现代水泥和现代耐火材料-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,北京市朝阳区五里桥一街,1,号院,27,号楼,100024,Bldg 27,Compound 1,Wuliqiao 1st street,Chaoyang District,Beijing,P.R China.100024,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,现代水泥与现代耐火材料,瑞泰科技股份有限公司,袁 林 教授 博导 享受国务院政府特殊津贴,水泥环保节能论坛,10,月,30,日于徐州,现代水泥与现代耐火材料瑞泰科技股份有限公司,目 录,结束语,新型耐火材料,二代新型干法耐火材料配置技术,新型干法工艺对耐火材料的要求,水泥工业的发展及现状,目 录结束语新型耐火材料二代新型干法耐火材料配置技术新型干法,2,序言,难忘流行语,中国梦：民族复兴，人民幸福；,一带一路：旨在开拓海上经济通道和战略发展空间，开发海上能源和港口航运。走出去的步伐将加快。,中国制造,2025,：建设制造业强国的序幕全面拉开，创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化，实施智能制造、工业强基。,互联网,+,新常态：,序言难忘流行语,3,现代水泥泰安中联,5000,吨生产线,示范线目标：,孰料标准煤耗：确保,95,公斤，力争,92,公斤；,孰料综合电耗：确保,50,度，力争,45,度；,PO42.5,水泥综合电耗：确保,70,度，力争,65,度；,全员劳动生产率：,20000,吨,/,年,/,人，力争,35000,吨,/,年,/,人；,投资控制目标：不突破原,5000,吨,/,日的设计概算；,智能制造：专家优化及无人值守。,振奋消息：,现代水泥泰安中联5000吨生产线示范线目标：振奋消息：,4,示范线建设标准,五全：全变频、全消音、全封闭、全收尘、全利废；,四个一流：工艺一流，技术一流，环境一流，形象一流；,四不漏：不漏风，不漏料，不漏油，不漏水；,示范线建设标准五全：全变频、全消音、全封闭、全收尘、全利废；,5,泰安中联完成情况,熟料的综合电耗达到,48.56,度，低于设计能力,50,度的目标；,熟料的标准煤耗达到,96.85,公斤，随着调试过程的深入有把握达到,95,公斤的目标。,泰安中联完成情况熟料的综合电耗达到48.56度，低于设计能力,6,泰安中联已经成为水泥行业智能制造的引领者：,矿山智能开采系统；,在线分析自动控制系统；,生产线全线专家优化系统；,生产现场无人值守系统；,进厂原燃料自动检测、计量系统；,场内物流自动管理系统；,互联网远程监控诊断系统,生产管理无线终端管控系统；,泰安中联已经成为水泥行业智能制造的引领者：,7,水泥工业的发展及现状,1930,年,1951,年,1971,年,现 在,第二代新型干法水泥窑技术,德国伯力鸠斯公司,研制了立波尔窑,西德出现并于,1953,年正常运行的第一台悬浮预热窑（简称,SP,窑）,日本从,SP,窑的基础上发展成的第一台预分解窑（简称,PC,窑）,悬浮预热和窑外分解技术为核心的新型干法水泥生产,诞 生,1824,年诞生以来，,200,年间历经多次变革。开始是间歇作业的土立窑，,1885,年出现了回转窑,水泥工业的发展及现状1930年1951年1971年现 在,8,水泥工业的发展及现状,2019,年,全国新型干法熟料产线数量,1359,条，熟料产能,11.52,亿吨。,2019,年,全国新型干法熟料产线数量,1536,条，熟料产能,14.3,亿吨。,2019,年,，全国新型干法熟料生产线,1674,条，熟料产能,15.9,亿吨，,2019,年,，全国新型干法熟料生产线,1767,条。熟料产能,17.1,亿吨，,2019,年,，全国新型干法熟料生产线,1821,条。