水泥窯耐火材料優(yōu)化配置對水泥窯節(jié)能降耗的作用-

1、水泥窯耐火材料優(yōu)化配置對水泥窯節(jié)能降耗的作用隨著我國經(jīng)濟的快速增長,國家對基礎建設項目的開發(fā)力度不斷加大,“十五”期間,我國全社會固定資產(chǎn)投資保持年均20%以上的高速增長,強勁拉動了水泥的生產(chǎn)和消費。2005年全國水泥產(chǎn)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(chǎn),截止到2005年共投產(chǎn)622條新型干法水泥窯。伴隨著水泥工業(yè)的快速發(fā)展,其能源消耗量也大幅度提高。據(jù)有關資料顯示,水泥行業(yè)能源耗量占建材工業(yè)總能耗的50%左右,可見搞好水泥工業(yè)的節(jié)能是建材工業(yè)節(jié)能降耗的關鍵。水泥工業(yè)到2010年的能耗目標是:新型干法水泥噸熟料熱耗由130

2、千克下降到110千克標準煤,采用余熱發(fā)電生產(chǎn)線達40%,水泥單位產(chǎn)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(jié)能降耗存在著巨大的發(fā)展空間。一、我國水泥工業(yè)能源消耗的現(xiàn)狀及其與世界先進水平的比較1.1我國水泥生產(chǎn)工業(yè)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀目前,我國水泥生產(chǎn)的窯型較多(如:機立窯、濕法生產(chǎn)線、預分解窯等,從目前整個水泥工業(yè)的窯型組成來看,各種窯型的水泥熟料生產(chǎn)能力見下圖1從上圖可以看出,截止到2005年底,機立窯的熟料生產(chǎn)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(chǎn)技術雖然得到了快速的發(fā)展,但其發(fā)展?jié)摿薮蟆８鶕?jù)水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策確定的

3、目標,2010年新型干法水泥的比重要達到70%以上。實現(xiàn)這一目標,必須在發(fā)展新型干法水泥的同時,加大淘汰落后生產(chǎn)能力的力度。屆時,新型干法水泥產(chǎn)量達到8.5億噸左右,國內(nèi)市場可以保持供需基本平衡。1.2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。新型干法水泥窯與上世紀90年代初期國內(nèi)外相近規(guī)模的生產(chǎn)線相比,熱耗下降了5%-10%,電耗下降10%15%,系統(tǒng)運轉(zhuǎn)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(chǎn)工藝技術的

4、不斷進步,不僅大大提高了水泥生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)能力,而且大大減低了整個水泥工業(yè)的能源消耗量。二、我國水泥工業(yè)開展節(jié)能降耗的幾點途徑基于我國的基本國情以及水泥工業(yè)的整體發(fā)展現(xiàn)狀,在水泥行業(yè)開展節(jié)能降耗可以從以下幾個方面入手:1. 堅持水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“四零一負”戰(zhàn)略目標具體內(nèi)容如下:(其中的第二和第四條與節(jié)能降耗密切相關水泥工業(yè)和生態(tài)環(huán)境和諧共存,水泥企業(yè)對其周圍生態(tài)環(huán)境完全實現(xiàn)零污染;創(chuàng)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(fā)電量,實現(xiàn)水泥企業(yè)對外界電能的零消耗;水泥企業(yè)完全實現(xiàn)廢料、廢渣、廢水的零排放;降低單位熟料熱耗,開發(fā)利用各種替代燃料,實現(xiàn)熟料生產(chǎn)對天然礦物燃料

5、(煤、油、天然氣的零消耗;節(jié)約資源,擴大利廢功能,銷納各種廢物,減輕環(huán)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(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進新型干法預分解水泥窯的發(fā)展水泥工業(yè)作為我國基礎建設的幾大支柱行業(yè)之一,近幾十年,隨著經(jīng)濟的快速增長新型干法生產(chǎn)線也得到了迅猛的發(fā)展,但目前在該行業(yè)所占比例只有32.5%,作為新型的低能耗的水泥生產(chǎn)工藝,其發(fā)展的潛力巨大。3. 加大水泥窯垃圾焚燒技術的開發(fā)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(yè)廢棄物和城市垃圾勢必大量增加,根據(jù)水泥窯運轉(zhuǎn)的自身特點,利用廢棄物和工業(yè)垃圾替代部分原燃料,既處理了廢物,又節(jié)約了能源,具有非常巨大的市場

