PDF《2019 年国家科学技术奖提名项目公示内容 （科技进步奖）》

2019 年国家科学技术奖提名项目公示内容 (科技进步奖) 项目名称: 水泥绿色制成关键技术及产业化应用 完成单位:桂林理工大学、武汉理工大学、广西鱼峰水泥股份有限公司、华新水 泥股份有限公司、华润水泥投资有限公司、中国科技开发院广西分院、武汉江力 建材设备有限公司 提名者: 广西壮族自治区科学技术厅

一、提名意见 提名意见: (不超过

600 字) 水泥是经济发展的重要支撑,我国经济快速发展对水泥需求量巨大,水泥生产需 要消耗大量的原、燃料,生产过程排放大量粉尘和废气污染,对生态环境产生巨大影 响,是关系到国家可持续发展的重大战略问题.

因此,研究开发通过降低生产能耗、 消纳更多的废料,减少自然资源用量和污染排放新技术,是水泥工业实现节能减排和 循环经济绿色发展的重要方向. 该成果针对目前水泥绿色制成技术中普遍存在的突出和难点问题,在提升粉磨装 备功效、降低难磨物料粉磨能耗、协同激发废渣活性、扩大工业废渣应用种类、利用 废渣开发特性水泥、提升高掺量废渣混凝土工程性能等绿色水泥生产与应用关键技术 方面,开展系统理论研究和关键技术攻关,取得了创新突破,并创新建立了高效、实 用的联合推广应用模式,取得了大规模的产业化应用成果.已在全国

20 多个省区和 国内外

400 多条生产线推广应用,取得了显著的经济效益和社会效益. 获国家授权发明专利

22 项, 发表论文

60 余篇. 技术成果总体达到国际先进水平, 促进了水泥行业和环保产业的科技进步,推进了水泥绿色制造技术发展,为传统产业 创新升级提供技术支撑,为节能减排及循环经济发展做出突出贡献.成果已获广西自 治区科学技术奖特别贡献奖

1 项,湖北省科技成果推广一等奖

1 项,广西自治区技术 发明二等奖

1 项. 拟提名为

2019 年度国家科技进步奖二等奖.

二、项目简介(限1页) 本项目属无机非金属建筑材料与制造业科技领域. 我国经济快速发展对水泥需求量巨大,进入2010年后我国每年的水泥产量均 超过二十多亿吨,2018年高达23亿多吨,占世界总产量的60%.水泥生产需要消耗 大量的原、燃料和排放粉尘、废气等污染物,对资源能源和生态环境影响巨大, 关乎国家可持续发展的重大战略.依据水泥生产的特点,充分开发利用各种废弃 物和用低品质原、燃料替代自然资源,研发先进节能和高效生产技术,减少粉尘 和各种废气排放,提升产品使用效能的水泥绿色制成技术,是当今水泥科技创新 和产业发展的重大方向. 针对目前用废渣制成水泥的粉磨能耗高、产量低,工业废渣品种可利用范围 有限,水泥质量不稳定,混凝土工程适应性差,生产工艺复杂、稳定生产调控技 术难度大,以及生产经济效益低等水泥绿色制成的关键难题,重点攻关节能生产、 活性激发、废渣品种开发、水泥性能调控、混凝土适应性等关键技术,系统研发 水泥绿色制成相关环节装备技术,优化生产工艺,提升整体技术集成应用和产业 化水平,取得了显著的经济效益和社会效益.取得主要科技创新: (1)开流选粉管磨系统节能与粉磨功能提升.发明 风-料分控与粗料回流装 置 ,提升难磨物料节能粉磨能力;

发明 磨内温-湿智能调控系统 ,提升物料 粉磨效率和胶凝材料质量;

研发 磨内风速参数调控方法 ,提升开流管磨选粉 效能,使系统装备更适应难磨物料,进一步降低绿色水泥的制备能耗. (2)工业废渣制成绿色水泥的关键技术创新.研发 废渣化学/复合化学激发技 术 ,发掘废渣潜在水化活性;

研发 辊-管组合/分别粉磨机械活化技术 ,增强废 渣物理活化能力;

研发 利用废渣特性制备特种水泥技术 ,提供特种工程水泥产 品,提高废渣掺量、拓宽应用范围,提高水泥的绿色度. (3)水泥绿色生产与应用关键技术开发.开发 水泥生产利用低品质原燃料和 废弃物系列技术 ,充分发挥水泥行业独具的可协同治理生态环保的强大功能;

