9月15日，由中國水泥網主辦，通達耐火特別協(xié)辦的“2012第二屆中國水泥耐火材料技術高峰論壇”在杭州圓滿落幕。本次會議以“合理選用優(yōu)質耐材 降低噸熟料材耗”為主題，就如何提高耐火材料使用壽命，提高窯爐運轉率，降低噸熟料耐材消耗等內容作了深入的探討和交流。會上，浙江大學材料系教授王家邦受邀參加會議并做了題為《回轉窯用新型節(jié)能耐材開發(fā)與應用》的報告，內容整理如下：

　　一、節(jié)能耐材開發(fā)背景：國家節(jié)能減排的要求

　　1、2010年我國水泥產量為18.8億噸，消費量為18.6億噸，占世界水泥總產量的52%。2011年1-12月全國水泥累計產量20.63億噸。

　　2、國家“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案確定節(jié)能減排總體要求，其主要目標是：到2015年，全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤（按2005年價格計算），比2010年的1.034噸標準煤下降16%，比2005年的1.276噸標準煤下降32%；

　　3、在國家“十二五”規(guī)劃綱要提出GDP能源消耗的約束性指標下，水泥工業(yè)成為了國家能否實現GDP能源消耗降低目標的關鍵行業(yè)之一，其中水泥工業(yè)能耗占4%左右。

　　4、圍繞水泥生產和應用過程的各個環(huán)節(jié)開展節(jié)能減排基礎研究，其中節(jié)能耐火材料就是關鍵技術之一，也是德班世界氣候大會重點要求發(fā)展的關鍵節(jié)能技術之一。

　　二、耐火材料“十二五”規(guī)劃發(fā)展方向

　　耐材協(xié)會認為“十二五”期間，耐材的科技發(fā)展將呈現新的特點，其基礎是提高產品品質和應用水平，重點是增加或強化新的內涵，即節(jié)能環(huán)保和低碳。耐火材料科技發(fā)展的基本方向是以自主創(chuàng)新為基本出發(fā)點，走耐火材料設計和應用科學化，制作、應用精細化和綠色化，消耗減量化和資源節(jié)約化的一體化道路，推動研究開發(fā)再上新臺階。其中水泥工業(yè)用耐火材料的創(chuàng)新方向為無鉻化和節(jié)能。

　　三、回轉窯用磚現狀

國內部分水泥廠回轉窯耐火材料的配置情況

　　冶金、耐火材料、水泥、化學和其他工業(yè)部門廣泛使用回轉窯。在國內外，用于砌筑回轉窯的耐火材料主要有硅酸鋁、氧化鋁、鋁鈣質、鎂質、鎂鈣質、鎂尖晶石和碳化硅組成的許多品種，每種耐火材料的使用，都取決于所煅燒材料的種類和窯爐的工藝帶。

　　水泥回轉窯常用耐火材料為高鋁抗剝落磚、鎂鋁尖晶石磚、鎂鐵鋁磚、鎂鉻磚和硅莫磚，各企業(yè)根據自己的生產經驗優(yōu)化。[Page]

　　四、回轉窯用節(jié)能耐火材料研究方向

　　1、研究方向：

      ①開發(fā)可同時用于工作層和隔熱層的耐火材料，

　　②是生產多層耐火材料，

　?、凼窃O計新的的砌筑結構（把隔熱層和工作層有機結合起來）

　　2、現有復合磚存在的問題：輕質隔熱層耐溫低，無法與工作層一起高溫燒結，目前很多公司做的復合磚是不燒磚，高溫燒結易在接口處斷裂（收縮不一致造成），也有采用鎂橄欖石來做鎂鋁尖晶石復合磚隔熱層。

　　節(jié)能復合磚是集結構功能和隔熱功能兩者優(yōu)點于一身的功能復合材料，是低碳經濟時代高能耗行業(yè)急需發(fā)展的新型材料，產品主要應用在回轉窯及各行業(yè)各種高溫窯爐及冶金高溫容器。節(jié)能復合磚在這種直接使用重質磚的回轉窯上使用，可降低筒體溫度，減少回轉窯筒體熱輻射損耗1.2～2.0%；降低回轉窯整體重量25%以上；延長筒體使用壽命。節(jié)能復合磚的材料以及與之相應的先進制備工藝是當前新材料研究的一個重要方向。