6、推廣和應用價值。4. 優(yōu)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(chǎn)量的能耗通過優(yōu)化預分解水泥窯各部位的耐火材料的配套方案,提高回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率和運轉(zhuǎn)周期,降低水泥窯的維修次數(shù),達到節(jié)能降耗的目的。本文將著重從優(yōu)化耐火材料的配套方案入手,深入剖析新型干法生產(chǎn)線在運轉(zhuǎn)過程中暴露的一些問題,結(jié)合水泥工藝運轉(zhuǎn)的特點,提供一整套完善的耐火材料的配套方案,提高運轉(zhuǎn)率,最終達到節(jié)能降耗的目的。三、國內(nèi)的新型干法水泥生產(chǎn)線在工藝運轉(zhuǎn)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3.1新型預分解水泥窯工藝運轉(zhuǎn)過程中的新特點4.8m-,再到10000t/d的6m。窯徑加大、窯速提高,對耐火材料的機械

7、應力和熱應力加劇。隨著回轉(zhuǎn)窯日產(chǎn)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(zhì)量難于得到保障,一些5000t/d以上大型的水泥窯出現(xiàn)窯門罩燒穿的現(xiàn)象,具體情況可見下圖3。另外,一些水泥公司的生產(chǎn)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(yōu)化配置方案及其帶來的節(jié)能降耗的效果針對大型干法水泥窯在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,我公司結(jié)合自身的優(yōu)勢和多年的專業(yè)經(jīng)驗,在深入剖析耐火襯里損壞機理的基礎上,開發(fā)出一系列可滿足不同工況的新產(chǎn)品,取得了不錯的使用效果,在此愿和大家一起分享。4.1大型水泥窯用耐火材料優(yōu)化配套方案同時,針對目前國內(nèi)窯

8、口澆注料和窯內(nèi)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(zhì)開發(fā)出長壽命的(12月以上新型窯口澆注料GC-18,徹底解決了傳統(tǒng)的剛玉質(zhì)澆注料抗堿侵蝕性能差、熱穩(wěn)定性能差的缺點,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(chǎn)品2004年12月在海螺集團中國水泥公司的5000t/d水泥生產(chǎn)線上投入使用,其使用情況見下圖5。目前,該公司窯口澆注料經(jīng)過修補后仍在使用中;燃燒器部位使用該產(chǎn)品達到了10個月,取得了令人滿意的效果,見下圖6。4.2耐火材料施工質(zhì)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(chǎn)企業(yè)而言,一般耐火材料由一家單位

9、提供,施工由另一家單位來進行。目前,國內(nèi)的耐火材料施工專業(yè)素質(zhì)整體參次不齊;同時,由于對耐火材料專業(yè)知識了解甚少,施工質(zhì)量大打折扣,在一定程度上影響了產(chǎn)品設計性能的發(fā)揮,造成了產(chǎn)品使用壽命的縮減,從而不能達到預期效果。因此,水泥窯用耐火材料以及施工的整體承包是我國水泥工業(yè)維修的整體發(fā)展趨勢。只有這樣才能做到資源的優(yōu)化配置,使各部位耐火材料的整體使用壽命同步,達到同步使用、同步檢修的目的,提高回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率,最終達到節(jié)能降耗、提高效益的目的。我公司下屬的通達工程技術有限公司具有二級爐窯工程總承包資質(zhì),保證了產(chǎn)品設計、開發(fā)、制造、施工、維護“服務鏈”的完整性,專業(yè)化的服務勢必為我國各大水泥生產(chǎn)企業(yè)的高效、低能耗、長周期運轉(zhuǎn)保駕護航。五、節(jié)能降耗的初步效果通過優(yōu)化大型水泥窯耐火材料的整體配套方案和嚴格的施工,來提高耐火材料的整體使用壽命和回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)率,實現(xiàn)兩年三修、一年一修的目的。降低了水泥窯的維修次數(shù)和維修時間,節(jié)約了頻繁開、停窯帶來的能源消耗;同時,通過在窯尾系統(tǒng)試用輕質(zhì)耐火澆注料,降低金屬殼體的外壁溫度,減少能源的散熱損失,最終達到降低生產(chǎn)