水泥窯耐火材料優化配置對水泥窯節能降耗的作用精品文檔水泥窯耐火材料優化配置對水泥窯節能降耗的作用摘要:本文介紹了我國水泥工業的能源消耗現狀，分析了新型干法水泥窯在工藝運轉過程中的新特點以及耐火材料在使用過程中暴露的一些問題，通過優化預分解水泥窯耐火材料的配置，最終達到水泥窯節能降耗的作用。關鍵詞：耐火材料水泥窯節能前言隨著我國經濟的快速增長，國家對基礎建設項目的開發力度不斷加大，“十五”期間，我國全社會固定資產投資保持年均20%以上的高速增長，強勁拉動了水泥的生產和消費。2005年全國水泥產量10.6億噸，較2000年凈增4.6億多噸，5年平均年增長12%。一些大型的新型干法預分解窯相繼建成投產，截止到2005年共投產622條新型干法水泥窯。伴隨著水泥工業的快速發展，其能源消耗量也大幅度提高。據有關數據顯示，水泥行業能源耗量占建材工業總能耗的50%左右，可見搞好水泥工業的節能是建材工業節能降耗的關鍵。水泥工業到2010年的能耗目標是：新型干法水泥噸熟料熱耗由130千克下降到110千克標準煤，采用余熱發電生產線達40%，水泥單位產品綜合能耗下降25%。另外，我們的能耗和國外先進水平相比，還存在著一定的差距。由此可見，水泥窯節能降耗存在著巨大的發展空間。一、我國水泥工業能源消耗的現狀及其與世界先進水平的比較我國水泥生產工業的結構現狀目前，我國水泥生產的窯型較多（如：機立窯、濕法生產線、預分解窯等），從目前整個水泥工業的窯型組成來看，各種窯型的水泥熟料生產能力見下圖1收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔SL各種窯型熟料生產能力比例（2005年）56.9%從上圖可以看出，截止到2005年底，機立窯的熟料生產能力達到了56.9%,仍然占有很大的比重，大型干法預分解水泥生產技術雖然得到了快速的發展，但其發展潛力巨大。根據《水泥工業產業發展政策》確定的目標，2010年新型干法水泥的比重要達到70%以上。實現這一目標，必須在發展新型干法水泥的同時，加大淘汰落后生產能力的力度。屆時，新型干法水泥產量達到8.5億噸左右，國內市場可以保持供需基本平衡。各種窯型的能源消耗情況我國水泥窯的窯型較多，其能源消耗的水平差別較大，一般來說，濕法窯比預分解窯多耗能近一倍，機立窯比預分解窯多耗能近三成，而普通機立窯比預分解窯多耗能近七成。收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔新型干法水泥窯與上世紀90年代初期國內外相近規模的生產線相比，熱耗下降了5%~10%,電耗下降10%~15%,系統運轉率由不到80%提高到92%；與立窯相比，綜合能耗下降20%以上。通過對比可以清晰的看出，水泥生產工藝技術的不斷進步，不僅大大提高了水泥生產的效率和生產能力，而且大大減低了整個水泥工業的能源消耗量。從水泥窯用耐火材料的角度出發，水泥生產工藝技術的不斷進步，生產每噸水泥消耗耐火材料從過去的1.2千克降到目前的0.58千克，一些高檔的低水泥耐火澆注料取得了較好的使用效果，其應用范圍也在不斷的擴展。新型干法能耗和國外水平比較對于新型干法水泥生產線而言，其能源消耗量受其生產規模、設備選型、工藝狀況、原料差異、管理水平等因素的影響，其能源的消耗量也有所不同；國內的一般水平和國外的先進水平差距較大，具體對比情況見下表：中國新型不法生產枝本指標與閏際水平比較項目國際術下―川東甘國際先進水平因除一般水平區內先進水平國內一糜水平然樸她就其膻（仃豌）29422^0切03344新62水泥或仆電匣時951(M)SO-95110蝴強段（敏網70656258.裝統年運轉中二婚￡590-SO力初生產率（4的1500020000即口。10000flOOOI(MM100口2004)富層罰卻盤（n喝5CSO-IM粕星陽氣招放NO工［闈gNn門200-Ft)。5001200常曉如’百i.放MLNn丹50<2002004000.6L5J!f收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔二、我國水泥工業開展節能降耗的幾點途徑基于我國的基本國情以及水泥工業的整體發展現狀，在水泥行業開展節能降耗可以從以下幾個方面入手：1、堅持水泥工業可持續發展的“四零一負”戰略目標具體內容如下：（其中的第二和第四條與節能降耗密切相關）①水泥工業和生態環境和諧共存，水泥企業對其周圍生態環境完全實現零污染；②創新水泥工藝和余熱回收技術，降低單位水泥電耗，提高單位熟料余熱發電量，實現水泥企業對外界電能的零消耗；③水泥企業完全實現廢料、廢渣、廢水的零排放；④降低單位熟料熱耗，開發利用各種替代燃料，實現熟料生產對天然礦物燃料（煤、油、天然氣）的零消耗；⑤節約資源，擴大利廢功能，銷納各種廢物，減輕環境負荷，為全社會廢渣、廢料的負增長做出應有的貢獻。