水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯編制說明

2《水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯》編制說明本標(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)，該項目成良好的研發(fā)和推廣基礎(chǔ)，在其研發(fā)及推廣過程中，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)會同意“水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯”標(biāo)準(zhǔn)的計劃編制，計劃編號為本項目積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略和我省的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，以水泥回轉(zhuǎn)窯為實施對象，圍繞工業(yè)節(jié)能降碳與智能化工程，重點研究高溫窯襯節(jié)能技術(shù)及其智能化施工解決方案并推廣實施，項目通過窯襯節(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)均有類似產(chǎn)品生產(chǎn)銷售，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標(biāo)難等突出問題，圍繞節(jié)能降耗、綠合理，符合生產(chǎn)實際及使用需求，編制組通過對國內(nèi)外該類產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)狀、用戶需求及產(chǎn)品的理化指標(biāo)等情況進行了調(diào)研，在水泥窯應(yīng)用的基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)行的國家耐火材料行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)委員會（以下簡稱標(biāo)委會）專家的建議，起草小組根據(jù)收集到的產(chǎn)品牌號、材質(zhì)、指標(biāo)、檢驗方法和外觀尺寸允許偏差等數(shù)據(jù)，開始進行標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)人員對標(biāo)準(zhǔn)初稿進行了討論交流。特別是對耐火材料制品的分類、性能、試用場景、應(yīng)用業(yè)績等方面進行了總結(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)化委員會批準(zhǔn)，并豫耐協(xié)團（2024）02號文“關(guān)于‘水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯’標(biāo)準(zhǔn)的立項公告”，同意“水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯”立項，明確了標(biāo)準(zhǔn)項河南省耐火材料行業(yè)協(xié)會，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地點專家意見是否采納2024年1月新密鋁硅質(zhì)磚在壓制和燒成過程中尺寸控制難度大，成本高，尺寸允許偏差要求不易過小。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，但不易過大。采納2024年2月新密隔熱材料測試采用YB/T4130耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)試驗方法（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月鄭州牌號命名方法應(yīng)根據(jù)應(yīng)用場景進行變更，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型產(chǎn)品的實際抗熱震性能水冷達不到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、宋丹、湯有高強度、耐久性和可塑性等特點，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)。中國作為世界上主要的水泥生產(chǎn)國和消費國，在世界水泥行業(yè)中有著舉足輕重的地位。特別是近幾年，伴隨中國及周邊國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，水泥需求旺盛，帶動水泥產(chǎn)量和出口量不斷增加，2022年我國水泥產(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)冷卻后進入粉碎研磨工序。干法具有生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備和操作方便，建廠投資和生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點，國內(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，對強度、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，實施綠色化、的生產(chǎn)過程需要大量的能源，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)域碳達峰實施方案》，明確提出聚焦重點工序，加強先進鑄造、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)，對其進行節(jié)能設(shè)計勢在必行，是水泥工業(yè)實現(xiàn)中國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年全國耐火材料制品產(chǎn)量約2390萬噸，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)的進步、高溫工業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，我國耐火材料緊跟時長壽、環(huán)保型產(chǎn)品比例大幅提高。目前，國家出臺了相關(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)量優(yōu)異、節(jié)能效果顯著、性價比高，在耐火材料市場競爭中呈現(xiàn)顯著的優(yōu)勢。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)用場景，選擇不同牌號的節(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)的推廣實施，將對窯襯選擇、采購、質(zhì)量控制等方面起到推動作用，特別是通過表面散熱控制技術(shù)，明顯降低了筒體外表溫度，對水泥行業(yè)低碳長壽命結(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)對水泥窯用節(jié)能模塊窯襯的定義、牌號及形狀尺寸、技術(shù)要求、試驗方法、質(zhì)量評定程序、包裝、標(biāo)志、運輸、儲存和質(zhì)量本標(biāo)準(zhǔn)制定充分考慮目前市場需求狀況、產(chǎn)品實際檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果等因素，圍繞綠色低碳、節(jié)能降耗、長壽可靠、資源綜合利用、產(chǎn)品性能良好的原則，充分考慮不同牌號產(chǎn)品的用途和使用條件，并經(jīng)實際生產(chǎn)驗展、智能化提升等方面都具有重要的意義。