水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯編制說(shuō)明

2《水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯》編制說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)河南瑞泰節(jié)能新技術(shù)有限公司、、河南瑞泰耐火材料科技有限公司研發(fā)的結(jié)構(gòu)功能一體化窯襯節(jié)能技術(shù)，該項(xiàng)目成良好的研發(fā)和推廣基礎(chǔ)，在其研發(fā)及推廣過(guò)程中，河南省新型耐火材料創(chuàng)新中心、武漢科技大學(xué)、鄭州大學(xué)、河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)也參與了有關(guān)工作。依此，河南省耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)同意“水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯”標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)劃編制，計(jì)劃編號(hào)為本項(xiàng)目積極響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略和我省的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以水泥回轉(zhuǎn)窯為實(shí)施對(duì)象，圍繞工業(yè)節(jié)能降碳與智能化工程，重點(diǎn)研究高溫窯襯節(jié)能技術(shù)及其智能化施工解決方案并推廣實(shí)施，項(xiàng)目通過(guò)窯襯節(jié)能技術(shù)的推廣，可為水泥、石灰、鈦白粉、金屬鎂、鋅揮發(fā)和鎳鐵等回轉(zhuǎn)窯提出綜合節(jié)能解決方案。在回轉(zhuǎn)窯應(yīng)用方面，目前主要有低導(dǎo)熱復(fù)合磚，它是由重質(zhì)耐火磚與輕質(zhì)隔熱材料復(fù)合制備而成，摩根、雷法、山東魯銘、鄭州瑞泰等企業(yè)均有類(lèi)似產(chǎn)品生產(chǎn)銷(xiāo)售，在水泥回轉(zhuǎn)窯中使用能夠使筒型耐火制品與耐火纖維等高效隔熱材料復(fù)合制備，隔熱面積占比大，材料導(dǎo)熱系數(shù)3火材料科技有限公司聯(lián)合武漢科技大學(xué)、中聯(lián)水泥河氮氧化物和顆粒物排放達(dá)標(biāo)難等突出問(wèn)題，圍繞節(jié)能降耗、綠合理，符合生產(chǎn)實(shí)際及使用需求，編制組通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外該類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)狀、用戶(hù)需求及產(chǎn)品的理化指標(biāo)等情況進(jìn)行了調(diào)研，在水泥窯應(yīng)用的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)行的國(guó)家耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)委會(huì)）專(zhuān)家的建議，起草小組根據(jù)收集到的產(chǎn)品牌號(hào)、材質(zhì)、指標(biāo)、檢驗(yàn)方法和外觀尺寸允許偏差等數(shù)據(jù)，開(kāi)始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)初稿進(jìn)行了討論交流。特別是對(duì)耐火材料制品的分類(lèi)、性能、試用場(chǎng)景、應(yīng)用業(yè)績(jī)等方面進(jìn)行了總結(jié)。使水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯的材質(zhì)選擇、性標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)批準(zhǔn)，并豫耐協(xié)團(tuán)（2024）02號(hào)文“關(guān)于‘水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯’標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)公告”，同意“水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯”立項(xiàng)，明確了標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)河南省耐火材料行業(yè)協(xié)會(huì)，該標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位為河南瑞泰節(jié)能新技術(shù)有限公司等4地點(diǎn)專(zhuān)家意見(jiàn)是否采納2024年1月新密鋁硅質(zhì)磚在壓制和燒成過(guò)程中尺寸控制難度大，成本高，尺寸允許偏差要求不易過(guò)小。