开发 水泥绿色生产工艺系列技术与装备 ,着力解决绿色生产复杂化制约技术应用 的各种难题;

开发 绿色混凝土工程应用与耐久性技术 ,指导绿色水泥及其混凝 土工程应用,提高绿色水泥产品的市场适应性;

创新 绿色水泥产业化高效推广 应用模式 ,有力推进成果的广泛应用. 成果技术已在全国25省区及国内外400多条生产线推广应用.近三年累计生产 水泥5.2亿吨,消纳废渣1.8亿多吨,CO2减排1.3亿多吨.应用结果表明,该成果简 化生产工艺,节省投资10%~15%,节电10%~30%,提高产量10%~25%;

适于难磨 物料,提高废渣利用率10%以上,扩宽了废渣应用范围;

技术适用性好,既可用于 新线建设,也可用于企业升级改造,产业化推广应用成效特别显著,近三年取得 直接经济效益逾百亿元. 获国家授权发明专利22项,发表论文60余篇,技术成果总体达到国际先进水 平,丰富了水泥装备设计与制造理论,推进了水泥绿色制造技术发展,促进了水 泥行业和环保产业的科技进步,为传统产业创新升级提供技术支撑,为节能减排 及循环经济发展做出贡献.

三、客观评价 3.1 项目鉴定、验收评价 (1)广西科技计划项目 工业废渣在水泥与混凝土中的应用与产业化 (桂科 验字[2014] 550),2014 年5月23 日验收:研发相应的物理及化学激发技术,使 之部分替代水泥生产天然原材料、熟料、天然石膏、混凝土掺和料.技术结果: 工业废渣在水泥生产中的平均利用率达到 30.9%.项目实施期间,水泥生产中年利 用工业废渣量达

100 万吨以上,混凝土生产年利用工业废渣

7 万吨,水泥单位生 产成本下降约 28.75 元/吨,每立方混凝土可以节省 14.6 元以上. (2)广西科技计划项目 水泥节能制成技术集成应用示范 (桂科验字[2013] 678),2013 年8月11 日验收:项目围绕 绿色 主题,在广西

13 家水泥企业进行 水泥绿色成套技术推广, 取得了较好的社会效益和经济效益, 累积节约成本 9965.45 万元,节电

8575 万kWh,多掺废渣 47.83 万吨,减排 CO226.48 万吨,节能减排 效果显著,该水泥绿色制造成套技术具有良好的推广应用前景. (3)国家科学技术部科技型中小企业技术创新基金 生态水泥绿色制成技术集 成 (编号:17-1128),2017 年4月验收:应用本技术生产绿色生态水泥时,综 合电耗 27~31kWh/t, 粉磨电耗 22~26kWh/;

生产矿渣微粉时, 综合电耗 58~68kWh/t;

生产锰渣微粉时,综合电耗 51~55kWh/t,平均节耗 10~15%.生态水泥中渣材总掺 量由 40~50%提高至 65~75%,总掺量高于复合水泥中渣材用量,同时渣材品种达 3~6 种.本技术投资同比节省 10~15%,投资回收期缩短 1/3.形成成熟、完善、 适用性强的新型水泥粉磨站生产线工程设计模式. (4)广西科技计划项目 锰渣制备绿色混凝土掺合料的工业化生产成套技术研 究与工程应用 (桂科鉴字[2012] 84) ,2012 年3月28 日鉴定:项目自主研发了锰 渣制备混凝土掺合料过程中的系列关键技术,形成了锰渣制备绿色混凝土掺合料 的工业化生产成套技术.研究了基于锰渣微粉的混凝土高性能话技术,提高了锰 渣在混凝土中的掺量和混凝土的产品性能.对推动我国工业废渣资源化利用,发 展绿色循环经济意义重大,经济效益十分明显,总体技术水平达到国内先进. (5)广西科技计划项目 混凝土低碳生产技术应用研究及示范:海工硅酸盐水 泥的研制与产业化 (桂科验字[2016] 513),2016 年7月6日验收:研制了一种 适合于海洋工程的特种水泥-海工硅酸盐水泥、经检测,产品性能指标符合国家 标准《海工硅酸盐水泥》(GB/T31289-2014),形成一条年产

30 万吨的海工硅酸盐 水泥生产线,并实现产业化生产. (6) 广西科技计划项目 利用水泥新型干法窑处理城市污泥关键技术研究 (桂 科鉴字[2014] 196),2014 年7月3日验收:在节省投资的条件下,研发和应用直 接入窑焚烧工艺、重金属固化技术,处理掺入量达生料 5%的高含水污泥,实现污 泥资源化和无害化处理利用.项目成果达到国内先进水平. 3.

