合土”外，还有石灰、炉渣和砂子组成的“三合土”。清代《宫式石桥做法》一书中对“三合土”的配备作了说明：“灰土即石灰与黄土之混合，或谓三合土”；“灰土按四六掺合，石灰四成，黄土六成”。以现代人眼光看，“三合土”也就是以石灰与黄土或其他火山灰质材料作为胶凝材料，以细砂、碎石后炉渣作为填料的混凝土。“三合土”与罗马的三组分砂浆，即“罗马砂浆”有许多类似之处。

“三合土”自问世后一般用作地面、屋面、房基和地面垫层。“三合土”经夯实后不仅具有较高的强度，还有较好的防水性，在清代还将他用于夯筑水坝。

在欧洲大陆采用“罗马砂浆”的时候，遥远的东方古国――中国也在采用类似“罗马砂浆”的“三合土”，这是一个很有趣的历史巧合。

石灰掺有机物的胶凝材料

中国古代建筑胶凝材料发展中一个鲜明的特点是采用石灰掺有机物的胶凝材料，如“石灰－糯米”，“石灰－桐油”，“石灰－血料”，“石灰－白芨”，以及“石灰－糯米－明矾”等。另外，在使用“三合土”时，掺入糯米和血料等有机物。

据民间传说，秦代修筑长城中，采用糯米汁砌筑砖石。考古发现，南北朝时期的河南邓县的画像砖墙是用含有淀粉的胶凝材料衬砌；河南登封县的少林寺，北宋宣和二年、明代弘治十二年和嘉靖四十年等不同时代的塔，在建造时都采用了掺有淀粉的石灰作胶凝材料。《宋会要》记载，公元1170年南宋乾道六年修筑和州城，“其城壁表里各用砖灰五层包砌，糯米粥调灰辅砌城面兼楼橹，委皆雄壮，经久坚固。”明代修筑的南京城是世界上最大的砖石城垣，以条石为基，上筑夯土，外砌巨砖，用石灰作胶凝材料，在重要部位则用石灰加糯米汁灌浆，城垣上部用桐油和土拌和结顶，非常坚固。采用桐油或糯米汁拌和明矾与石灰制成的胶凝材料，其粘结性非常好，常用于修补假山石，至今在古建筑修缮中仍在沿用。

用有机物拌和“三合土”作建筑物的工法，在史料中屡有所见。明代《天工开物》一书中记载：“用以襄墓及贮水池则灰一分入河砂，黄土二分，用糯米、羊桃藤汁和匀，经筑坚固，永不隳坏，名曰三合土”。在中国建筑史上看到，清康熙乾隆年间，北京卢沟桥南北岸，用糯米汁拌“三合土”建筑河堤数里，使北京南郊从此免去水患之害。在石桥建筑史中记载，用糯米和牛血拌“三合土”砌筑石桥，凝固后与花岗石一样坚固。糯米汁拌“三合土”的建筑物非常坚硬，还有韧性，用铁镐刨时会迸发出火星，有的甚至要用火药才能炸开。

中国历史悠久，在人类文明创造过程中有过辉煌成就，作出过重要贡献。英国著名科学家史学家李约瑟在《中国科学技术史》一书中写道：“在公元3世纪到13世纪之间，中国保持这西方国家所望尘莫及的科学知识水平”；“中国的那些发明和发现远远超过同时代的欧洲，特别是杂15世纪之前更是如此”。中国古代建筑胶凝材料发展的过程是，从“白灰面”和黄泥浆起步，发展到石灰和“三合土”，进而发展到石灰掺有机物的胶凝材料。从这段历史进程可以得出与科学史学家李约瑟相似的结论，中国古代建筑胶凝材料有过自己辉煌的历史，在与西方古代建筑胶凝材料基本同步发展的过程中，由于广泛采用石灰与有机物相结合的胶凝材料而显得略高一筹。

然而，近几个世纪以来中国落后了，尤其是到清朝乾隆年间末期，即18世纪末期以后，科学技术与西方差距愈来愈大。中国古代建筑胶凝材料的发展，到达石灰掺有机物的胶凝材料阶段后就停止不前，未能在此基点上跨出一步。西方古代建筑胶凝材料则在“罗马砂浆”的基础上继续发展，朝着现代水泥的方向不断提高，最终发明水泥。

