[原創(chuàng)]技術立基 追求卓越——魯中耐材的水泥節(jié)能環(huán)保之路

　　上世紀后半葉開始，隨著新型干法預分解技術的逐步推廣，我國水泥工業(yè)步入大型化、現(xiàn)代化發(fā)展階段。為適應生產需要，水泥窯用耐火材料也實現(xiàn)了從粘土、高鋁質材料向鎂質材料的發(fā)展，各項性能得到不斷完善和提高。

　　但是，近年來隨著現(xiàn)代水泥工業(yè)對節(jié)能環(huán)保要求的不斷提升，現(xiàn)有鎂質材料在能耗和環(huán)保方面的缺陷，卻成為制約水泥工業(yè)產業(yè)轉型和發(fā)展方式轉變的軟肋。

　　據(jù)了解，目前水泥熟料熱耗國際先進水平約為2842kJ/kg，而國內先進水平僅為2970kJ/kg，差距中很大一部分是由耐火材料產品性能、配置不合理造成的，若能將耐火材料導熱系數(shù)進一步降低，無疑將大幅降低散熱損失，提高能源利用率。與此同時，基于龐大的產業(yè)規(guī)模，我國水泥工業(yè)因耐火材料損壞停窯造成的能源消耗同樣巨大，提高耐火材料使用壽命是實現(xiàn)當前水泥工業(yè)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。

　　另一方面，近年來國家對水泥生產減排要求日益嚴格。根據(jù)《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（征求意見稿）要求，水泥工業(yè)NOx排放量需執(zhí)行低于450mg/Nm³，重點區(qū)域低于320mg/Nm³的排放標準，這就要求分解爐盡可能采用還原氣氛煅燒，進一步限制了耐火材料中Fe₂O₃含量；此外，水泥工業(yè)鉻污染問題由來已久，歐盟限定水泥中Cr6⁺含量小于2ppm,而我國水泥中Cr6⁺含量普遍高于2ppm，長期以來對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成巨大危害。

　　據(jù)此，加快推動具有自主知識產權的高性能耐火材料和成套節(jié)能環(huán)保技術在水泥生產中的運行，成為加速水泥工業(yè)綠色發(fā)展的重要內容之一。

　　10月18日上午，由中國水泥協(xié)會主辦，山東省建筑材料工業(yè)協(xié)會協(xié)辦，魯中耐火材料有限公司承辦的魯中耐火材料有限公司“鎂鐵鋁尖晶石磚生產基地落成及水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術新聞發(fā)布會”在山東省淄博市召開。國家發(fā)改委高技術產業(yè)司原巡視員劉艷榮、國家工信部原材料司副司長呂桂新、國家科技部重大項目辦原巡視員劉玉蘭、中國水泥協(xié)會名譽會長雷前治、中國水泥協(xié)會秘書長孔祥忠及淄博市、淄川區(qū)相關領導出席基地落成儀式及發(fā)布會。鎂鐵鋁尖晶石磚生產基地的落成，標志著國內在水泥生產用耐火材料節(jié)能環(huán)保技術發(fā)展方面取得新的實質性突破。

魯中耐火材料有限公司“鎂鐵鋁尖晶石磚生產基地”落成（更多高清圖片）

　　魯中耐火材料有限公司“鎂鐵鋁尖晶石磚生產基地”生產工藝先進，自動化程度達到國際先進水平（更多高清圖片）

　　據(jù)了解，該基地位于山東省淄博市淄川區(qū)新材料產業(yè)園內，占地170余畝，共計投資4.84億元，經過了國家發(fā)改委等相關部門的初步審核、立項，被列為國家2013年產業(yè)振興和技術改造專項重點項目，是適應國家“十二五”規(guī)劃中對國民經濟“綠色增長，清潔發(fā)展”的要求，以及國家環(huán)保部提出的“禁止含鉻耐火材料生產”的要求投資興建的；基地產品--鎂鐵鋁尖晶石磚被列入“環(huán)保型無鉻耐火材料及制品”支持范圍，符合國家重點支持的高新技術新材料領域的發(fā)展方向。