2、重要科技奖励成果评价 获奖项目名称 获奖 时间 奖项名称 奖励 等级 主要获奖人 授奖单位 水泥绿色制成技术 创新与系统集成及 产业化应用

2014 广西自治区 科学技术奖 特别 贡献 胡曙光、陈平、杨义、 谢刚、刘荣进、黄小青、 吴伟、何永佳、何亨美、 王福华、潘晓娟、唐津 平、韦家崭、邓玉莲、 陈黔 广西自治区 人民政府 水泥绿色制成技术 创新与系统集成应 用2015 湖北省科技 成果推广奖 一等 陈平、何永佳、胡曙光、 陈智、纪友红、冀更新、 潘晓娟、钟克辉、陆小 辉、吕林女、胡利民、 何亨美、刘荣进、朱航、 韦家崭 湖北省人民 政府 锰渣制备绿色混凝 土掺合料的工业化 生产成套技术研究 与工程应用

2012 广西自治区 技术发明 二等 陈平、陆海、刘荣进、 何亨美、蒋杉平、韦家 崭 广西自治区 人民政府 细旦聚酰亚胺纤维 滤料的研发及在水 泥窑烟气治理中的 应用

2015 建筑材料科 学技术奖 二等 赵国东、杨诚、夏前军、 刘贵新、纪友红、何文 荣、钟克辉、曾荣、刘 建国、阮晓锋 中国建筑联 合会-中国硅 酸盐学会

四、推广应用情况 成果技术已在全国25省区及国外(越南、缅甸、塔吉克斯坦等)400多条生产 线推广应用.近三年累计生产水泥5.2亿吨,消纳废渣1.8亿多吨,CO2减排1.3亿多 吨,节省投资10%~15%,节电10%~30%,提高产量10%~25%.应用结果表明,该 成果简化生产工艺,节省投资10%~15%,节电10%~30%,提高产量10%~25%,技 术适用性好,便于企业升级改造,适于难磨物料,扩大废渣应用范围,提高废渣 利用率10%以上.近三年直接经济效益逾百亿元.采用本技术可减少原料、燃料、 混合材料的矿山资源开采量,有效保护了生态环境,生态效益显著.所生产的水 泥产品质量优良,深受市场欢迎,被广泛应用于全国各地的市政、民用工程建设 以及核电、水电大坝、海港、高速公路、铁路、地铁、机场各种大型基础设施工 程和国家重大工程,取得了很好的社会影响. 下表是15家有代表性的企业应用情况和近三年取得的直接经济效益情况: 主要应用单位情况表 序号单位名称 应用的技术 应用规模效益 (近三年合计) 应用起 止时间 单位联系人 /电话

1 广西鱼峰水泥股份 有限公司 开流选粉磨、分别粉磨工 艺、新生产线设计、多项工 艺环节

9 条生产线,年产

1600 万吨水泥 2011/03 至今 江英 /18907728050

2 华新水泥股份有限 公司 开流选粉磨、分别粉磨工 艺、新生产线设计、多项工 艺环节

12 条生产线,年产2200 万吨水泥 2011/03 至今 胡利民 /13707236861

3 华润水泥投资有限 公司 开流选粉磨、湿粘仓配送、 磨内智能温控、新生产线设 计16条生产线, 年产 3100万吨水泥 2011/03 至今 金彩珍 /13768456968

4 湖北葛洲坝水泥股 份有限公司 开流选粉磨、磨内智能温 控、湿粘仓配送、辊压机联 合粉磨

4 条生产线,5 台 水泥磨,年产

400 万吨水泥 2012/06 至今 陆小黑 /13971830602

5 中国建材南方水泥 有限公司 开流选粉磨、磨内智能温控 6条生产线, 8台水 泥磨,年产700万 吨水泥 2011/03 至今 李汉民 /13807736018

6 兴安海螺水泥有限 责任公司 开流选粉磨、磨内智能温控 1条生产线, 2台水 泥磨,年产200万 吨水泥 2011/08 至今 陈强 /13737335699

7 中国建材西南水泥 有限公司 开流选粉磨、磨内智能温控 3条生产线, 5台水 泥磨,年产300万 吨水泥 2011/08 至今 廖爱军 /15874258448

8 拉法基........