现代水泥的发明

现代水泥的发明有一个渐进的过程，并不是一蹴而就的。

水硬性石灰

18世纪中叶，英国航海业已较发达，但船只触礁和撞滩等海难事故频繁发生。为避免海难事故，采用灯塔进行导航。当时英国建造灯塔的材料有两种：木材和“罗马砂浆”。然而，木材易燃，遇海水易腐烂；“罗马砂浆”虽然有一定耐水性能，但尚经不住海水的腐蚀和冲刷。由于材料在海水中不耐久，所以灯塔经常损坏，船只无法安全航行，迅速发展的航运业遇到重大障碍。为解决航运安全问题，寻找抗海水侵蚀材料和建造耐久的灯塔成为18世纪50年代英国经济发展中的当务之急。对此，英国国会不惜重金，礼聘人才。被尊称为英国土木之父的工程师史密顿（J. Smeaton）应聘承担建设灯塔的任务。

1756年，史密顿在建造灯塔的过程中，研究了“石灰－火山灰－砂子”三组分砂浆中不同石灰石对砂浆性能的影响，发现含有黏土的石灰石，经煅烧和细磨处理后，加水制成的砂浆能慢慢硬化，在海水中的强度较“罗马砂浆”高很多，能耐海水的冲刷。史密顿使用新发现的砂浆建造了举世闻名的普利茅斯港的漩岩（Eddystone）大灯塔。

用含黏土、石灰石制成的石灰被成为水硬性石灰。史密顿的这一发现是水泥发明过程中知识积累的一大飞跃，不仅对英国航海业做出了贡献，也对“波特兰水泥”的发明起到了重要作用。然而，史密顿研究成功的水硬性石灰，并未获得广泛应用，当时大量使用的仍是石灰、火山灰和砂子组成的“罗马砂浆”。

罗马水泥

1796年，英国人派克（J. Parker）将称为Sepa Tria的黏土质石灰岩，磨细后制成料球，在高于烧石灰的温度下煅烧，然后进行磨细制成水泥。派克称这种水泥为“罗马水泥”（Roman Cement），并取得了该水泥的专利权。“罗马水泥”凝结较快，可用于与水接触的工程，在英国曾得到广泛应用，一直沿用到被“波特兰水泥”所取代。

差不多在“罗马水泥”生产的同时期，法国人采用Boulogne地区的化学成分接近现代水泥成分的泥灰岩也制造出水泥。这种与现代恚怒化学成分接近的天然泥灰岩称为水泥灰岩，用此灰岩制成的水泥则称为天然水泥。美国人用Rosendale和Louisville地区的水泥灰岩也制成了天然水泥。在19世纪80年代及以后的很长一段时间里，天然水泥在美国得到广泛应用，在建筑业中曾占很重要的地位。

英国水泥

英国人福斯特（J. Foster）是一位致力于水泥的研究者。他将两份重量白垩和一份重量黏土混合后加水湿磨成泥浆，送入料槽进行沉淀，置沉淀物于大气中干燥，然后放入石灰窑中煅烧，温度以料子中碳酸气完全挥发为准，烧成产品呈浅黄色，冷却后细磨成水泥。福斯特称该水泥为“英国水泥”（British Cement），于1822年10月22日获得英国第4679号专利。

“英国水泥”由于煅烧温度较低，其质量明显不及“罗马水泥”，所以售价较低，销售量不大。这种水泥虽然未能被大量推广，但其制造方法已是近代水泥制造的雏型，是水泥知识积累中的又一次重大飞跃。福斯特在现代水泥的发明过程中也是有贡献的。

波特兰水（硅酸盐水泥）

1824年10月21日，英国利兹（Leeds）城的泥水匠阿斯谱丁（J. Aspdin）获得英国第5022号的“波特兰水泥”专利证书，从而一举成为流芳百世的水泥发明人。

