(長江云)2021年12月28日,由華新水泥與湖南大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“水泥窯煙氣CO2吸碳制磚自動(dòng)化生產(chǎn)線”在華新武穴工業(yè)園基地成功投產(chǎn)運(yùn)行,這是世界首條利用水泥窯尾煙氣生產(chǎn)混凝土制品的生產(chǎn)線,也是華新水泥聚焦國家和行業(yè)重大需求,開展“揭榜掛帥”科技攻關(guān)取得的首個(gè)工業(yè)化進(jìn)展成果。
我國水泥行業(yè)排放的CO2約占全國CO2排放總量的13.6%,水泥行業(yè)的節(jié)能減排是我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的“重頭戲”。為此,湖南大學(xué)史才軍教授團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年研究,提出了“水分調(diào)控-氣體遷移-碳化反應(yīng)”協(xié)同理論,揭示了CO2在混凝土內(nèi)部的遷移規(guī)律,突破了CO2不能快速進(jìn)入混凝土制品內(nèi)部進(jìn)行遷移和反應(yīng)的科學(xué)瓶頸。而華新水泥總裁兼技術(shù)中心主任李葉青團(tuán)隊(duì)結(jié)合國內(nèi)外當(dāng)前制磚行業(yè)現(xiàn)狀和水泥骨料生產(chǎn)現(xiàn)狀,提出了水泥、骨料礦山廢棄渣土免燒蒸汽制磚的創(chuàng)新工藝和生產(chǎn)線裝備系統(tǒng),雙方珠聯(lián)璧合,共同提出了利用水泥窯尾煙氣吸碳制磚的工藝新路徑。
雙方團(tuán)隊(duì)在過去兩年多時(shí)間里緊密配合,共同設(shè)計(jì)和制備了用水泥窯煙氣CO2養(yǎng)護(hù)水泥磚的中試生產(chǎn)線,經(jīng)過多次的試驗(yàn)和改進(jìn),得到了穩(wěn)定生產(chǎn)的工藝和技術(shù)參數(shù),并將現(xiàn)有的壓蒸養(yǎng)護(hù)水泥磚生產(chǎn)線轉(zhuǎn)化成用水泥窯煙氣CO2制備混凝土磚自動(dòng)化生產(chǎn)線。通過多日運(yùn)行結(jié)果表明,該生產(chǎn)線生產(chǎn)的磚的平均抗壓強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上,完全滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,且磚的強(qiáng)度會(huì)隨齡期持續(xù)升高。
該技術(shù)將水泥窯尾氣制品化,采用水泥窯尾煙氣吸碳養(yǎng)護(hù)工藝取代傳統(tǒng)粘土燒成制磚和混凝土灰砂磚工藝,解決了資源消耗、能耗及CO2排放的問題,開發(fā)出水泥產(chǎn)業(yè)碳中和技術(shù)。以 “CO2傳輸-碳化養(yǎng)護(hù)-溫度-后續(xù)水化”協(xié)同效應(yīng)理論,開發(fā)出了水泥產(chǎn)業(yè)鏈上碳中和的技術(shù)。以年產(chǎn)1億塊蒸養(yǎng)磚生產(chǎn)線為例,每年利用2.6萬噸CO2,全國推廣每年減碳將達(dá)到5200萬噸。
未來,華新水泥將進(jìn)一步在替代燃料、替代原料、熟料利用系數(shù)、燃料效率、低碳熟料開發(fā)、能源利用率、綠色礦山、新型能源開發(fā)利用、碳捕集利用和封存等領(lǐng)域加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),為水泥行業(yè)持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量,爭做中國“碳中和”道路上的行業(yè)領(lǐng)跑者。