水泥窑耐火材料优化配置对水泥窑节能降耗的作用-

1、水泥窑耐火材料优化配置对水泥窑节能降耗的作用随着我国经济的快速增长,国家对基础建设项目的开发力度不断加大,“十五”期间,我国全社会固定资产投资保持年均20%以上的高速增长,强劲拉动了水泥的生产和消费。2005年全国水泥产量10.6亿吨,较2000年净增4.6亿多吨,5年平均年增长12%。一些大型的新型干法预分解窑相继建成投产,截止到2005年共投产622条新型干法水泥窑。伴随着水泥工业的快速发展,其能源消耗量也大幅度提高。据有关资料显示,水泥行业能源耗量占建材工业总能耗的50%左右,可见搞好水泥工业的节能是建材工业节能降耗的关键。水泥工业到2010年的能耗目标是:新型干法水泥吨熟料热耗由130

2、千克下降到110千克标准煤,采用余热发电生产线达40%,水泥单位产品综合能耗下降25%。另外,我们的能耗和国外先进水平相比,还存在着一定的差距。由此可见,水泥窑节能降耗存在着巨大的发展空间。一、我国水泥工业能源消耗的现状及其与世界先进水平的比较1.1我国水泥生产工业的结构现状目前,我国水泥生产的窑型较多(如:机立窑、湿法生产线、预分解窑等,从目前整个水泥工业的窑型组成来看,各种窑型的水泥熟料生产能力见下图1从上图可以看出,截止到2005年底,机立窑的熟料生产能力达到了56.9%,仍然占有很大的比重,大型干法预分解水泥生产技术虽然得到了快速的发展,但其发展潜力巨大。根据水泥工业产业发展政策确定的

3、目标,2010年新型干法水泥的比重要达到70%以上。实现这一目标,必须在发展新型干法水泥的同时,加大淘汰落后生产能力的力度。届时,新型干法水泥产量达到8.5亿吨左右,国内市场可以保持供需基本平衡。1.2各种窑型的能源消耗情况我国水泥窑的窑型较多,其能源消耗的水平差别较大,一般来说,湿法窑比预分解窑多耗能近一倍,机立窑比预分解窑多耗能近三成,而普通机立窑比预分解窑多耗能近七成。新型干法水泥窑与上世纪90年代初期国内外相近规模的生产线相比,热耗下降了5%-10%,电耗下降10%15%,系统运转率由不到80%提高到92%;与立窑相比,综合能耗下降20%以上。通过对比可以清晰的看出,水泥生产工艺技术的

4、不断进步,不仅大大提高了水泥生产的效率和生产能力,而且大大减低了整个水泥工业的能源消耗量。二、我国水泥工业开展节能降耗的几点途径基于我国的基本国情以及水泥工业的整体发展现状,在水泥行业开展节能降耗可以从以下几个方面入手:1. 坚持水泥工业可持续发展的“四零一负”战略目标具体内容如下:(其中的第二和第四条与节能降耗密切相关水泥工业和生态环境和谐共存,水泥企业对其周围生态环境完全实现零污染;创新水泥工艺和余热回收技术,降低单位水泥电耗,提高单位熟料余热发电量,实现水泥企业对外界电能的零消耗;水泥企业完全实现废料、废渣、废水的零排放;降低单位熟料热耗,开发利用各种替代燃料,实现熟料生产对天然矿物燃料

5、(煤、油、天然气的零消耗;节约资源,扩大利废功能,销纳各种废物,减轻环境负荷,为全社会废渣、废料的负增长做出应有的贡献。2. 加快水泥工业的结构调整,促进新型干法预分解水泥窑的发展水泥工业作为我国基础建设的几大支柱行业之一,近几十年,随着经济的快速增长新型干法生产线也得到了迅猛的发展,但目前在该行业所占比例只有32.5%,作为新型的低能耗的水泥生产工艺,其发展的潜力巨大。3. 加大水泥窑垃圾焚烧技术的开发力度,逐步加强推广和应用随着我国城市化进程的加快,工业废弃物和城市垃圾势必大量增加,根据水泥窑运转的自身特点,利用废弃物和工业垃圾替代部分原燃料,既处理了废物,又节约了能源,具有非常巨大的市场