他的专利证书上叙述的“波特兰水泥”制造方法是：“把石灰石捣成细粉，配合一定量的黏土，掺水后以人工或机械搅和均匀成泥浆。置泥浆于盘上，加热干燥。将干料打击成块，然后装入石灰窑煅烧，烧至石灰石内碳酸气完全逸出。煅烧后的烧块在将其冷却和打碎磨细，制成水泥。使用水泥时加入少量水分，拌和成适当稠度的砂浆，可应用于各种不同的工作场合。”

该水泥水化硬化后的颜色类似英国波特兰地区建筑用石料的颜色，所以被称为“波特兰水泥”。

阿斯谱丁在英国的Wakefield建设了第一个波特兰水泥厂。后来，他的儿子在英国的Grateshead又建设一个厂，1856年在德国再建设一个厂，并在那里度过了他的晚年。

阿斯谱丁父子长期对“波特兰水泥”生产方法保密，采取了各种保密措施：在工厂周围建筑高墙，未经他们父子许可，任何人不得进入工厂；工人不准到自己工作岗位以外的地段走动；为制造假象，经常用盘子盛着硫酸铜或其他粉料，在装窑时将其撒在干料上。

阿斯谱丁专利证书上所叙述的“波特兰水泥”制造方法，与福斯特的“英国水泥”并无根本差别，煅烧温度都是以物料中碳酸气完全挥发为准。根据水泥生产一般常识，在该温度条件下制成的“波特兰水泥”，其质量不可能优于“英国水泥”。然而在市场上“波特兰水泥”的竞争力大于“英国水泥”。1838年重建泰晤士河隧道工程时，“波特兰水泥”价格比“英国水泥”要高很多，但业主还是选用了“波特兰水泥”。很明显，阿斯谱丁出于保密原因在专利证书上并未把“波特兰水泥”生产技术都写出来，他实际掌握的水泥生产知识比专利证书上表明的要多。阿斯谱丁在工程生产中一定采用过较高煅烧温度，否则水泥硬化后不会具有波特兰地区石料那样的颜色，其产品也不可能有那样高的竞争力。

不过，根据专利证书所载内容和有关资料，阿斯谱丁未能掌握“波特兰水泥”确切的烧成温度和正确的原料配比。因此他的工厂生产出的产品质量很不稳定，甚至造成有些建筑物因水泥质量问题而倒塌。

在英国，与阿斯谱丁同一时代的另一位水泥研究天才是强生（I. C. Johnson）。他是英国天鹅谷怀特公司经理，专门“罗马水泥”和“英国水泥”。1845年，强生在实验中一次偶然的机会发现，煅烧到含有一定数量玻璃体的水泥烧块，经磨细后具有非常好的水硬性。另外还发现，在烧成物中含有石灰会使水泥硬化后开裂。根据这些意外的发现，强生确定了水泥制造的两个基本条件：第一是烧窑的温度必须高到足以使烧块含一定量玻璃体并呈黑绿色；第二是原料比例必须正确而固定，烧成物内部不能含过量石灰，水泥硬化后不能开裂。这些条件确保了“波特兰水泥”质量，解决了阿斯谱丁无法解决的质量不稳定问题。从此，现代水泥生产的基本参数已被发现。

1909年，强生98岁高龄时，向英国政府提出申诉，说他于1845年制成的水泥才是真正的“波特兰水泥”，阿斯谱丁并未做出质量稳定的水泥，不能称他为“波特兰水泥”的发明者。然而，英国政府没有同意强生的申诉，仍旧维持阿斯谱丁具有“波特兰水泥”专利权的决定。英国和德国的同行们对强生的工作有很高评价，认为他对“波特兰水泥”的发明做出了不可磨灭的重要贡献。

18世纪的欧洲发生了人类历史上第一次工业革命，推动了西方各国社会经济的迅猛向前，建筑胶凝材料的发展步伐也随之加快。西方国家在“罗马砂浆”的基础上，1756年发现水硬性石灰；1796年发明“罗马水泥”以及类似的天然水泥；1822年出现“英国水泥”；1824年英国政府发布第一个“波特兰水泥”专利。当代建筑“粮食”――“波特兰水泥”（硅酸盐水泥）就这样在西方徐徐诞生，同时踏上了不断改进的征途。