　　此外，該基地生產工藝先進，自動化程度達到國際先進水平，所用設備全部采用符合國家規(guī)定的節(jié)能設備，采用清潔燃料燒成的自動控溫環(huán)保節(jié)能型隧道窯爐，能源消耗低；統(tǒng)籌利用系統(tǒng)余熱進行半成品干燥，能源利用率高。達產后年產鎂鐵鋁尖晶石磚二十萬噸，將成為國內首屈一指的無鉻化綠色耐材生產基地。

魯中耐材集團生產的鎂鐵鋁尖晶石磚（更多高清圖片）

　　而該基地生產的鎂鐵鋁尖晶石磚是由魯中耐火材料有限公司與北京科技大學共同研發(fā)的擁有自主知識產權的專利產品，標志著我國成為世界上第二個掌握Hercynite合成的國家，結束了我國在水泥窯用耐火材料無鉻化方面落后歐美近二十年的歷史，可以大幅度降低Cr6⁺對環(huán)境和人體的危害，又可以為國家節(jié)約寶貴的戰(zhàn)略儲備資源。

水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術新聞發(fā)布會現(xiàn)場（更多高清圖片）

　　北京科技大學陳俊紅教授在“水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術新聞發(fā)布會”上表示，“魯中耐材生產的鎂鐵鋁尖晶石磚已經達到世界先進水平，綜合性能優(yōu)越，可以完全替代傳統(tǒng)鎂鉻磚在水泥生產過程中的應用，結合魯中耐材水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保技術，將大幅提升我國水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保水平。”

　　鎂鐵鋁尖晶石磚--改變歷史 創(chuàng)造未來

　　據(jù)了解，鎂鐵鋁尖晶石磚具有低導熱率、耐高溫、抗腐蝕等優(yōu)良特性，可以顯著提高窯爐的保溫性能，大幅降低筒體溫度，降低熱損耗，節(jié)能效果顯著。此外，相比其它產品，鎂鐵鋁尖晶石磚的使用壽命延長了1.5倍，并且具有出色的掛窯皮性能，減少了停窯檢修次數(shù)，實現(xiàn)了水泥窯爐的穩(wěn)定、高效運行，對實現(xiàn)節(jié)能減排、降本增效意義重大。

　　而事實上，我國鎂鐵尖晶石磚研究相對較早，但一直未能解決核心難題，嚴重影響了水泥工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展進程。

魯中耐材集團（更多高清圖片）

　　2003年3月，魯中耐火材料有限公司會同北京科技大學正式啟動MgO Hercynite材料研究工作。該項目在國家節(jié)能、環(huán)保政策大背景下，結合魯中耐材集團技術優(yōu)勢，通過產學研相結合的方式，經過不懈努力，研發(fā)成功的鎂鐵鋁尖晶石磚已經可以完全替代目前大量應用的鎂鉻磚，結束了我國在水泥窯用耐火材料無鉻化方面落后歐美國家近二十年的歷史。

[Page]

 　　在實際運用過程中，鎂鐵鋁尖晶石磚具有傳統(tǒng)鎂鉻磚無法比擬的優(yōu)越性能。

　　節(jié)能方面，鎂鐵鋁尖晶石磚具有良好的荷重軟化溫度、高溫強度、熱震穩(wěn)定性和較好的掛窯皮性能以及低導熱性。減少熱散失，有效提高三次風溫度，提升余熱利用率。據(jù)了解，2012年10月唐山冀東啟新水泥有限公司5000t/d生產線燒成帶全部砌筑魯中耐材生產的鎂鐵鋁尖晶石黃鉆，至2013年9月已經平穩(wěn)運行12個月，目前燒成帶筒體最高溫度320℃，比國外某鎂鐵鋁尖晶石磚低40℃以上，余熱利用率和生產線運行效率顯著提升。

魯中耐材現(xiàn)代化生產車間（更多高清圖片）

　　環(huán)保方面，傳統(tǒng)燒成帶使用鎂鉻磚，Cr3⁺在高溫、堿性條件下轉變成Cr6⁺，嚴重危害人體健康。鎂鐵鋁尖晶石磚具有高于傳統(tǒng)鎂鉻磚的綜合性能，可以全面替代以往鎂鉻磚在水泥工業(yè)燒成帶中的運用，解決長期以來困擾水泥生產的鉻污染問題。