6、推广和应用价值。4. 优化新型预分解水泥窑的耐火材料的配套,降低单位水泥熟料产量的能耗通过优化预分解水泥窑各部位的耐火材料的配套方案,提高回转窑的运转率和运转周期,降低水泥窑的维修次数,达到节能降耗的目的。本文将着重从优化耐火材料的配套方案入手,深入剖析新型干法生产线在运转过程中暴露的一些问题,结合水泥工艺运转的特点,提供一整套完善的耐火材料的配套方案,提高运转率,最终达到节能降耗的目的。三、国内的新型干法水泥生产线在工艺运转过程中的新特点以及耐火材料使用过程中暴露的一些问题3.1新型预分解水泥窑工艺运转过程中的新特点4.8m-,再到10000t/d的6m。窑径加大、窑速提高,对耐火材料的机械

7、应力和热应力加剧。随着回转窑日产量的不断加大,窑门罩的体积更加庞大;同时由于窑门罩顶部施工难度大,施工质量难于得到保障,一些5000t/d以上大型的水泥窑出现窑门罩烧穿的现象,具体情况可见下图3。另外,一些水泥公司的生产线也暴露出篦冷机热段顶部、矮墙等部位的一些问题,本文在此不再一一阐述。四、水泥窑用耐火材料优化配置方案及其带来的节能降耗的效果针对大型干法水泥窑在生产过程中出现的问题,我公司结合自身的优势和多年的专业经验,在深入剖析耐火衬里损坏机理的基础上,开发出一系列可满足不同工况的新产品,取得了不错的使用效果,在此愿和大家一起分享。4.1大型水泥窑用耐火材料优化配套方案同时,针对目前国内窑

8、口浇注料和窑内衬砖使用周期不同步的问题,以板状刚玉和非氧化物为主材质开发出长寿命的(12月以上新型窑口浇注料GC-18,彻底解决了传统的刚玉质浇注料抗碱侵蚀性能差、热稳定性能差的缺点,其用于5000t/d以上的水泥窑前窑口部位可以达到12个月以上,燃烧器部位达到6个月以上。该产品2004年12月在海螺集团中国水泥公司的5000t/d水泥生产线上投入使用,其使用情况见下图5。目前,该公司窑口浇注料经过修补后仍在使用中;燃烧器部位使用该产品达到了10个月,取得了令人满意的效果,见下图6。4.2耐火材料施工质量对上述配置方案使用效果的影响及解决方案对于耐火材料水泥生产企业而言,一般耐火材料由一家单位

9、提供,施工由另一家单位来进行。目前,国内的耐火材料施工专业素质整体参次不齐;同时,由于对耐火材料专业知识了解甚少,施工质量大打折扣,在一定程度上影响了产品设计性能的发挥,造成了产品使用寿命的缩减,从而不能达到预期效果。因此,水泥窑用耐火材料以及施工的整体承包是我国水泥工业维修的整体发展趋势。只有这样才能做到资源的优化配置,使各部位耐火材料的整体使用寿命同步,达到同步使用、同步检修的目的,提高回转窑的运转率,最终达到节能降耗、提高效益的目的。我公司下属的通达工程技术有限公司具有二级炉窑工程总承包资质,保证了产品设计、开发、制造、施工、维护“服务链”的完整性,专业化的服务势必为我国各大水泥生产企业的高效、低能耗、长周期运转保驾护航。五、节能降耗的初步效果通过优化大型水泥窑耐火材料的整体配套方案和严格的施工,来提高耐火材料的整体使用寿命和回转窑的运转率,实现两年三修、一年一修的目的。降低了水泥窑的维修次数和维修时间,节约了频繁开、停窑带来的能源消耗;同时,通过在窑尾系统试用轻质耐火浇注料,降低金属壳体的外壁温度,减少能源的散热损失,最终达到降低生产