水泥的发明是一个渐进的过程。水泥生产技术随着社会生产力发展，也有一个不断进步、成熟和完善的过程。今天，人们把水泥的生产过程形象的概括为“二磨一烧”，即按一定比例配合的原料，先经粉磨制成生料，再在窑内烧成熟料，最后通过粉磨制成水泥。在这个过程中，窑是核心设备，所以人们在研究水泥技术发展史的时候，往往以窑为代表。回顾这过去的近二百年，水泥生产先后经历了仓窑、立窑、干法回转窑、湿法回转窑和新型干法回转窑等发展阶段，最终形成现代的预分解窑新型干法。

仓窑

1824年阿斯普丁获得波特兰水泥专利时所用的煅烧设备叫瓶窑（Bottle Kiln），其形状像瓶子，因此而得名。1872年强生在瓶窑的基础上，发明专门用于烧制水泥的仓窑，并获得专利。

立窑

1884年在德国，狄兹赫（Dietzsch）发明立窑，并取得专利权。丹麦人史柯佛（Schoefer）对立窑进行了多次改进。1913年前后，德国人在立窑上开始采用移动式炉篦子（Movable Grate）使熟料自动卸出，同时进一步改善通风。

干法回转窑

经过十八年来的一次次试验和一次次失败，在1895年，美国工程师亨利（Hurry）和化验师西蒙（Seaman）进行回转窑煅烧波特兰水泥的试验，终于获得成功，并在英国取得第23145号专利证。1897年德国贝赫门（I. A. Bachman）博士发明余热锅炉窑。1928年，立雷帕博士与德国水泥机械公司伯力鸠斯（Polysius）合作，制造出窑尾带回转篦式加热机的干法回转窑。

湿法回转窑

1912年前后，丹麦史密斯（F. L. Smith）水泥机械公司用白垩土和其他辅助原料制成水泥生料浆，在回转窑上用它取代干生料粉进行煅烧试验，取得成功，从而开创出湿法回转窑生产水泥的新方法。

新型干法回转窑

曾在丹麦史密斯水泥机械公司工作过的工程师伏杰尔－彦琴森（M. Vogel-Jorgensen）于1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和国专利办公室（Patent Office）首次提出四级旋风筒悬浮预热器的专利申请。专利于1934年7月25日被批准并公布，编号为48169。1951年德国工程师密勒（F. Muller）对专利内容作了多处改进，在此基础上洪堡公司制造出世界上第一台四级旋风悬浮预热器。悬浮预热器简称SP，这是Suspension Preheater的缩写。1971年，日本石川岛播磨重工业公司在洪堡窑的基础上首创水泥预分解窑。预分解窑简称NSP窑，NSP是New Suspension Preheater的缩写，即新型悬浮预热器的缩写

（二）、水泥生产工艺发展史

第一阶段：立窑技术的发展

立窑技术的发展有一个前奏，首先，在1824年英国人（Aspdin）阿斯普丁第一个获得波特兰水泥的专利，为什么说他是获得专利而不是发明专利呢？因为水泥的发明是延续了很长时间的，不是说突然之间发明的，是在经历了罗马水泥、英国水泥等各种水泥不同时期的发展，到最后才发展为波特兰水泥。波特兰水泥的发展、发明以它获得的专利时间为准。他当时生产水泥是用“杯窑”来生产的，其形状像杯子一样，上面是一个抽屉的装置，烧水泥的时候，首先把料做成块状，砖块一样，一部分煤和堆料在里面烧，是一锅一锅烧的，阿斯普丁为了专利的保密，烧的时候不让任何人参观。

历史上记载的最早烧水泥的窑就是“杯窑”。到1872年的时候，英国人Johson取得了“仓窑”的专利，它与“杯窑”的工艺基本上相同，不同的是增加了预热系统，料子先装在烟囱干燥、预热，然后再装到杯窑里面烧，所以又进了一步了，进步之处在于为了节省煤耗而进行预热。由于预热过了，烧出来的熟料质量大大提高，所以Johson跟Aspdin打官司，说自己烧出的才是真正的波特兰水泥，而阿斯普丁烧成的水泥质量时好时坏，不能叫真正的波特兰水泥。因为阿斯普丁的水泥有些在英国的工程中出现房屋、桥梁坍塌的现象。但最终官司还是阿斯普丁赢了，Johson最后得到“仓窑”的专利。 