熟料产能,17.8,亿吨。,水泥工业的发展及现状2019年全国新型干法熟料产线数量135,9,新型干法工艺对耐火材料的要求,新型干法水泥窑工艺特点：,窑温较高,窑速较快,碱侵蚀较重,结构复杂,节能要求较高,促使为之服务的耐火材料及其使用技术也全面更新！,新型干法工艺对耐火材料的要求新型干法水泥窑工艺特点：,10,绿色环保,使用过程中对水泥没污染；,使用后的残砖对环境没污染,要求耐火材料低导热；,要求耐火材料适于多种燃料,要求耐火材料低导热；,要求耐火材料适于多种燃料,寿命长久,节能降耗,现代水泥生产对耐火材料要求,绿色环保使用过程中对水泥没污染；要求耐火材料低导热；要求耐火,11,耐火材料在新型干法水泥窑上的消耗,烧成带碱性砖,过渡带碱性砖,普通硅铝砖,浇注料,耐火材料消耗,（克,/,吨熟料）,159,85,124,100,消耗量（万吨）,28.3,15.1,22.0,17.8,预计销售额（亿元）,14.15,6.79,7.70,6.23,以,2019,年熟料产能,17.8,亿吨为标准，全年水泥行业烧成带耐火材料消量近,28.3,万吨，过渡带消耗尖晶石或硅莫砖近,15.1,万吨，安全带、分解炉、三次风管大约为,22.0,万吨，浇注料大约,17.8,万吨。,数据来源：实践统计及理论计算,耐火材料在新型干法水泥窑上的消耗烧成带碱性砖过渡带碱性砖,12,二代新型干法耐火材料配置技术,第二代新型干法水泥技术经济指标：,吨熟料热耗,650kcal/kg,；,吨水泥电耗,80kWh/t,；,吨水泥废物替代量,500kg,；,废弃物燃料替代率,30%,；,水泥中水溶性铬,(),的限量及测定方法,国家标准,二代新型干法耐火材料配置技术第二代新型干法水泥技术经济指标：,13,二代新型干法耐火材料配置技术,水泥窑表面散热损失的分布,二代新型干法耐火材料配置技术水泥窑表面散热损失的分布,14,二代新型干法耐火材料配置技术,将水泥窑系统表面散热损失从目前占熟料热耗的,11%,降低到,6%,，占熟料总热耗的,5%,。,以,700kcal/kg k,计，降低热耗,35kcal/kg,k,或,146KJ/kg c,。,节能折合标煤,35000/7000=,5kg/t c,，减排二氧化碳,13.5kg/t c,。,2）配置无铬碱性系列耐火材料,1,）扩大低导热复合砖配置量减少窑的散热损失,4）配置高性能不定形耐火材料，提高窑口等关键部位使用寿命,3）使用预制件提高不定形耐火材料寿命,二代新型干法耐火材料配置技术将水泥窑系统表面散热损失从目前占,15,二代新型干法耐火材料配置技术,二代新型干法耐火材料配置技术,16,新型耐火材料之一,低导热多层复合莫来石砖,轻量,复合设计,节能,低导热多层莫复合来石砖,新型耐火材料之一低导热多层复合莫来石砖轻量复合设计节能低,17,低导热多层复合莫来石砖,隔热层,保温层,工作层,低导热多层复合莫来石砖隔热层保温层工作层,18,科学的组合结构,产品采用多层复合结构，分为工作层、保温层、隔热层。,工作层具有高强度、低导热、高温耐磨、高荷重软化温度、抗侵蚀、抗热震的特性，提供稳定长寿的使用效果；,保温层具有高强度、低导热特性，在降低导热系数的同时作为骨架连接工作层与隔热层以及与筒体直接接触；,隔热层则采用超低导热系数的含锆氧化铝耐火纤维板，进一步降低制品的导热系数,。,科学的组合结构产品采用多层复合结构，分为工作层、保温层、隔热,19,产品特点,解决的主要关键技术问题及产品特点为：,材料组成与设计创新：,通过对工作层及保温层组成的优化设计，解决了工作层及保温层导热系数大、抗热震差等难题；,结构设计创新：,通过对多层复合结构的研究，解决了结构稳定性差，生产制作合格率低的难题；,制作工艺创新：,通过对结合部结合强度的研究，,实现同步成型、同步烧成,，解决了由于结合面膨胀系数不同，结合强度低、膨胀收缩不一致，造成开裂、变形的难题；,产品特点解决的主要关键技术问题及产品特点为：,20