新型节能耐火砖及保温材料在现代立窑中的应用

    机立窑的水泥产量在我国水泥产量中占70%，是我国建材行业中大量消耗能源的工业窑炉之一。能耗高，产量低，质量不稳定，因此提高质量和产量、降低能耗，是提高机立窑水泥企业经济效益的重要途径，而节约能源显得尤为重要。十几年来随着水泥工业的高速发展，由原来的普通机械化立窑改造成现代机立窑的项目逐渐增多，对耐火材料及保温材料的要求也越来越高。
    一、 普通机立窑存在的问题
    过去我公司的普通型机械化立窑的规格为Φ32×11.5m，所采用的耐火砖是高铝磷酸盐结合免烧砖，保温材料采用高炉粒化矿渣，其效果很不理想，存在诸多弊端：一是耐火砖的使用寿命短，耐火度低，每年水泥高峰季节的八月份更换喇叭口砖，只能使用6个月，窑衬砖就腐蚀成凸凹面，经常出现卡窑、炼边结圈不下料、中心与边部的烧结熟料断裂等情况，出现呲火、喷火窑洞，严重地破坏了窑面的热工制度，造成了产量低、质量差等问题，安全生产受到威胁，同时增加了能耗。由于保温不好，大量的热能传导到窑外，热导系数达到0.8~1.0W/(m·K)左右，熟料煤耗增高到1250~1300大卡/公斤熟料，而台时产量仅在13～13.5 t/h之间徘徊。因产量低，电耗也随之增高至65kW·h/吨熟料，浪费现象十分惊人，严重地影响了企业的发展，在市场上没有竞争能力，甚至无法生存。
    二、节能型耐火材料在现代立窑上的应用
    为了提高企业的经济效益，使立窑在技术、质量、产量上不断提高，有效降低能耗，增强企业竞争能力，我公司于2003年对原有普通Φ32×11.5m立窑进行了改造。改造的核心是更换耐火砖，加强窑体保温，在窑的工况方面改装增设倒喇叭，调整喇叭的高度，铁砖由平面铁衬板改为带破碎的导风砖，更换新型布料器及节能型卸料塔篦子，提高窑衬砖的使用寿命和窑的保温效果，实现节能、高产、优质的目标。
    在技术改造的同时我们考察了多家耐火材料的生产厂家，经过比较我们选用了南京立窑研究所推广的浙江圣奥耐火材料有限公司生产的新型节能型耐火砖及整套窑体保温材料，淘汰了原来使用的磷酸盐高铝结合免烧砖，改为AT型烧结磷酸盐高铝质砖，窑体整体保温均采用该厂生产的配套保温材料隔热微孔轻质保温砖，GB-40保温板、FB-40复合板、CL-20保温铝板、CL-60高温胶泥以及GLQ-2硅铝板、QT-150浇注料等。改造后经过两年多的生产实践，证明各项技术性能指标良好，AT型窑衬砖抗剥落性能好、耐磨性好，喇叭口衬砖使用寿命超过一年，筒体砖超过了三年。由于选用了合理的耐火材料及保温材料，相应地改进了窑的工况，使窑的产量、质量均有大幅度提高，能耗大幅度下降，使企业摆脱了困境，走向了可持续发展的循环经济。
    三、经济效果分析
    1. 改造前采用磷酸盐高铝结合砖，使用寿命仅为6个月，喇叭口烧成带每年需大修两次，每次大修更换窑口砖及烧成带直筒砖的费用在35000元，每年大修两次需7万元。
    2. 改造前台时产量在13t/h左右，熟料吨煤耗260公斤，吨耗电65度，熟料28天强度只有45MPa。
    3. 经过技术改造后的Φ32×11.5m现代机立窑在烧成带的下边设倒喇叭口砖，由于倒喇叭口起到了导风的作用，使周边的风经过倒喇叭时折射到窑中心，改善了中心火拉深现象，使烧成带边部和中心火同步煅烧，克服了边风上火过快的弊病，实现了等温煅烧，热工制度稳定，因此有效地提高了立窑熟料的台时产量，2005年平均台时产量达到15.5t/h，比原来的熟料台时产量提高了2 t/h。按一年生产10个月计算，全年多生产熟料12960吨，按每吨熟料纯利润30元计算，共新增效益30元/吨×12960吨/年=38.8万元/年。
    4. 由于选用了浙江圣奥耐火材料有限公司生产的耐火材料，使能耗大幅度下降：
    （1）改造前熟料配热在1300大卡/公斤熟料，每吨熟料实际耗实物煤（发热量5000大卡/公斤）260公斤，而熟料台时产量只有13.5 t/h，每年10个月仅能生产熟料87480吨/年，吨耗电65kW·h。

   （2）改造后熟料配热在900大卡/公斤熟料，每吨熟料实际耗煤/(发热量5000大卡/公斤)180公斤，而台时产量提高了2吨，10个月可多生产熟料12960吨，仅煤耗每吨熟料可节省80公斤，按年产10万吨熟料计算，可节省8000吨煤，按每吨煤270元计算，节约资金270元/吨×8000吨=216万元。
（3）改造后的熟料吨耗煤电47kW·h，比原来的熟料吨耗电65kW·h节省18kW·h。按全年生产10万吨熟料计算，节省电费10万吨×18 kW·h/吨×0.50元/kW·h=90万元。综上所述，仅煤耗和电耗每年可节省306万元，再加上提高产量的效益，每年可增加效益346万元。
总之，不比不知道，一比吓一跳。现在已进入高成本时代，又加上市场的激烈竞争，如果生产成本降不下来，就没有利润可取，企业就无法生存。为了在激烈的市场竞争中站住脚，就必须增产节能降耗，才能不断增强企业的活力。
因此，我衷心地希望全国同行的朋友及同仁们要认识到立窑耐火材料的应用是提高企业经济效益的重要途径。

本文摘自：中国中小水泥网