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年第12期
耐火材料是建材产业窑炉的根底材料,它的品质与功用不单影响窑炉的寿命,并且是窑炉新手艺得以完结的要紧保证。在高温产业的进展和手艺先进的促成下,我国耐火材料陆续停止种类与装置的革新换代。频年来水泥及玻璃行业新工艺和新手艺的推广,以及节能降耗和环保方面的请求,都对耐火材料提议了更高的请求。
年是第二代新式干法水泥和第二代华夏浮法玻璃手艺(下列简称“两个二代”)研发攻关的收官之年,在这个直接投入24.6亿元、上千名科研人员投入此中、固结了全行业聪明和协力的研发项目中,耐火材料做为“两个二代”主体手艺改变研发的根底配套材料,担任着为“两个二代”手艺所有抵达寰宇抢先水准奠基根底的重担。在合做“两个二代”主体手艺,同步促成耐火材料研发的职责中,瑞泰科技股分有限公司(下列简称“瑞泰科技”)胜利开辟的系列高机本领火材料已胜利运用于水泥和玻璃窑的临盆推广,不单为我国第二代新式干法水泥和第二代浮法玻璃临盆手艺节能减排、升高能耗、提拔功效和系统整个运行靠得住性供给了保险,同时也促成了耐火材料行业本身的手艺改变和科技进展。
高抗蚀41#锆刚玉耐火材料玻璃窑用锆刚玉砖(AZS砖)是一种宽泛用于玻璃窑溶化部和清澈部池底、池壁、胸墙和小炉的耐火材料。此中,在腐蚀较量仁慈的部位,紧要运用33#AZS耐火材料;在腐蚀严峻的部位如拐角、窑坎、电极、鼓泡和流液洞等处,紧要运用41#AZS耐火材料。我国大型耐火材料企业临盆的33#AZS耐火材料已亲近寰宇顶尖企业同类产物水准,但国产41#AZS耐火材料与寰宇顶尖公执法国西普的产物仍存在很大差异,紧要展如今:国产41#AZS耐火材料的玻璃相初析温度、ZrO2含量低于西普的同类产物;国产41#AZS耐火材料在℃下玻璃相渗出量、Na2O和TiO2含量高于西普的同类产物;国产41##AZS耐火材料的玻璃相初析温度和ZrO2、SiO2、Na2O的准则差错高于西普的同类产物。
于是,瑞泰科技从其关键制备工艺改良、手艺改变动手,针对ZrO2的难熔和易偏析特性,采纳新式熔融手艺节减料液ZrO2成份偏析聚积,抬高料液化学成份的平匀性,连接帮忙办法,抬高41#AZS合做料的溶化速率,平稳产量,节减料液ZrO2成份偏析概率,进而有益于抬高41#AZS熔液温度和化学成份平稳性。优化变温退火方法,造成各相构成比例较公道、晶粒较茂密、成长又较量平匀的机关,能够与海外入口同类产物相媲美,显著抬高41#AZS耐火材料的及格率和内涵品质,管理了玻璃池窑中拐角、窑坎、电极、鼓泡、流液洞等关键部位现用41#锆刚玉耐火材料被赶快腐蚀的题目。
高抗蚀氧化铝系耐火材料蓄热室是玻璃临盆中熔窑的关键热换取部位,起着蓄热和蔼体通道的关键效用,是熔窑的呼吸系统,它对熔窑的功用及其玻璃成品的品质有着决议性的影响,其运用寿命是周全熔窑可否抵达策画寿命的关键要素之一。跟着节能环保的流行,玻璃窑采纳火油焦做为燃料成为一种趋向,火油焦是一种高碳氢化合物,是原油提炼后的副产物。火油焦价值实惠,但采纳火油焦给蓄热室格子砖的运用带来了严峻的副效用,火油焦所含的金属钒等杂质,会导致废气中造成五氧化二钒,严峻腐蚀蓄热室的格子体,格子砖的寿命降到平衡惟有2~3年,造成格子体的过早毁坏。蓄热室耐火材料寿命的赶紧收缩,又减弱或对消了玻璃产业采纳替换燃料后的经济收益。α-β氧化铝做为格子体具备很多长处,机关精细、主晶相平稳、热力学平稳性优异,可拉长运用火油焦前提下格子体的运用寿命。
然则,缔造氧化铝格子砖存在很浩劫点,紧要在于:①材料的溶化温度高;②浇铸时熔体和铸模激烈效用,使铸件常常浮现“粘砂”“鼓肚”“气泡”等缔造弊病;③退火时难以松驰热应力,铸件常常成批开裂;④格子砖单重低、形状不规定,制模难、浇铸慢,还常因频发裂纹使铸件多量报废。