未采納2024年2月新密為提高節(jié)能模塊窯襯的裝配和施工效率，整體尺寸偏差可適當(dāng)放寬，但不易過(guò)大。采納2024年2月新密隔熱材料測(cè)試采用YB/T4130耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)方法（水流量平板法）。采納2024年3月新密高溫段隔熱材料加熱永久線變化的考核溫度1200℃變更為1000℃,對(duì)于隔熱材料考核溫度選擇應(yīng)適當(dāng)降低。采納2024年4月鄭州牌號(hào)命名方法應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行變更，而不限制材料材質(zhì)。采納2024年4月鄭州標(biāo)題“水泥回轉(zhuǎn)窯窯襯用節(jié)能模塊”修改為“水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯”。采納2024年4月新密高溫段熱面層磚有部分類(lèi)型產(chǎn)品的實(shí)際抗熱震性能水冷達(dá)不到10次，建議調(diào)整為8次。采納協(xié)作單位：河南中聯(lián)節(jié)能工程有限公司、河南瑞泰耐火材料科技有限公司、河南省新型耐火材料創(chuàng)新中心、武漢科技大學(xué)、工作組成員：翟鵬濤、朱其川、翟耀杰、匡三浩、王炎超、劉志強(qiáng)、宋丹、湯有高強(qiáng)度、耐久性和可塑性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于房屋、道路、橋梁、水利等工程，5的物質(zhì)基礎(chǔ)。中國(guó)作為世界上主要的水泥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，在世界水泥行業(yè)中有著舉足輕重的地位。特別是近幾年，伴隨中國(guó)及周邊國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，水泥需求旺盛，帶動(dòng)水泥產(chǎn)量和出口量不斷增加，2022年我國(guó)水泥產(chǎn)量約21.29億其中，煅燒是生產(chǎn)工藝中要求最嚴(yán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，煅燒過(guò)程的物理化學(xué)變化直接影響著水泥質(zhì)量。煅燒設(shè)備采用回轉(zhuǎn)窯，包括筒體、窯頭罩、窯尾罩、燃燒室(混風(fēng)室)燒成溫度一般在1450℃左右，最后從窯頭部位出回轉(zhuǎn)窯，經(jīng)冷卻后進(jìn)入粉碎研磨工序。干法具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備和操作方便，建廠投資和生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)近90%廠家采用干法生產(chǎn)工藝。水泥為世界上最重要的建筑材料，對(duì)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性等性能有嚴(yán)格的要求，提高水泥質(zhì)量，降低熟料能耗，實(shí)施綠色化、的生產(chǎn)過(guò)程需要大量的能源，能源成本的上升和環(huán)境壓力的增加可能對(duì)水泥的生產(chǎn)造成制約。2022年工信部發(fā)布《工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實(shí)施方案》，明確提出聚焦重點(diǎn)工序，加強(qiáng)先進(jìn)鑄造、鍛壓、焊接與熱處理等基礎(chǔ)制造工藝與新技術(shù)融合發(fā)展，實(shí)施智能化、綠色化改造。因此，回轉(zhuǎn)窯煅燒是生產(chǎn)水泥的核心流程，也是高能耗關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)勢(shì)在必行，是水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)中國(guó)耐火材料占世界耐火材料總產(chǎn)量約60%，為世界耐火材料主要產(chǎn)地。2022年全國(guó)耐火材料制品產(chǎn)量約2390萬(wàn)噸，主要應(yīng)用于鋼鐵、建材、有色、電力、化工等高溫工業(yè)。隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步、高溫工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，我國(guó)耐火材料緊跟時(shí)長(zhǎng)壽、環(huán)保型產(chǎn)品比例大幅提高。