　　五、已開發(fā)節(jié)能型多層復合磚（性能指標）

已開發(fā)節(jié)能型多層復合磚的性能指標

已開發(fā)節(jié)能型多層復合磚的專利

已開發(fā)節(jié)能型多層復合磚的專利

　　六、正在開發(fā)的節(jié)能型中密度磚

正在開發(fā)的節(jié)能型中密度磚指標[Page]

　　七、回轉窯用節(jié)能耐材應用情況

　?。ㄒ唬┗剞D窯用節(jié)能耐材應用案例

　　1、中聯德州大壩2500噸回轉窯窯尾40~60米，直徑4米*60米，使用壽命已超過2年

　　2、棗莊榴園水泥2500噸水泥窯分解爐，整體，壽命已超過2年（3~5年）

　　3、海螺水泥三次風管前5米，采用1450硅莫復合磚，2010 年后所有的新建水泥全部用復合磚，解決硅酸鈣板變形和頂部容易塌陷現象。

　　4、石灰回轉窯，整體，溫降60℃，

　　5、氧化鋁回轉窯，整體 ，溫降80℃

　　6、鈦白粉回轉窯，整體，溫降60℃

　　7、陶?；剞D窯，整體，溫降55℃

　　8、正在節(jié)能耐材打造節(jié)能型水泥回轉窯一條，到時請大家一起見證。

　?。ǘ秃洗u在鈦白粉回轉窯的應用

復合磚在鈦白粉回轉窯的應用

　　（三）石灰回轉窯節(jié)能磚應用

復合磚在石灰回轉窯的應用（主要技術指標）

石灰回轉窯用高鋁磚隔熱性能

　　上述表格數據為在大規(guī)格加熱爐爐口放3塊不同密度的復合磚和一塊致密磚，塊與塊之間密封，測其在不同溫度下長時間保溫之后的表面溫度，結果如左表所示。溫度越高，溫差越大。

石灰回轉窯節(jié)能磚應用實測對比數據

鎂鋁尖晶石復合磚在石灰窯中的破損特征

高鋁復合磚在石灰窯中的破損特征

　　1.使用成本與節(jié)能

　　使用成本：總價提高了8%，隨著使用量的增加，生產效率的提高，產品合格率提高之后，復合磚生產成本會有一個較大幅度的降低，與原有致密磚基本相當。

　　2.窯爐整體減重和節(jié)電情況：比較筒體減輕（439.6-316.7）/439.6=27.9%，可節(jié)約電耗在10%以上。

　　3.能耗節(jié)能情況：按節(jié)約能耗5%計算，其中鎂鋁尖晶石運行時間按1年計，高鋁復合磚運行時間按2年計；日產500噸石灰回轉窯2年內可節(jié)約煤3280噸，而實際消耗耐火材料為311萬元，節(jié)約的煤的價值與節(jié)能復合磚價值相當。[Page]

　　八、新型節(jié)能磚在水泥回轉窯應用分析

表面溫度對比

日產5000噸（Φ4.8m×72m）水泥回轉窯內襯結構改造結果對比表

　　經過理論分析，結果表明5000t/d（Φ4.8m×72m）回轉窯在燒成帶、上過渡帶、下過渡帶以及預熱帶采用相應材質的節(jié)能復合磚進行替代后，每年能夠節(jié)約標準煤2200噸，節(jié)能效率為1.2%，減少二氧化碳排放5800噸，減少二氧化硫排放19噸，減少氮氧化物排放17噸，能夠起到明顯的節(jié)能減排效果。此外，窯體外表溫度的降低和內襯減輕有利于減少筒體變形，延長回轉窯和相關設備整體壽命。采用節(jié)能復合磚有利于企業(yè)完成國家節(jié)能減排要求指標，減少停窯造成的經濟損失。