在氧化铝耐火材料的制备经过中,由于合做料熔点高,溶化温度很高,其浇铸温度高达℃以上,于是氧化铝耐火材料临盆的电能耗损很高,采纳原有溶化工艺,产物单元能耗高达kWh/t。另一方面,氧化铝格子砖要在玻璃窑蓄热室受蚀格外严峻的格子体部位运用,须要优异的析晶机关及抗腐蚀性,以管理运用替换燃料后蓄热室换热材料被赶快腐蚀的题目,于是,瑞泰科技从熔化工艺和材料配方优化策画下手,管理运用替换燃料后蓄热室换热材料被赶快腐蚀的题目。
电弧功率决议了它的临盆率,而电弧功率又正比例于电压和电极电流。在往时的很多年来,始终是仰仗加大电极电流来抬高电弧功率的,由于采纳短电弧熔炼,时时造成短路,对供电电网的打击格外严峻,造成电网电压摇动和闪变,既影响了临盆,也增长了耐火材料的成本。瑞泰科技经过对溶化工艺把持程序的优化晋级,抬高电弧功率和临盆率,消除功率因数太高、溶化期电弧焚烧不平稳的形势,大幅度地节减电压闪变和对电网的打击,完连接做料逼迫熔融和赶快溶化。同时,瑞泰科技对氧化铝格子砖停止优化,使其机关精细,气孔率极低,玻璃相含量极低,赋与了材料极强的抗腐蚀本领。
玻璃窑炉在运用替换燃料后,极地面升高了格子体的预期寿命。由于在不断产的情形下很难算帐或退换顶部格子体,向例的耐火材料格子体设置要付出很高的修理价钱。高抗蚀氧化铝(Al2O3)格子砖,具备卓越的理化机能和内涵品质,可抵达在运用替换燃料手艺前提下玻璃临盆的运用请求,将是高级长运行周期的玻璃临盆线蓄热室格子砖首选。
精细熔融再连接碱性耐火材料精细熔融再连接碱性耐火材料主如果指精细熔融再连接镁质格子体,平凡镁质格子砖具备简单缔造、价值廉价的特性,被宽泛用于玻璃窑做为格子砖。运用火油焦后,镁质格子砖损毁速率很快,成为玻璃窑寿命的瓶颈。当今经过对残砖停止分解发掘:飞料熔渣是沿气孔侵略耐火材料内部与耐火材料反映,生成镁橄榄石、钙镁橄榄石、钒酸钙等低熔物资,摧残了镁质耐火材估中的直接连接,导致方镁石成为漂流在液相中的孤岛,最后导致镁质耐火材料蠕变,格子体垮塌、毁坏。
瑞泰科技踊跃张开钻研,停止精细熔融再连接镁质格子体的开辟。优化资料配方,抬高耐火材料对熔渣化学腐蚀的抵挡性;采纳洁净缔造手艺制备资料,以节减杂质含量,抬高耐火材料抗腐蚀、耐蠕变的本领;优化颗粒级配,完结“最密聚积”,升高显气孔率,抬高耐火材料的抗腐蚀性,同时增加高效活性剂吸附在粒子表面,使粒子间存在一种空间位阻斥力势能Uc,经过调动表面活性剂的浓度使Uc为适值,进而使粒子之间位能UT(列入大分子物资的总位能UT=UA+UR+Uc)赶紧增大,抵达防范颗粒之间产生重逢的方针;采纳高压成型和高温烧成等手艺,抬高耐火材料机关机关的平稳性,进而抬高其抗腐蚀、耐蠕变机能。
精细方镁石-复合尖晶石耐火材料跟着处境守护战术的推广,我国渐渐推广水泥窑用无铬碱性耐火材料,此中方镁石-镁铝尖晶石材料的耐高温、抗热震机能好,但挂窑皮、抗腐蚀机能差。方镁石-镁铁尖晶石或方镁石-铁铝尖晶石材料的抗热震、挂窑皮机能好,但耐高温、抗腐蚀机能差。于是,瑞泰科技采纳复合尖晶石手艺途径,使之兼具耐高温、抗热震、挂窑皮归纳机能,并采纳归纳办法抬高耐火材料的抗腐蚀性,开辟出新一代无铬碱性耐火材料——精细方镁石-复合尖晶石耐火材料。
开辟新式复合方法,使铁铝尖晶石颗粒边沿造成镁铝尖晶石,而主题仍坚持其原始机关,进而改进方镁石-复合尖晶石耐火材料的机关柔韧性。
开辟新式烧结轨制,在烧成及运用经过中,使Fe2+离子分散投入周边的氧化镁基质中,同时部份Mg2+离子分散投入铁铝尖晶石颗粒,与铁铝尖晶石分解残留的氧化铝反映生成镁铝尖晶石,这一反映伴有的体积膨胀导致了微裂纹的造成。铁铝尖晶石的分解经过、Fe2+离子和Mg2+离子的互相分散在高温下接连停止,使得方镁石-复合尖晶石耐火材料在周全高温运用经过中都具备优异的机关柔韧性。这些离子的活化效用对抬高内衬的柔韧性起着格外关键的效用。
方镁石-复合尖晶石耐火材料具备优良的抗腐蚀性、热震平稳性、挂窑皮机能等运用机能,齐备能够替换直接连接镁铬砖、镁铁尖晶石砖、镁铝尖晶石砖,满意大型水泥窑高温带的运用须要。
低导热多层复合莫来石砖当今我国大型水泥反转窑过渡带用耐火砖直接纳物料腐蚀、热负荷及呆板应力打击严峻,通常运用的硅莫砖、硅莫红砖或镁铝尖晶石砖导热系数大,会使筒体散热损失增长,燃煤增长;同时,窑筒体外壁温渡太高,有大概造成“红窑”或筒体变形,严峻影响水泥反转窑的平安运行。
