水泥是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的的建筑材料。從出現(xiàn)以來(lái)已有176年的歷史，其生產(chǎn)技術(shù)仍在不斷發(fā)展，水泥的需求量也在不斷增加，從目前世界技術(shù)水平來(lái)看，還很難有另外一種建筑材料在近期內(nèi)會(huì)代替用途廣、用量大的水泥，水泥對(duì)人類的文明和衣食住行起著重要的作用。
　　水泥是一種粉體，水泥工業(yè)的范疇屬于粉體工程。在不水泥生產(chǎn)過(guò)程中，從原料采掘到成品出廠，都是散體物料的處理過(guò)程，因此研究散體物料的規(guī)律性，對(duì)水泥工業(yè)來(lái)說(shuō)有著非常重要的意義。
　　一、粉體工程與水泥工業(yè)
　　所謂粉體，是大量顆粒的集合體，是散體物料的通稱。在粉體靜特性中，與顆粒集合形態(tài)無(wú)關(guān)的基本特性有：粒度和粒度組成、顆粒密度、顆粒形狀、硬度、熔點(diǎn)、化學(xué)組成、表觀化學(xué)性質(zhì)等；與顆粒集合形態(tài)有關(guān)的堆積特性有：充填特性、附著性和團(tuán)聚性，粉體壓、顆粒間的摩擦性、顆粒組成、顆粒的熱、電、光等特性，這些靜特性與水泥工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備設(shè)計(jì)有很重要的關(guān)系。
　　關(guān)于粉體的動(dòng)特性，在水泥廠中表現(xiàn)為4個(gè)方面：
　　(1)料倉(cāng)內(nèi)的物料流動(dòng)、螺旋輸送機(jī)或振動(dòng)輸送機(jī)內(nèi)的物料流動(dòng)等粉體顆粒系統(tǒng)的流動(dòng)；
　　(2)沉降收塵、旋風(fēng)筒內(nèi)物料流動(dòng)、料倉(cāng)內(nèi)的物料噴流、生料均化庫(kù)、流態(tài)化烘干和水泥生料的氣力輸送等顆粒與流體的兩相流系統(tǒng)；
　　(3)在顆粒層中流體流動(dòng)系的顆粒層收塵、回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)及立窯中氣體流動(dòng)等流動(dòng)系統(tǒng)；
　　(4)在顆粒變形與破碎方面有石灰石等物料的破碎與粉磨、生料與水泥的粉磨等。
　　在水泥生產(chǎn)中，粉粒體物料的種類是很多的，如石灰石、粘土、鐵粉、石膏、頁(yè)巖、硅石、砂巖、煤與煤粉、礦渣、粉煤灰等，不同的物料有不同的物性，水泥生產(chǎn)的每一單元操作都受到粉體物性的影響，但其影響程度到目前為止還不能說(shuō)清楚，這是因?yàn)椋?br/> 　　粉體過(guò)程所產(chǎn)生的現(xiàn)象是基本物性的綜合表現(xiàn)；對(duì)單元操作的機(jī)理或運(yùn)動(dòng)理論尚不明確；物性測(cè)定技術(shù)確定的比較晚。
　　若把粉體的基本物性作為一次物性、把粉體的過(guò)程物性作為三次物性，則介于二者之間的物性便為二次物性。水泥工業(yè)的一次物性，即基本物性，包括：顆粒形狀、粒度和粒度分析、比表面積、水分等；料倉(cāng)內(nèi)的物料流動(dòng)性、粉體的容積密度等是三次物性，而粉體的內(nèi)摩擦角、休止角、壁摩擦角、壓縮角等便是二次物性。設(shè)計(jì)工作均應(yīng)以構(gòu)成粉體三次物性的因素來(lái)進(jìn)行，如果能弄清粉體機(jī)械內(nèi)部的粉體運(yùn)動(dòng)機(jī)理，就能三次物性，從而使粉體物性與單元操作建立起關(guān)系。
　　一般說(shuō)來(lái)，表示粉粒體物料結(jié)拱、堵塞特性的指標(biāo)就是流動(dòng)性，我們常見(jiàn)的水泥廠內(nèi)料倉(cāng)、旋風(fēng)筒、管子、溜子堵塞、結(jié)皮、起拱等故障，都與流動(dòng)性有關(guān)，掌握了粉體物料流動(dòng)性規(guī)律，對(duì)水泥廠的工藝設(shè)計(jì)設(shè)備選型，以及對(duì)水泥廠的穩(wěn)產(chǎn)有很大的指導(dǎo)意義，隨著粉體技術(shù)的發(fā)展，人們已能用較為的數(shù)據(jù)來(lái)闡述粉體堵塞故障的機(jī)理，如用Carr流動(dòng)性指數(shù)可以對(duì)物料的流動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　　在水泥廠中，物料的流動(dòng)的各種形態(tài)，如果從給予物料顆粒的動(dòng)能或驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行分類的話，可以大致分為6種：①重力流動(dòng)、②機(jī)械強(qiáng)制流動(dòng)、③振動(dòng)流動(dòng)、①壓縮流動(dòng)、⑤流態(tài)化流動(dòng)、⑥助流流動(dòng)。
　　粉體工程中表示微細(xì)粉粒體流動(dòng)性較為的指標(biāo)是Carr流動(dòng)性指數(shù)和剪切試驗(yàn)法的開(kāi)放屈服強(qiáng)度，水泥廠中粉體物料大多是流動(dòng)性不好的附著性物料，以生料和水泥的流動(dòng)性不好(指數(shù)在60以下)。