　　隨著國家對水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保要求的不斷加強，推廣新型高性能耐火材料將成為水泥工業(yè)發(fā)展的重點，魯中耐材年產20萬噸鎂鐵鋁尖晶石磚生產基地落成將為該型耐火材料在全國范圍內的廣泛運用提供有力保障，為國內水泥工業(yè)實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保開創(chuàng)嶄新未來。

　　耐火材料成套節(jié)能技術--科學配置 高效節(jié)能

　　眾所周知，水泥工業(yè)燒成系統(tǒng)內部環(huán)境復雜，不同部位對耐火材料的需求不盡相同，因此根據(jù)不同的煅燒環(huán)境采用符合特殊實際需要的高性能耐火材料顯得尤為重要。

　　以預熱器、分解爐為例，作為新型干法水泥窯的預分解系統(tǒng)，其主要任務是承擔入窯生料的預熱和碳酸鹽分解。內襯損壞主要是受堿、氯、硫的富集影響，因此，針對使用環(huán)境，采用高強耐堿磚才能對窯筒體起到有效的保護作用。

　　鑒于此，魯中耐材首先提出“水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術”，該技術是根據(jù) 國家“十二五”規(guī)劃中節(jié)能減排要求，以及中國建筑材料聯(lián)合會關于“第二代新型干法水泥 工藝”創(chuàng)新研發(fā)提出的全新理念，是水泥生產全流程耐火材料產品設計研發(fā)、生產配套、砌筑維護的全面解決方案，成功集合了魯中耐火材料有限公司高端節(jié)能環(huán)保產品，包括：鎂鐵鋁尖晶石磚、復合磚、全陶瓷預熱器內筒、低導熱抗剝落磚、低導熱耐堿磚等。

水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術新聞發(fā)布會現(xiàn)場（更多高清圖片）

　　據(jù)魯中材研發(fā)人員表示，該項技術推廣后，可徹底實現(xiàn)水泥生產流程無鉻化，水泥熟料能耗降低20 kJ /kg。各級領導及專家一致認為該技術符合國家環(huán)保政策，符合水泥生產工藝發(fā)展趨勢，節(jié)能效果顯著，應該在行業(yè)內大力推廣。

　　而據(jù)魯中耐材提供的數(shù)據(jù)顯示，以5000t/d水泥熟料生產線為例，該技術每年將節(jié)約標準煤1120噸，同時可以減少耐火材料使用量50噸，并有效降低綜合電耗。

　　立足技術進步，推動水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保更高水平發(fā)展

　　正如中國水泥協(xié)會名譽會長雷前治在“水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術新聞發(fā)布會”上所說，“推動中國耐火材料行業(yè)向國際先進水平發(fā)展，需要的不是單一的耐材產品，關鍵在于通過系統(tǒng)的研發(fā)，為水泥工業(yè)提供‘一攬子’計劃，魯中耐材在成套節(jié)能環(huán)保技術方面取得的突破，正式朝著這個方向走出的重要一步?！?

　　事實上，作為國內知名水泥用耐火材料企業(yè)，魯中耐材一直以來企業(yè)以科技創(chuàng)新為驅動，以節(jié)能減排為目標，以回報社會為己任，通過校企聯(lián)合、成立研究中心等方式，研發(fā)了一大批具有自主知識產權、綠色環(huán)保的新產品，并逐步實現(xiàn)了產業(yè)化生產，獲得了建材聯(lián)合會有關領導專家和省、市領導的高度評價。

魯中耐材現(xiàn)代化生產車間（更多高清圖片）

　　此次，鎂鐵鋁尖晶石磚生產基地的落成，更是標志著我國在水泥生產用耐火材料在節(jié)能環(huán)保方向邁出了堅實的一步。在國家對水泥節(jié)能環(huán)保重視程度的不斷加強的背景下，以魯中耐材“水泥生產用耐火材料成套節(jié)能環(huán)保新技術”為代表的耐火材料節(jié)能環(huán)保體系，將在水泥工業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展過程中發(fā)揮重要的作用。