水泥行業(yè)屬于能源和資源密集型行業(yè)，節(jié)能減排與低碳綠色發(fā)展一直是水泥行業(yè)努力的方向。近年來，中材國際智能科技有限公司（以下簡稱“中材智科”）積極踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略，響應(yīng)中國建筑材料聯(lián)合會“六零”工廠建設(shè)號召，秉承“綠色發(fā)展、責(zé)任至上”的理念，持續(xù)開展水泥工業(yè)的綠色低碳智能技術(shù)研究，匠心打造綠色低碳智能系統(tǒng)，助力水泥工業(yè)綠色低碳發(fā)展。公司目前在低能耗水泥工業(yè)技術(shù)及裝備、大比例替代燃料技術(shù)及裝備以及“零員工”工廠建設(shè)方面取得了突破性進展，為水泥行業(yè)綠色智能轉(zhuǎn)型升級樹立了標桿。

　　低能耗水泥工業(yè)技術(shù)及裝備

　　近年來，針對水泥工業(yè)節(jié)能降耗技術(shù)難點和重點，中材智科通過不斷加大科技研發(fā)投入，著力提升創(chuàng)新能力，將水泥工藝、裝備研究與數(shù)字化、智能化技術(shù)深度融合，以低能耗水泥燒成系統(tǒng)技術(shù)及裝備、高效粉磨技術(shù)及裝備以及綠色環(huán)保技術(shù)及裝備為抓手，構(gòu)建了水泥工業(yè)節(jié)能低碳全流程解決方案。

　　在低能耗燒成系統(tǒng)技術(shù)方面，公司自主研發(fā)并應(yīng)用新型高效低阻型六級/七級預(yù)熱器系統(tǒng)、適應(yīng)于各類型燃料的深度自脫硝型低氮高效分解爐、第四代中置輥破智能化熟料冷卻機、高能效回轉(zhuǎn)窯，配套基于仿真機理模型和實時監(jiān)測與優(yōu)化的生產(chǎn)智能化專家系統(tǒng)等系列技術(shù)與裝備，打造了遵義賽德、韶峰南方、銅川冀東等一批低能耗智能化示范生產(chǎn)線，實現(xiàn)熟料燒成熱耗630~651kcal/kg，達到國際領(lǐng)先水平。同時，結(jié)合水泥工業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)線的能耗水平和技術(shù)裝備特點，以解剖“麻雀”的方式，通過技術(shù)的組合運用、精準施策，應(yīng)用于徐州龍山、江山市何家山水泥等一批存量生產(chǎn)線的能效提升改造示范工程。

　　在高效粉磨技術(shù)方面，通過對粉磨機理的理論和仿真計算，在工藝系統(tǒng)、輥盤曲線、磨盤轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)設(shè)計等方面進行研發(fā)，突破性地研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高比壓受控料床高效外循環(huán)立磨工藝系統(tǒng)及裝備，以高比壓外循環(huán)立磨為核心裝備的外循環(huán)水泥立磨終粉磨系統(tǒng)在中聯(lián)水泥應(yīng)用，為目前國內(nèi)外首次，實現(xiàn)水泥粉磨電耗21.9kWh/t（P.O42.5水泥），為建材行業(yè)高效粉磨提供了新的解決方案。

　　在綠色環(huán)保技術(shù)及裝備，以數(shù)字化智能化賦能傳統(tǒng)技術(shù)，通過專家優(yōu)化融合強還原區(qū)的深度自脫硝技術(shù)、集成智能優(yōu)化、精準閥組和高效噴槍的精準SNCR技術(shù)、融合流場仿真及智能清灰的SCR技術(shù)以及融合數(shù)字智能的濕法脫硫系統(tǒng)，為企業(yè)打造一站式高效環(huán)保解決方案。

　　大比例替代燃料技術(shù)及裝備

　　替代燃料應(yīng)用是水泥行業(yè)重要的節(jié)能降碳措施之一。由于替代燃料熱值往往比化石燃料低，且水份與熱值波動較大，有害成分較高，其單位熱值煙氣量、粒度、燃燒特性及運動特性等與傳統(tǒng)的化石燃料均有較大差異。在大比例替代燃料應(yīng)用情況下，對水泥燒成系統(tǒng)的裝備設(shè)計和參數(shù)控制均有不同的要求。中材智科基于對不同種類替代燃料的物理化學(xué)特性、燃燒動力學(xué)特性研究的基礎(chǔ)上，開展水泥燒成系統(tǒng)替代燃料用預(yù)熱器和分解爐、燃燒器、旁路放風(fēng)以及脫硝等核心技術(shù)裝備的結(jié)構(gòu)、溫度場和流場的仿真模擬研究和裝備開發(fā)，同時集成穩(wěn)定可靠的替代燃料預(yù)處理裝備、儲存、計量、輸送及喂料系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大比例替代燃料核心系統(tǒng)技術(shù)和裝備，形成了水泥工業(yè)生產(chǎn)線熱值替代率達90%的替代燃料應(yīng)用技術(shù)整體解決方案。