　　水泥廠中粉體物料的流動(dòng)狀態(tài)，是由粉體物性和設(shè)備狀態(tài)決定的，除合理設(shè)計(jì)和選用設(shè)備外，一般用助流方法來(lái)改進(jìn)物料的流動(dòng)性，用加強(qiáng)密封的方法來(lái)防止物料噴流，通過(guò)顆粒設(shè)計(jì)和表面改性的方法來(lái)控制流動(dòng)性。
　　二、收塵技術(shù)
　　在水泥生產(chǎn)中，固氣分離是很重要的操作。水泥工業(yè)生產(chǎn)中的煙塵污染主要產(chǎn)生于熟料鍛燒、物料的粉磨及堆放(包括預(yù)均化)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和成品包裝發(fā)運(yùn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這些煙塵具有溫度高、濃度大、煙氣量大等特點(diǎn)，從節(jié)省資源和環(huán)境保護(hù)來(lái)說(shuō)，都要通過(guò)收塵裝置，使其固氣分離。
　　近年來(lái)，由于各國(guó)都增強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)意識(shí)，提高了環(huán)境保護(hù)要求，國(guó)內(nèi)也逐步嚴(yán)格起來(lái)。各種收塵裝置在水泥工業(yè)都了采用，以下幾點(diǎn)情況在水泥工業(yè)了較大發(fā)展。
　　(1)收塵設(shè)備大型化
　　自70年代開(kāi)始，懸浮預(yù)熱器窯的干法水泥生產(chǎn)發(fā)展，窯的產(chǎn)量成倍增長(zhǎng)，2000、4000t/d及其以上大型生產(chǎn)設(shè)備不斷出現(xiàn)，水泥廠主要的收塵設(shè)備是電收塵器和袋收塵器，電收塵器具有處理煙氣量大(可達(dá)200萬(wàn)m3/h)、能凈化高溫?zé)焿m氣體(一般400℃，高達(dá)500℃>、收塵(排放濃度可小于50mg/m3)、阻力小、維護(hù)費(fèi)用小等因此目前大多數(shù)水泥廠窯尾收塵都采用電收塵器。
　　大型布袋收塵器近年來(lái)也用于回轉(zhuǎn)窯窯尾的煙氣，有些2000t/d熟料大型水泥廠已成功使用袋收塵器，處理風(fēng)量在40萬(wàn)m3/h以上，收塵效率比電收塵器，并且可用于250℃的廢氣。
　　(2)煙氣調(diào)質(zhì)
　　在水泥廠內(nèi)的許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如窯、熟料冷卻機(jī)、烘干機(jī)、煤磨、水泥磨等都可以使用電收塵器，但在窯尾和熟料冷卻機(jī)等處的煙氣，由于溫度高、粉塵的比電阻值高于10¹¹Ω·cm，容易產(chǎn)生反電暈，所以要使電收塵器正常操作，對(duì)煙氣進(jìn)行調(diào)質(zhì)，好的辦法是設(shè)一增濕塔將水在高壓下以霧狀從噴嘴噴入塔內(nèi)，細(xì)小的水滴與高溫?zé)煔饨佑|并進(jìn)行熱交換，使其比電阻下降至10¹¹Ω·cm以下。
　　(3)濾料
　　袋收塵器的濾料性能對(duì)收塵器的收塵效果起著關(guān)鍵作用，一般針刺氈可用于所有的袋收塵器，包括脈沖式、回轉(zhuǎn)反吹式、側(cè)吹式和氣箱脈沖式等外濾型袋收塵器，也適用于振動(dòng)式內(nèi)濾袋收塵器以滌綸為原料的針刺氈可于120℃以下工作。但在帶O-Sepa選粉機(jī)的水泥磨系統(tǒng)中，煙氣含塵，收塵阻力大，嚴(yán)重影響磨機(jī)的產(chǎn)量，所以改進(jìn)除塵布袋材質(zhì)就重要。70年代初，美國(guó)戈?duì)柟玖烁惨耘蝮w聚四氟乙烯薄膜的濾料由于聚四氟乙烯具有化學(xué)穩(wěn)定性好、摩擦系數(shù)小、易形成光滑表面、可耐250~300℃高溫等優(yōu)點(diǎn)，制成的薄膜上微孔數(shù)目多且孔徑小，使用覆以這種膜的濾料可接近實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾，因而可使除塵濾袋效率提高到以上。
　　玻璃纖維布也是一種的濾料，織物經(jīng)硅表面處理后，其抗折抗磨性能和表面穩(wěn)定性能，如果在紡織之前，就對(duì)玻璃纖維進(jìn)行硅表面處理，耐溫可達(dá)280℃。
　　半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，水泥工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)在范圍內(nèi)突飛猛進(jìn)，帶分解爐的預(yù)熱器干法燒成系統(tǒng)了肯定和推廣，立式輥磨、輥壓機(jī)和選粉機(jī)已廣泛采用，設(shè)備大型化，已達(dá)到7000~10000t/d熟料規(guī)模的燒成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在線粒度測(cè)量和全廠集散型自動(dòng)控制系統(tǒng)，這些都與粉體技術(shù)的發(fā)展分不開(kāi)的。創(chuàng)新的粉體技術(shù)也是21世紀(jì)地球環(huán)境技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)保護(hù)地球美好的自然環(huán)境蘊(yùn)藏著動(dòng)力。依賴創(chuàng)新的粉體技術(shù)，將能大限度地綜合利用自然資源和能源，降低能耗和其他消耗，維護(hù)生態(tài)平衡，減少粉塵及其他物質(zhì)等對(duì)環(huán)境的污染，使水泥工業(yè)成為綠色工業(yè)。