目前，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)制造業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)6展的有關(guān)政策，對(duì)耐火材料節(jié)能減排、低碳綠色發(fā)展，提出了明確的要求，該節(jié)能模塊窯襯質(zhì)量?jī)?yōu)異、節(jié)能效果顯著、性?xún)r(jià)比高，在耐火材料市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中呈現(xiàn)顯著的優(yōu)勢(shì)。在使用中，節(jié)能模塊窯襯將根據(jù)使用條件不同，結(jié)合各種水泥回轉(zhuǎn)窯規(guī)格大小、品種、產(chǎn)量等情況，在高溫段窯襯選用JNYC-G模塊、中溫段選用JNYC-Z模塊、低溫段選用JNYC-D模塊；三種節(jié)能模塊窯襯分別由熱面層和隔熱層組合，根據(jù)各不同的應(yīng)用場(chǎng)景，選擇不同牌號(hào)的節(jié)能模塊窯襯；熱面層及隔熱層材料的理化指標(biāo)應(yīng)符合或高于國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這種在水泥回轉(zhuǎn)窯中使用并能使筒體表面?zhèn)鹘y(tǒng)耐火磚砌筑的水泥回轉(zhuǎn)窯窯襯在使用過(guò)程中，出現(xiàn)了筒體表面溫度高，熱面層剝落、掉磚等現(xiàn)象，造成噸水泥熟料煤耗偏高，窯襯壽命短，而該標(biāo)準(zhǔn)的推廣實(shí)施，將對(duì)窯襯選擇、采購(gòu)、質(zhì)量控制等方面起到推動(dòng)作用，特別是通過(guò)表面散熱控制技術(shù)，明顯降低了筒體外表溫度，對(duì)水泥行業(yè)低碳長(zhǎng)壽命結(jié)構(gòu)功能一體化窯襯節(jié)能技術(shù)規(guī)范很有必本標(biāo)準(zhǔn)適用于水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯，該標(biāo)準(zhǔn)中涉及的節(jié)能模塊窯襯結(jié)構(gòu)本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥窯用節(jié)能模塊窯襯的定義、牌號(hào)及形狀尺寸、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、質(zhì)量評(píng)定程序、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和質(zhì)量本標(biāo)準(zhǔn)制定充分考慮目前市場(chǎng)需求狀況、產(chǎn)品實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果等因素，圍繞綠色低碳、節(jié)能降耗、長(zhǎng)壽可靠、資源綜合利用、產(chǎn)品性能良好的原則，充分考慮不同牌號(hào)產(chǎn)品的用途和使用條件，并經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)展、智能化提升等方面都具有重要的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用節(jié)能窯襯后，水泥窯的綜7合能耗可以降低10%~15%，二、三次風(fēng)的溫度可以提高100還可以減少碳氧化物、氮氧化物和顆粒污染物的排放，有利于環(huán)境保護(hù)和社會(huì)責(zé)任為了促進(jìn)水泥窯用節(jié)能模塊窯襯的推廣應(yīng)用，制定“水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)很有必要。該標(biāo)準(zhǔn)可以為生產(chǎn)與使用單位提供優(yōu)質(zhì)、高效、長(zhǎng)壽命結(jié)構(gòu)功能一體化模塊窯襯，規(guī)范節(jié)能模塊窯襯的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢測(cè)、使用等方面的行為，提高節(jié)能窯襯的質(zhì)量和性能，保證節(jié)能窯襯的安全可靠運(yùn)行，提高水泥窯燒部位筒體平均溫度℃溫度變化/℃?zhèn)鹘y(tǒng)磚節(jié)能模塊窯襯燒成帶310-340180-25090-110過(guò)渡帶330-360230-260100-130本標(biāo)準(zhǔn)涉及的各類(lèi)型節(jié)能模塊窯襯經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，使用效果良好，滿(mǎn)足了用戶(hù)節(jié)能降耗、長(zhǎng)壽化等需求；為踐行綠色低碳、節(jié)能降耗的理念，進(jìn)一步提高能源8利用效能，減少散熱損失，本標(biāo)準(zhǔn)在筒體各部位推薦采用結(jié)構(gòu)功能一體化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，熱面層采用耐火磚，隔熱層采用高效隔熱材料的模式，實(shí)現(xiàn)整體窯襯輕量化，理念進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用為制定標(biāo)準(zhǔn)的原則，致力于產(chǎn)品輕量化、長(zhǎng)壽化、綠色化設(shè)計(jì)制造；大力推行工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)理念，持續(xù)提升綠色產(chǎn)品供給能力和市場(chǎng)影響力。