到了1884年，德国人德齐在“仓窑”的基础上进行了改良，叫“立窑”。它与“仓窑”不同的是多了一个冷却装置，它的预热、烧成和冷却都在窑里面。立窑发明以后，很快传入英国，英国人首先使用机械鼓风系统，质量和产量大大提高。之后，鼓风系统的技术又传到德国，德国人接着又发明装料装置和机械卸料装置。据历史考证，大约在第一次世界大战（1914年—1918年）前后，德国完成了立窑的机械化设计，接着进行推广，完成了机械化立窑发明的全过程。

第二阶段：普通干法旋窑的技术发展

立窑发明了以后，进入了旋窑的普通干法阶段。干法旋窑的发明，最早由英国人克拉登在1887年首先产生旋窑生产波特兰水泥的构想，并用这个构想去申请了专利。但他根据这个构想做实验，没有获得成功，烧不出波特兰水泥熟料，一直到十几年后，在1895年，美国工程师亨利、化验师西蒙在英国人旋窑构想的基础上继续做实验，开发自己的旋窑系统并获得成功。当时他们发明的回转窑用的是干粉，不成球，不成块。后来到了20世纪20年代，德国人也做了改进，发明了立波尔窑。差不多在同一时期，日本人在干法回转窑的后面加了个锅炉，叫预热锅炉窑，这个就是普通干法旋窑的阶段。

第三阶段：湿法旋窑的技术发展

20世纪初，丹麦人史密斯发明了湿法回转窑，他是在当时去参观氧化铝生产旋窑时得到了启发，用湿法生产水泥。因为丹麦不是用石灰岩生产水泥的，而是用白垩土，它所含的水份比较高，一般达到50%左右，因此就是现在的史密斯公司创始人发明了湿法窑。最早的湿法窑长径比较短，都小于30。如20年代的上海水泥厂（全国最早使用湿法生产的水泥厂），其最早与外国人订合同采用湿法窑，中国水泥厂接着也订了合同并第一个投产，投产比上海早了几个月。当时采用的是直径Φ2.3/3.4/2.3×66M ，后来湿法窑又发展为带料浆蒸发器，一般长径比较短，接近20左右，再后来发展为湿法长窑（长径大于30），40、50年代在世界上流行使用湿法长窑，最大的湿法长窑Φ7.6/6.4/6.9×231M，产量是日产3400吨（德国），但后来的结论是，窑径大于7M 就不合适了，运转率特别低，因为直径大了以后，耐火砖的拱太小，容易掉砖，所以大于7M的窑没有推广起来。  

40、50年代直径在4—5M之间、长径比在30—40的窑在国际上推广的比较多。据我国统计，全国湿法窑1994年有199条，从总体来讲比国际上的小，解放前湿法窑较小的在3M左右，解放后基本上是引进东德的Φ3.6×150M的窑，还有一种是Φ3.3×3×118M，像江油、昆明、大同、开源等都是这种窑；另外一批是罗马尼亚窑，Φ3×88M的，包括贵州、巢湖、江山，这种窑属于普通湿法窑，长径比小于30。此外是我国自己研制的Φ3.5×145M的华新窑，后来扩大成Φ4×3.5×4×145M的湘乡窑，这个成了我们50年代到70年代直至现在发展湿法窑的主力，比较多的就是这类直径3.5—4.5M之间的。总体来讲，跟国外比，我们的直径还太小，最大的窑是娥媚的两台从丹麦史密斯公司引进的Φ4.4×4.15×4.4×180M的长窑，华新、湘乡设备是有部分新的，其他的设备都是陈旧的，运转了30多年。