2、加快水泥工業的結構調整，促進新型干法預分解水泥窯的發展水泥工業作為我國基礎建設的幾大支柱行業之一，近幾十年，隨著經濟的快速增長新型干法生產線也得到了迅猛的發展，但目前在該行業所占比例只有32.5%，作為新型的低能耗的水泥生產工藝，其發展的潛力巨大。3、加大水泥窯垃圾焚燒技術的開發力度，逐步加強推廣和應用隨著我國城市化進程的加快，工業廢棄物和城市垃圾勢必大量增加，根據水泥窯運轉的自身特點，利用廢棄物和工業垃圾替代部分原燃料，既處理了廢物，又節約了能源，具有非常巨大的市場推廣和應用價值。收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔4、優化新型預分解水泥窯的耐火材料的配套，降低單位水泥熟料產量的能耗通過優化預分解水泥窯各部位的耐火材料的配套方案，提高回轉窯的運轉率和運轉周期，降低水泥窯的維修次數，達到節能降耗的目的。本文將著重從優化耐火材料的配套方案入手，深入剖析新型干法生產線在運轉過程中暴露的一些問題，結合水泥工藝運轉的特點，提供一整套完善的耐火材料的配套方案，提高運轉率，最終達到節能降耗的目的。三、國內的新型干法水泥生產線在工藝運轉過程中的新特點以及耐火材料使用過程中暴露的一些問題新型預分解窯工藝運轉過程中的新特點回轉窯運轉窯溫普遍提高預分解水泥窯生產操作中配料率值控制較高，入窯二次風溫超過1200℃，燃燒器火焰溫度也超過了2000℃，熟料的煅燒溫度超過1430℃，前窯口部位普遍結窯皮，工況溫度較傳統的水泥窯有較大幅度的提高。堿、氯、硫等揮發性組分對耐火澆注料的侵蝕加劇低品位石灰石等生產原料的采用、無煙煤、劣質煤以及固體廢棄物的煅燒，造成窯系統內各部位的揮發性組分堿、氯、硫等成分明顯增加，它們的循環、富集對各部位的耐火澆注料的侵蝕也更突出，在一定程度上影響了澆注料的使用周期。窯徑的加大、窯速的提高增加了周期性機械應力和熱應力破壞目前，預分解窯的轉速為3~4r/min,窯徑由2000t/d的4m,到5000t/d的4.8m,再到10000t/d的6m。窯徑加大、窯速提高，對耐火材料的機械應力和熱應力加劇。收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔不定型耐火材料在使用過程中暴露出的一些新問題水泥窯的一些關鍵部位（如：前窯口、燃燒器）耐火材料的使用壽命短，還不能滿足生產的需要前窯口部位的耐火澆注料一般的使用周期是4~8個月，比較普遍的問題是：澆注料存在剝落、掉塊、耐堿侵蝕性能差等問題；燃燒器使用周期為3~5個月，主要是燃燒器前面一米部位的澆注料易出現脫落、掉塊，具體情況可見下圖2。圖2.前窯口、燃燒懿姆3.2.2窯門罩頂部易出現燒穿的情況，導致水泥窯被迫停窯維修伴隨著回轉窯日產量的不斷加大，窯門罩的體積更加龐大；同時由于窯門罩頂部施工難度大，施工質量難于得到保障，一些5000t/d以上大型的水泥窯出現窯門罩燒穿的現象，具體情況可見下圖3。收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔圖2某水泥公司窯n罩使用情況圖33.2.3下料斜坡、煙室部位結皮嚴重，加速了耐材的損壞，造成殼體變形低品位原料、無煙煤、劣質煤以及固體廢棄物的煅燒，造成整個窯系統的堿、硫、氯等有害成分的含量增加，在下料斜坡、煙室部位結皮情況加重，導致頻繁使用空氣炮、水槍，加速了耐材的損壞，嚴重的致使殼體超溫、變形。3.3.4三次風管彎頭、擋風閥部位耐磨料磨損嚴重，使用周期短該部位的工況溫度在800℃?1000c。，含粉塵的三次風速度達到20m/s以上。該部位損壞主要是彎頭、擋風閥部位的耐火襯里磨損比較嚴重，使用周期短的只有2?3個月，長的也只有6個月左右，因此，該部位一直是制約著干法水泥窯正常生產。其損壞情況見下圖4。收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔另外，一些水泥公司的生產線也暴露出篦冷機熱段頂部、矮墻等部位的一些問題，本文在此不再一一闡述。四、水泥窯用耐火材料優化配置方案及其帶來的節能降耗的效果針對大型干法水泥窯在生產過程中出現的問題，我公司結合自身的優勢和多年的專業經驗，在深入剖析耐火襯里損壞機理的基礎上，開發出一系列可滿足不同工況的新產品，取得了不錯的使用效果，在此愿和大家一起分享。