,低导热莫来石砖系列产品指标,名称,常温耐压,（,Mpa,）,显气孔率,（,%,）,热震稳定性,（次）,荷重软化温度,（）,导热系数,（,1000,W/m,K),耐磨系数,(CC),RTLD-1,90,22,17,1600,2.02.2,8.5,RTLD-2,105,20,20,1650,1.82.0,8.0,RTLD-3,110,20,25,1680,1.61.8,7.5,低导热,莫来石砖,90,22,16,1600,1.92.1,8.0,1680,普通,硅莫砖,85,22,15,1680,2.83.1,8.5,低导热莫来石砖系列产品指标 RTLD-1902217,21,应用实例,2019,年,7,月,北方水泥集团吉林德全水泥有限公司,5000TPD,回转窑使用低导热多层复合莫来石砖，砌筑,位置为,3747,米处，共计,10,米；,实际使用结果表明，该处筒体砌筑硅莫砖时平均温度为,320,，砌筑低导热多层复合莫来石砖后,平均温度降低到,260,，降低了,60,。,按照,5000TPD,回转窑砌筑量计算，每米低导热多层复合莫来石砖每年可,节约标煤,40,吨，减少排放碳排放,100,吨,。,应用实例2019年7月北方水泥集团吉林德全水泥有限公司500,22,新型耐火材料之二,镁铁尖晶石砖,在国家“,863”,项目水泥窑用环境友好碱性耐火材料技术成果和产业化基础之上，继续研发复合尖晶石无铬砖，在保证其高温性能和粘挂窑皮性能基础之上，降低导热系数，减少回转窑烧成带散热损失。,环保,绿色,节能,新型耐火材料之二镁铁尖晶石砖 在国家“863”项目,23,镁铁尖晶石砖,镁铁尖晶石砖,24,产品特点,关键技术问题及产品特点为：,原料合成工艺创新：,通过熔融技术，采用埋弧工艺合成电熔镁铁砂，技术先进，难度大，具有创新性；,相组成设计创新：,在高温热处理过程中，通过镁铁尖晶石和铁铝尖晶石的固相反应，生成复相的镁铁铝尖晶石相，增强了各固相间的结合强度，同时,Fe,2+,和,Mg,2+,在铁铝尖晶石分解过程中相互扩散，材料结构柔韧性得到了增强；,授权专利：,镁铁,-,铁铝复合尖晶石砖及其制备方法,ZL201910582957.3,产品特点关键技术问题及产品特点为：,25,项 目,名 称,体积密度,g/cm,3,显气孔率,%,耐压强度,MPa,荷重软化温度,T,0.6,热震稳定性,1100,水冷次,RT-MFe,2.922.98,1518,60,1600,10,化学组成,%MgO 7885%Fe,2,O,3,48%,高性能镁铁尖晶石砖性能指标,项 目体积密度显气孔率耐压强度荷重软化温度热震稳定性RT-M,26,应用实例,镁铁尖晶石砖具有优良高温性能，挂窑皮性能和抗热震稳定性能，其技术指标性能已达到国内外先进水平。现已有年产,7,万吨生产线投产，广泛应用于大型回转窑（,4000t/d,）烧成带。已在华润水泥、中联水泥、中材水泥、尧柏水泥等大型水泥集团应用。尤其是在华润集团应用后，回转窑中镁铁尖晶石砖的使用寿命从,8,个月延长到,12,个月以上，最长使用时间达到了,22,个月。该产品取代了镁铬砖，推进了水泥窑无铬化进程。,应用实例 镁铁尖晶石砖具有优良高温性能，挂窑皮性能和抗,27,新型耐火材料之三,镁铝尖晶石砖,新型耐火材料之三镁铝尖晶石砖,28,产品特点,关键技术问题及产品特点为：,相组成设计创新：,在高温热处理过程中，通过原位合成反应生成镁铝尖晶石，原位合成尖晶石过程中伴随的体积效应实现了材料的微裂纹增韧，同时基质中新生成的尖晶石相化学性质稳定，提高了材料的抗侵蚀性能；引入第二相氧化锆，通过马氏体相变增韧，增强材料的结构韧性，提高热震稳定性能；,产品特点：,热震稳定性能和抗侵蚀性能优异，很好地适配水泥窑过渡带温度波动大、侵蚀苛刻的使用环境。,产品特点关键技术问题及产品特点为：,29,高性能镁铝尖晶石砖性能指标,名 称,体积密度,g/cm,3,显气孔率,%,耐压强度,MPa,荷重软化温