第四阶段：新型干法的技术发展

湿法窑的优点是生料均匀，粉尘浓度比干法、普通干法低的多，生料制备系统没有烘干的问题；它的缺点是热耗高，因此怎样在湿法的基础上把生料质量保持，把生料均化、收尘问题解决，再加上干法的预热利用解决，就可以把原来湿法能耗高的问题解决。在50年代的时候，这三个问题基本上被突破，也就是说，50年代的时候发明了生料均化库和预均化技术，再加上生料的计算机控制，保证了生料的均化，电收尘的发明，解决了干法窑尾的收尘问题。后来发明了旋风预热器以后，由洪堡公司继续开发，所以这个窑后来就叫洪堡窑。 

德国的克虏伯公司发明了立筒预热器窑，立筒与旋风预热器加在一起就叫悬浮预热器窑（SP窑），这是窑外分解窑发明的前奏。1971年，日本的石川岛播磨公司在旋风预热器的基础上研制成功窑外分解窑（NSP窑）。到此为止，在湿法旋窑之后完成了新型干法窑的开发，以后在全世界范围迅速推广日产10000吨的生产线，在泰国投产的共有两条。现在美国正在搞日产12000吨的窑，这个窑的直径大概在6.2M。

从此，在世界范围内，水泥生产技术从湿法旋窑迅速向新一代窑型——NSP窑即新型干法窑过渡。

（三）、水泥生产线设备工艺流程

水泥生产线介绍

水泥生产线(水泥厂设备)是生产水泥的一系列设备组成的水泥设备生产线。主要由破碎及预均化、生料制备均化、预热分解、水泥熟料的烧成、水泥粉磨包装等过程构成。

水泥设备(水泥机械)包含设备

水泥设备包括：水泥回转窑、旋风预热器、篦式冷却器

水泥回转窑是煅烧水泥熟料的主要设备，已被广泛用于水泥、冶金、化工等行业。该设备由筒体、支承装置、带挡轮支承装置、传动装置、活动窑头、窑尾密封装置、燃烧装置等部件组成，该回转窑具有结构简单，运转可靠，生产过程容易控制等特点。

旋风预热器适于各种窑型配套使用(见目录中所列)，在转化、消化引进日本川崎日产800吨、日产1000吨水泥熟料的主要设备基础上，研制了日产500吨、2000吨带分解炉的五级悬浮预热器。预热器可广泛应用于大中小水泥厂设备的新建和改造。

篦式冷却机是一种骤冷式冷却机，其原理是：用鼓风机吹冷风，将铺在篦板上成层状的熟料加以骤冷，使熟料温度由1200℃骤降至100℃以下，冷却的大量废气除入窑作二次风。 

水泥生产工艺流程(水泥厂设备流程)图

水泥生产工艺流程

 1、 破碎及预均化   

  （1）破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥机械的物料破碎中占有比较重要的地位。   

（2）原料预均化预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

2、生料制备   

    水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥设备至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。 3、生料均化   

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。 4、预热分解

水泥机械把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。   

    （1）物料分散   

    换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。   

    （2）气固分离   

    当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。   

    （3）预分解   

    预分解技术的出现是水泥设备煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

5、水泥熟料的烧成  

    生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。   

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的等矿物。随着物料温度升高近时，等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量 （熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥机械所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

6、水泥粉磨   

    水泥机械是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

7、水泥包装   

水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。

五、实习感受

社会是大集合体并不是一个人一件物组成的，要想在繁杂的社会中站稳脚步就必须学会做人做事，和谐相处，坦诚对待每一个人每一间物，认真处理每一件事。

实习是学生大学学习中的实践环节，是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，它使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野，增长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。通过实习使我第一次更直接接触企业，进一步了解企业实际。通过实习提高自己的对社会的认真能力，同时理论联系实际，进一步提高自己的思维觉悟，业务水平，尤其是观察分析和解决问题的实际工作能力，以便培养自己成为主义现代化建设需要的高素复合型人才。每个人都应该树立一个长远目标，然后制订几个近期目标。为了理想要勇敢的扬帆前进。初出校门，我们的经验真的是很少，所以对待每件事情我们都应该力求尽善尽美，不能怕吃苦，只有苦涩的汗水才能换来香甜的秋实。

经过这次的认识实习，我意识到自己的不足，以后在学习中努力去完善自己。

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