瑞泰科技停止材料构成策画改变:经过对办事层及保温层构成的优化策画,管理了办事层导热系数大、热震平稳性差等困难;机关策画改变:经过对多层复合机关的钻研,管理了却构平稳性差,临盆制做成品率低的困难;制做工艺改变:经过对连接面连接强度的钻研,完结了同步成型、同步烧成,管理了由于连接面膨胀系数不同、连接强度低、膨胀萎缩不一致,造成开裂、变形的困难。最后成品归纳导热系数≤1.65W/(m·K),砌筑同体积分量比硅莫砖轻10%,比镁铝尖晶石轻20%,加重了水泥窑整个分量,拉长了筒体运用寿命,低导热多层复合莫来石砖运用周期抵达或超出硅莫砖、硅莫红砖或镁铝尖晶石砖,博得显著的社会经济效力。
临盆运用助力二代玻璃水泥手艺进展经过开辟一系列新式产物,瑞泰科技把握了先进手艺,并经过本身势力,渐渐停止了成效转折,确实促成我国玻璃、水泥行业的进展。
高抗蚀41#锆刚玉耐火材料和高抗蚀氧化铝系耐火材料在瑞泰科技湘潭分公司临盆线停止成效转折,临盆的产物已在国内玻璃企业停止了运用,取患了优异的运用成果。当今为了落实主题对于促成供给侧机关性改观的请求,促成耐火材料资产淘汰多余产能,加速耐火材料行业转型晋级,依照华夏建材团体“十三五”进展策略,瑞泰科技股分有限公司决议执行湘潭分公司“退城进园、转型晋级”策略。依靠于项目产物,设计成立科技成效资产化项目,临盆、推广使工具备龟龄节能功用的新式高机本领火材料,为促成我国玻璃产业机关调动和资产晋级供给材料根底。
精细熔融再连接碱性耐火材料和精细方镁石-复合尖晶石耐火材料依靠于河南瑞泰碱性耐火材料临盆线停止部份改革,停止扩展临盆。临盆线采纳主动配料系统、强力混料系统、全主动液压压力机成型系统及当代超高温地道窑烧成系统,完结了碱性耐火材料高效绿色和主动化临盆缔造。
低导热多层复合莫来石耐火材料依靠于郑州瑞泰临盆线停止资产化推广临盆。采纳主动配料系统、喷雾防尘系统、强力混料系统、全主动液压成型系统及主动化地道窑烧成系统,完结了低导热多层复合莫来石耐火材料高效绿色和主动化临盆缔造,郑州瑞泰被国度工信部评为“绿色工场”。
上述五种产物已在国内多家玻璃、水泥企业上窑试用,运用成果优异。高抗蚀41#AZS耐火材料、高抗腐蚀氧化铝耐火材料紧要用于溶化部和办事部池壁,经过与原本的关系临盆数据对最近看,优良玻璃临盆比例提拔到85%以上,节能效率抬高15%以上,从当今窑炉运行情形和耐火材料受腐蚀情形看,窑炉寿命可达9年以上。精细熔融再连接碱性耐火材料运用在吨/日的玻璃熔窑上,格子体机关增大了砖的换热面积,起到了抬高助燃空气温度和升高排烟温度的节能成果,经过与原本的临盆数据对照,蓄热室换取效率抬高2%~5%,节流燃料的同时升高了热修和冷修次数,新产物的运用拉长了窑炉运行寿命又抬高了周全窑炉的热效率,也抬高了产物的溶化率,增长了成品产量。精细方镁石-复合尖晶石耐火材料运用在吨/天的水泥临盆线上,运用寿命抬高了1~2个月,每条临盆线平衡3年可勤俭1次材料退换及动工,仅烧成带耐火材料可勤俭花费万元。低导热多层复合莫来石耐火材料已前后在朔方水泥、南边水泥、华新水泥、西南水泥、中联水泥等数十家水泥厂停止运用,筒体温度升高50℃~80℃,节能降耗减排成果显然。
瑞泰科技开辟的系列高机本领火材料,攻破了缔造玻璃窑、水泥窑用先进耐火材料的关键手艺,抬高了我国耐火材料产业的整个缔造水准,增加了我国耐火材料产物的比赛力,所有赞成我国建材、钢铁、有色、化工、电力等行业高温窑炉的手艺先进,格外是为第二代新式干法水泥和第二代华夏浮法玻璃手艺完结抵达寰宇抢先的指标供给了保险。瑞泰科技也将延续承袭“真诚博得商场,科技创做来日”策略进展观念,自始自终地以改变为动力,接连提拔企业改变本领和焦点比赛力,鼎力进展高端的附加值高的佳构缔造,完结耐火材料缔造的转型晋级,为我国耐火材料行业和高温产业的改变进展、手艺先进进献更鼎力气。
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