積極落實(shí)綠色發(fā)展戰(zhàn)略，突出綠色設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，有效地節(jié)約了爐內(nèi)燃料和電耗能源成本；產(chǎn)品具有輕量化、低導(dǎo)熱、耐高溫、抗侵蝕、高耐磨等特性；本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外水泥行業(yè)用節(jié)能模塊窯襯相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的空白，為生產(chǎn)與使用單位選擇和使用優(yōu)質(zhì)、高效、長(zhǎng)壽節(jié)能模塊窯襯材料提供依據(jù)，具有十分重目前干法水泥生產(chǎn)工藝是我國(guó)生產(chǎn)水泥熟料的主要方法，裝置為回轉(zhuǎn)窯，除此之外，國(guó)內(nèi)外根據(jù)原料及產(chǎn)能設(shè)計(jì)亦有采用濕法工藝生產(chǎn)，都需要采用回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒制備熟料。經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)及標(biāo)準(zhǔn)，皆未查到國(guó)內(nèi)外水泥回轉(zhuǎn)窯節(jié)能模塊窯襯水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯還沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。各生產(chǎn)廠家在耐火材料材質(zhì)選擇、采購(gòu)、質(zhì)量控制等方面主要是根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)或參考冶標(biāo)、國(guó)標(biāo)通用性標(biāo)準(zhǔn)以及水泥窯、石灰窯等建材行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)中各項(xiàng)指標(biāo)選擇性使用，隨意性較大，針對(duì)性不強(qiáng)，缺乏專(zhuān)業(yè)性、科學(xué)性、適用性。因此該標(biāo)準(zhǔn)制訂屬水泥行業(yè)根據(jù)不同使用環(huán)境，選擇耐火磚熱面層和輕質(zhì)隔熱層等不同材質(zhì)的材料，采用集成技術(shù)制備節(jié)能模塊窯襯，在水泥回轉(zhuǎn)窯使用，滿(mǎn)足了工藝、安全等使用要求。牌號(hào)和指標(biāo)的設(shè)置有利于材料輕量化及合理利用耐火材料資源；在滿(mǎn)足窯爐高效、節(jié)能、無(wú)污染、長(zhǎng)壽化的前提下，有效提高了隔熱面積，降低了回轉(zhuǎn)窯窯襯重量，減少了燃料的使用，降低碳、氮、硫及顆粒物排放，實(shí)現(xiàn)綠色低碳、清潔生產(chǎn)，對(duì)水泥行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、綠色低碳、節(jié)能降耗、資源高效利用、窯襯長(zhǎng)壽化可起到積極9標(biāo)準(zhǔn)編制組嚴(yán)格按照河南省耐火材料團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法的要求開(kāi)展本標(biāo)準(zhǔn)制定兼容采用目前比較成熟、通用的試驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)方法，便于生產(chǎn)企業(yè)和質(zhì)檢機(jī)構(gòu)開(kāi)在廣泛征求意見(jiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)各廠家使用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合、完善。本標(biāo)準(zhǔn)制定的基本原則是：根據(jù)目前水泥回轉(zhuǎn)窯需求，標(biāo)準(zhǔn)制定充分考慮該產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用情況，明確提出抗熱震穩(wěn)定性的合理指標(biāo)。