　　該技術(shù)在中材智科承建的波蘭拉法基豪瑞Malogoszcz水泥日產(chǎn)3700噸熟料生產(chǎn)線上應(yīng)用，是我國直接向歐盟國家出口的成套水泥生產(chǎn)線。項目采用全歐標設(shè)計、供貨和建設(shè)施工，全部通過歐盟認證，該項目于2024年1月點火投產(chǎn)，目前替代燃料熱值替代率已達90%，為歐盟首創(chuàng)，于2023年入選了中歐綠色低碳發(fā)展合作典型案例。

　　“零員工”工廠建設(shè)新征程

　　傳統(tǒng)水泥工廠面臨著員工重復(fù)體力勞動強度大、一線勞動人員斷層等難題，亟需轉(zhuǎn)型升級。為實現(xiàn)建材行業(yè)的綠色、節(jié)能、低碳、智能的發(fā)展目標，2022年10月，中材智科聯(lián)合金隅冀東水泥有限公司，以冀東水泥銅川公司為落地場景，共同探索一線“零員工”的智能工廠，為水泥工廠未來的智能化發(fā)展方向和模式積累經(jīng)驗。

　　“零員工”工廠的建設(shè)目標是利用智能制造技術(shù)和人工智能技術(shù)，徹底解決水泥生產(chǎn)中的“痛點”，實現(xiàn)從原材料進廠到產(chǎn)品出廠的全流程無人化生產(chǎn)。中材智科與金隅冀東水泥經(jīng)過深入研究，從數(shù)字化管控平臺、“零員工”場景、“零員工”工廠運行體系等方面逐步推進建設(shè)。

　　“零員工”場景建設(shè)從原材料進廠到產(chǎn)成品出廠全流程物料、生產(chǎn)、設(shè)備、質(zhì)量、能源、安全、環(huán)保領(lǐng)域展開，逐步建設(shè)了物料域“零員工”、質(zhì)量域“零員工”、生產(chǎn)、能源域“零員工”、設(shè)備域“零員工”。

　　項目建設(shè)至今，已實現(xiàn)物料域全流程生產(chǎn)一線“零員工”，質(zhì)量域全流程生產(chǎn)一線“零員工”已完成90%。全流程自動化的生產(chǎn)線已經(jīng)建立，生產(chǎn)一線工人繁重的體力勞動正在被一臺臺自動化設(shè)備替代，工人的勞動強度顯著降低；全層級數(shù)字化管控體系和全維度智能優(yōu)化決策體系也在逐步構(gòu)建完善，生產(chǎn)管理人員借助數(shù)字化的管理系統(tǒng)、智能化的決策分析系統(tǒng)，實現(xiàn)了工作流程的優(yōu)化，工作效率大幅提升，決策準確度也顯著提高。

　　中材智科以工程技術(shù)優(yōu)化與數(shù)字智能變革的深度融合，為水泥行業(yè)綠色低碳發(fā)展開辟了新路徑。從低能耗燒成系統(tǒng)技術(shù)到高效粉磨技術(shù)，從大比例替代燃料技術(shù)到“零員工”工廠建設(shè)，中材智科不斷突破技術(shù)瓶頸，引領(lǐng)水泥行業(yè)向綠色、智能、高效轉(zhuǎn)型升級。

　　“六零”工廠的建設(shè)不僅是新技術(shù)、新產(chǎn)品的應(yīng)用，更代表著水泥生產(chǎn)模式的顛覆式創(chuàng)新。它將傳統(tǒng)水泥工廠從高能耗、高污染、高勞動強度的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞辑h(huán)保、高效智能的全新模式，為水泥行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的解決方案。

　　未來，中材智科將繼續(xù)致力于水泥行業(yè)綠色智能化發(fā)展，以工程技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字智能變革的融合，助力水泥行業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，為建設(shè)美麗中國貢獻力量。