大型水泥窯用耐火材料優化配套方案一些關鍵部位（前窯口、燃燒器）耐火材料的配置結合該部位運行的工況特點，通過采用復合骨料、弓1入高溫膨脹劑、高溫抗堿劑等技術手段開發出適用于2500t/d以上水泥窯前窯口、燃燒器部位的高性能澆注料G17K、G17P,該產品具有優異的抗剝落性能、高溫耐堿性能以及抗水泥熟料侵蝕性能等，經在國內多家大型水泥公司使用，普遍的使用周期是6~10個月。同時，針對目前國內窯口澆注料和窯內襯磚使用周期不同步的問題，以板狀剛玉和非氧化物為主材質開發出長壽命的（12月以上）新型窯口澆注料GC18，徹底解決了傳統的剛玉質澆注料抗堿侵蝕性能差、熱穩定性能差的缺收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除

精品文檔點，其用于5000t/d以上的水泥窯前窯口部位可以達到12個月以上，燃燒器部位達到6個月以上。該產品2004年12月在海螺集團中國水泥公司的5000t/d水泥生產在線投入使用，其使用情況見下圖5。目前，該公司窯口澆注料經過修補后仍在使用中；燃燒器部位使用該產品達到了10個月，取得了令人滿意的效果，見下圖6。圖6.蟋燒器用耐火逐注料一三次風管彎頭、擋風閥的耐火材料配置針對該部位耐火澆注料耐磨性能差的特點，通過優化產品的基質組成、采用中溫燒結劑等技術手段開發出高耐磨產品G17M，大幅度提升了產品的在900℃左右的耐磨性能，其在該溫度下的耐磨對比情況可見下圖7。收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除

精品文檔圖7. G17M耐嘲對比圖尸預分解系統耐火材料的輕質化針對整個預分解系統運轉工況低，設備表面積大，能耗大的現狀，開發出了應用于水泥窯旋風預熱器的輕質隔熱保溫耐堿澆注料。與傳統耐堿澆注料相比，該產品具有隔熱保溫效果好，耐堿侵蝕性能優異的特點，可大大降低設備的外表面溫度，提高水泥窯旋風預熱器的熱能利用率，減少熱量損失，降低能耗。同時，輕質耐堿澆注料密度小，可減少澆注料用量和設備的自重，節約建設成本。具有較大的市場應用和推廣價值。通過理論計算得出輕質耐堿料的保溫性能。（環境溫度：20℃）如表所示：逋過理論計算得出輕質耐堿料的保溫性能.（環境溫度：2orJ如表所示孑山￥工作溫度澆注料厚度mm.硅酸鈣板厚度』外壁溫度C秒減少熱損失呢輕質耐就料口普通耐喊料」一綴筒Q350^聞口" 加1□餐|48%口二級筒甲54*114P加的卡7313%p三級筒卓670^114P100^加伽四吸筒甲即*114n100^74P大型水泥窯其它部位的耐火材料配置方案收集于網絡，如有侵權請聯系管理員刪除精品文檔改進施工方案，將原來的硅鈣板、耐火澆注料雙層結構改為輕質隔熱和高耐磨雙層噴涂料結構。采用噴涂方式施工方便快捷，徹底解決了這些部位施工困難的問題，杜絕了由于施工困難帶來的澆注料脫落、掉塊、燒塌等。噴涂施工是未來耐火材料發展的方向之一，且新開發的噴涂料會大大降低材料容重，從而降低設備自重，降低建設成本，促進水泥工業的節能降耗。4.1.5大型水泥窯典型耐火材料配置方案部位推薦產品牌號推薦產品名稱1~3級預熱器GT-13NL或輕質耐堿料高強耐堿耐火澆注料或輕質耐堿料4~5級預熱器G-14N高溫高強耐堿耐火澆注料分解爐下部GC-13H抗結皮、防堵塞澆注料上升煙道GC-13H抗結皮、防堵塞澆注料喂料室斜坡GC-13H抗結皮、防堵塞澆注料分解爐G-16K高強耐堿低水泥澆注料后窯口G-16K高熱高鋁低水泥耐火澆注料窯門罩G-16K高熱高鋁低水泥耐火澆注料前窯口GC-18G-17K新型板狀剛玉澆注料高性能窯口專用澆注料噴煤管GC-18G-17P新型板狀剛玉澆注料高性能噴煤管專用澆注料篦冷機喉部G-16K高熱高鋁低水泥耐火澆注料篦冷機熱端G-16K高強耐堿低水泥澆注料篦冷機裙邊GF-16K高熱高鋁低水泥耐火澆注料篦冷機冷端G-16高強耐堿耐火澆注料三次風管入口處和拐彎處G-17M高熱高鋁低水泥耐火澆注料三次風管其余部位GB-16高強耐堿低水泥澆注料保溫隔熱層LT-10隔熱澆注料4.2耐火材料施工質量對上述配置方案使用效果的影響及解決方案對于耐火材料水泥生產企業而言，一般耐火材料由一家單位提供，施工由另一家單位來進行。目前，國內的耐火材料施工專業素質整體參次不齊；同時，由于對耐火材料專業知識了解甚少，施工質量大打折扣，在一定程度上影收集于網絡，如有侵權請聯系管理