根據(jù)近年來(lái)企業(yè)對(duì)耐火材料提出的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、使用要求、不同使用部位耐火材料優(yōu)化配置需求，同時(shí)考慮耐火原料的資源狀況，合理利用資源，并從保證使用、安全可靠、長(zhǎng)壽等角度出發(fā)，確定合理的技術(shù)指標(biāo)，更好地滿(mǎn)足企業(yè)的使用要求；牌號(hào)和指標(biāo)的設(shè)置要有利于合理利用耐火材料為使水泥窯用節(jié)能模塊窯襯的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)更加科學(xué)、合理，符合生產(chǎn)及實(shí)際質(zhì)量評(píng)定程序、包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和質(zhì)量證明書(shū)等在充分滿(mǎn)足窯爐高效、節(jié)能、無(wú)污染、長(zhǎng)壽化的前提下，體現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)用性、綠根據(jù)目前市場(chǎng)需求狀況，結(jié)合各種回轉(zhuǎn)窯規(guī)格大小、品種、產(chǎn)量等情況，推薦回轉(zhuǎn)窯高溫段部位選用JNYC-G模塊系列、中溫段部位選用JNYC-Z模塊系列、低表1水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯技術(shù)指標(biāo)顯氣孔率/%≤---≥---≥---≤-1-1-1≤-2-2-2≤-3-3--≤---≥---≥8--------------水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯表2節(jié)能模塊窯襯尺寸允許偏差及外觀單位：毫米≤圖1模塊示意圖擬立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)指標(biāo)主要包含了體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度、加熱永久線變化、荷重軟化溫度、抗熱震性能和導(dǎo)熱系數(shù)。其中體積密度主要作為產(chǎn)品單重的計(jì)算依據(jù)，常溫耐壓強(qiáng)度保證了裝配和施工中的穩(wěn)定性，熱面層加熱永久線變化和抗熱震性能主要針對(duì)水泥行業(yè)“協(xié)同停窯”及修補(bǔ)施工中由溫度波動(dòng)引起的熱應(yīng)力破壞及其穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估。隔熱層的永久線變化測(cè)試主要針對(duì)高溫下隔熱材軟化溫度和隔熱層不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，對(duì)各隔熱層選用了輕質(zhì)隔熱材料，有些材質(zhì)還具有一定柔韌性，因此，尺寸允許偏差及外觀質(zhì)量要求主要參考了脆性較為明顯的重質(zhì)熱面層材料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合實(shí)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)擬立項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)4取樣GB/T10325GB/T10325GB/T10325GB/T10325GB/T10325試樣方法1.試樣制備按GB/T7321。2.顯氣孔率和體積密度的測(cè)定按GB/T2997。3.常溫耐壓強(qiáng)度的測(cè)定按GB/T5072。4.荷重軟化溫度的測(cè)定按YB/T370。5.加熱永久線變化按1.試樣制備按GB/T7321。2.顯氣孔率和體積密度的測(cè)定按GB/T2997。3.常溫耐壓強(qiáng)度的測(cè)定按B/T5072。4.荷重軟化溫度1.試樣制備按GB/T7321。氣孔率測(cè)定按GB/T2997。3.常溫耐壓強(qiáng)度的測(cè)定按GB/T5072。4.荷重軟化溫1.試樣制備按GB/T7321。2.顯氣孔率測(cè)定按GB/T2997。3.常溫耐壓強(qiáng)度的測(cè)定按GB/T5072。4.荷重軟化溫1.試樣制備按GB/T7321。2.顯氣孔率、體積密度測(cè)定按GB/T2997。3.常溫耐壓強(qiáng)度的測(cè)定按GB/T5072。4.荷重軟化溫度GB/T5988。6.抗熱震性的測(cè)定按GB/T30873。7.熱面層導(dǎo)熱系數(shù)按GB/T22588或GB/T10297進(jìn)行。8.隔熱層導(dǎo)熱系數(shù)按照YB/T4130進(jìn)行。9.產(chǎn)品的外觀、尺寸及斷面的檢查按GB/T10326。的測(cè)定按YB/T370。5.加熱永久線變化的測(cè)定按GB/T5988。6.產(chǎn)品的外見(jiàn)、尺寸及斷面的檢查按GB/T10326。度的測(cè)定按YB/T370。5.加熱永久線變化的測(cè)定按GB/T5988。6.產(chǎn)品的外觀、尺寸檢查按GB/T10326。度的測(cè)定按YB/T370。5.加熱永久線變化的測(cè)定按GB/T3997.1。6.產(chǎn)品的外觀、尺寸及斷面的檢查按GB/T10326。的測(cè)定按YB/T370。5.抗熱震性的測(cè)定按YB/T376.1。6.產(chǎn)品的外觀、尺寸檢查按GB/T10326。檢驗(yàn)規(guī)則相同條件生產(chǎn)