據(jù)統(tǒng)計，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)境保護和社會責(zé)任為了促進水泥窯用節(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、制造、安裝、檢測、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過渡帶330-360230-260100-130本標(biāo)準(zhǔn)涉及的各類型節(jié)能模塊窯襯經(jīng)實際生產(chǎn)驗證，使用效果良好，滿足了用戶節(jié)能降耗、長壽化等需求；為踐行綠色低碳、節(jié)能降耗的理念，進一步提高能源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，實現(xiàn)整體窯襯輕量化，理念進行產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用為制定標(biāo)準(zhǔn)的原則，致力于產(chǎn)品輕量化、長壽化、綠色化設(shè)計制造；大力推行工業(yè)產(chǎn)品綠色設(shè)計理念，持續(xù)提升綠色產(chǎn)品供給能力和市場影響力。積極落實綠色發(fā)展戰(zhàn)略，突出綠色設(shè)計亮點，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，填補了國內(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)工藝是我國生產(chǎn)水泥熟料的主要方法，裝置為回轉(zhuǎn)窯，除此之外，國內(nèi)外根據(jù)原料及產(chǎn)能設(shè)計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)文獻及標(biāo)準(zhǔn)，皆未查到國內(nèi)外水泥回轉(zhuǎn)窯節(jié)能模塊窯襯水泥回轉(zhuǎn)窯用節(jié)能模塊窯襯還沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)。各生產(chǎn)廠家在耐火材料材質(zhì)選擇、采購、質(zhì)量控制等方面主要是根據(jù)使用經(jīng)驗或參考冶標(biāo)、國標(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)中各項指標(biāo)選擇性使用，隨意性較大，針對性不強，缺乏專業(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，滿足了工藝、安全等使用要求。牌號和指標(biāo)的設(shè)置有利于材料輕量化及合理利用耐火材料資源；在滿足窯爐高效、節(jié)能、無污染、長壽化的前提下，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，實現(xiàn)綠色低碳、清潔生產(chǎn)，對水泥行業(yè)技術(shù)進步、綠色低碳、節(jié)能降耗、資源高效利用、窯襯長壽化可起到積極9標(biāo)準(zhǔn)編制組嚴(yán)格按照河南省耐火材料團體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法的要求開展本標(biāo)準(zhǔn)制定兼容采用目前比較成熟、通用的試驗設(shè)備和實驗方法，便于生產(chǎn)企業(yè)和質(zhì)檢機構(gòu)開在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，對各廠家使用的標(biāo)準(zhǔn)進行整合、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)近年來企業(yè)對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、長壽等角度出發(fā)，確定合理的技術(shù)指標(biāo)，更好地滿足企業(yè)的使用要求；牌號和指標(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)能模塊窯襯的各項技術(shù)指標(biāo)更加科學(xué)、合理，符合生產(chǎn)及實際質(zhì)量評定程序、包裝、標(biāo)志、運輸、儲存和質(zhì)量證明書等在充分滿足窯爐高效、節(jié)能、無污染、長壽化的前提下，體現(xiàn)產(chǎn)品實用性、綠根據(jù)目前市場需求狀況，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)品單重的計算依據(jù)，常溫耐壓強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水泥行業(yè)“協(xié)同停窯”及修補施工中由溫度波動引起的熱應(yīng)力破壞及其穩(wěn)定性進行評估。隔熱層的永久線變化測試主要針對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)合實標(biāo)準(zhǔn)號擬立項標(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定按GB/T2997。3.常溫耐壓強度的測定按GB/T5072。4.荷重軟化溫度的測定按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定按GB/T2997。3.常溫耐壓強度的測定按B/T5072。4.荷重軟化溫度1.試樣制備按GB/T7321。氣孔率測定按GB/T2997。3.常溫耐壓強度的測定按GB/T5072。4.荷重軟化溫1.試樣制備按GB/T7321。2.顯氣孔率測定按GB/T2997。3.常溫耐壓強度的測定按GB/T5072。4.荷重軟化溫1.試樣制備按GB/T7321。2.顯氣孔率、體積密度測定按GB/T2997。3.常溫耐壓強度的測定按GB/T5072。4.荷重軟化溫度GB/T5988。6.抗熱震性的測定按GB/T30873。7.熱面層導(dǎo)熱系數(shù)按GB/T22588或GB/T10297進行。8.隔熱層導(dǎo)熱系數(shù)按照YB/T4130進行。9.產(chǎn)品的外觀、尺寸及斷面的檢查按GB/T10326。的測定按YB/T370。5.加熱永久線變化的測定按GB/T5988。6.產(chǎn)品的外見、尺寸及斷面的檢查按GB/T10326。度的測定按YB/T370。5.加熱永久線變化的測定按GB/T5988。6.產(chǎn)品的外觀、尺寸檢查按GB/T10326。度的測定按YB/T370。5.加熱永久線變化的測定按GB/T3997.1。6.產(chǎn)品的外觀、尺寸及斷面的檢查按GB/T10326。的測定按YB/T370。5.抗熱震性的測定按YB/T376.1。6.產(chǎn)品的外觀、尺寸檢查按GB/T10326。檢驗規(guī)則相同條件生產(chǎn)