“生態(tài)水泥”生產(chǎn)線如何配套耐火材料
2007-09-06 00:00
水泥工業(yè)利用可燃廢棄物處理城市生活拉圾、處理廢水污泥、處理工業(yè)廢液、廢渣，替代原料、燃料，節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，已成“全球化經(jīng)濟(jì)”發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)政策?！吧鷳B(tài)水泥”生產(chǎn)的提出與工業(yè)化起始于美國(guó)，早在1996年年底美國(guó)已有173臺(tái)水泥窯焚燒廢棄物，2000年前后又專門建設(shè)了5條現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線處理廢棄物。
在歐洲，德國(guó)2000年水泥工業(yè)利用替代燃料比例已占熟料總能耗的20%，并計(jì)劃在3～5年內(nèi)將比例提高到30%～40%；瑞典則在現(xiàn)有替代率20%基礎(chǔ)上，計(jì)劃在2008年達(dá)到50%以上，2020年實(shí)現(xiàn)100%；瑞士計(jì)劃在2010年將水泥工業(yè)處置利用二次燃料的比例提高到60%，屆時(shí)要有2～3家水泥廠實(shí)現(xiàn)100%采用二次燃料，完全不用煤來(lái)燒制熟料。
在亞洲，日本對(duì)焚燒廢棄物生產(chǎn)水泥的工業(yè)試驗(yàn)早已開(kāi)始，并加快了“生態(tài)水泥”的研發(fā)工作。我國(guó)對(duì)“生態(tài)水泥”的認(rèn)識(shí)與重視程度目前已逐步與國(guó)際接軌，自1998年以來(lái)在上海、北京、安徽等地，相繼建設(shè)并開(kāi)啟了利用新型干法窯工藝處理廢棄物生產(chǎn)水泥熟料的工業(yè)試驗(yàn)，但相對(duì)于中國(guó)數(shù)以億萬(wàn)噸各種廢棄物的利用，處理廢棄物的設(shè)備還需加快建設(shè)和研發(fā)力度。
如何考量“生態(tài)水泥”生產(chǎn)線配套耐火材料是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。眾所周知，一是要改變?cè)悍廴紵臈l件后，堿硫比1：1的掌控更加困難；二是工作介質(zhì)（固、液、氣）的波動(dòng)性大，加重了對(duì)耐火材料的侵蝕與損壞；三是原料、燃料的不穩(wěn)定性對(duì)耐火材料的熱震穩(wěn)定性，抗剝落、抗結(jié)皮性要求更高，特別是抗?jié)B透性。其結(jié)果是：①需將燒成帶長(zhǎng)度延長(zhǎng)，由原6D～8D延長(zhǎng)至8D～10D；②將凸顯含ZrO2、TiO2惰性復(fù)合材料或具“二性”化合物性質(zhì)的Al2O3-ZrO2，MgO-ZrO2，Al2O3～MgO-ZrO2，Al2O3-ZrO2-SiO2（AZS）材料；③特種抗?jié)B、抗蝕綜合性能優(yōu)異，用于冶金傳統(tǒng)行業(yè)的燒結(jié)，澆注料嫁接到“生態(tài)水泥”生產(chǎn)變?yōu)榭赡?；④?duì)傳統(tǒng)耐火材料的介質(zhì)相，結(jié)合相抗酸堿性、硫化物、氯化物侵蝕，抗剝落性能的研發(fā)迫切提升。
針對(duì)國(guó)內(nèi)外的廢棄物品質(zhì)上的差異性，我國(guó)水泥界有必要按不同區(qū)域科學(xué)劃分。例如，南方酸性物質(zhì)、城市垃圾量大，北方堿性、塵土類物質(zhì)量較大，東北、西北、華北、中原地區(qū)有大量的廢棄物礦土渣利用，華南則是酸性、廢水污泥物和城市垃圾量的考量。區(qū)分、區(qū)別對(duì)待種類繁多的廢棄物，采用相適應(yīng)的“生態(tài)水泥”生產(chǎn)與之配套的耐火材料，不僅是技術(shù)問(wèn)題，也是管理決策問(wèn)題。
我國(guó)“生態(tài)水泥”發(fā)展隨著國(guó)家新能源和循環(huán)經(jīng)濟(jì)新產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，尚需一個(gè)漫長(zhǎng)而又艱苦的過(guò)程，自主創(chuàng)新及借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，是縮短我國(guó)利用城市垃圾焚燒灰和下水道污泥生產(chǎn)“生態(tài)水泥”及與之配套耐火材料的最佳途徑。
在歐洲，德國(guó)2000年水泥工業(yè)利用替代燃料比例已占熟料總能耗的20%，并計(jì)劃在3～5年內(nèi)將比例提高到30%～40%；瑞典則在現(xiàn)有替代率20%基礎(chǔ)上，計(jì)劃在2008年達(dá)到50%以上，2020年實(shí)現(xiàn)100%；瑞士計(jì)劃在2010年將水泥工業(yè)處置利用二次燃料的比例提高到60%，屆時(shí)要有2～3家水泥廠實(shí)現(xiàn)100%采用二次燃料，完全不用煤來(lái)燒制熟料。
在亞洲，日本對(duì)焚燒廢棄物生產(chǎn)水泥的工業(yè)試驗(yàn)早已開(kāi)始，并加快了“生態(tài)水泥”的研發(fā)工作。我國(guó)對(duì)“生態(tài)水泥”的認(rèn)識(shí)與重視程度目前已逐步與國(guó)際接軌，自1998年以來(lái)在上海、北京、安徽等地，相繼建設(shè)并開(kāi)啟了利用新型干法窯工藝處理廢棄物生產(chǎn)水泥熟料的工業(yè)試驗(yàn)，但相對(duì)于中國(guó)數(shù)以億萬(wàn)噸各種廢棄物的利用，處理廢棄物的設(shè)備還需加快建設(shè)和研發(fā)力度。
如何考量“生態(tài)水泥”生產(chǎn)線配套耐火材料是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。眾所周知，一是要改變?cè)悍廴紵臈l件后，堿硫比1：1的掌控更加困難；二是工作介質(zhì)（固、液、氣）的波動(dòng)性大，加重了對(duì)耐火材料的侵蝕與損壞；三是原料、燃料的不穩(wěn)定性對(duì)耐火材料的熱震穩(wěn)定性，抗剝落、抗結(jié)皮性要求更高，特別是抗?jié)B透性。其結(jié)果是：①需將燒成帶長(zhǎng)度延長(zhǎng)，由原6D～8D延長(zhǎng)至8D～10D；②將凸顯含ZrO2、TiO2惰性復(fù)合材料或具“二性”化合物性質(zhì)的Al2O3-ZrO2，MgO-ZrO2，Al2O3～MgO-ZrO2，Al2O3-ZrO2-SiO2（AZS）材料；③特種抗?jié)B、抗蝕綜合性能優(yōu)異，用于冶金傳統(tǒng)行業(yè)的燒結(jié)，澆注料嫁接到“生態(tài)水泥”生產(chǎn)變?yōu)榭赡?；④?duì)傳統(tǒng)耐火材料的介質(zhì)相，結(jié)合相抗酸堿性、硫化物、氯化物侵蝕，抗剝落性能的研發(fā)迫切提升。
針對(duì)國(guó)內(nèi)外的廢棄物品質(zhì)上的差異性，我國(guó)水泥界有必要按不同區(qū)域科學(xué)劃分。例如，南方酸性物質(zhì)、城市垃圾量大，北方堿性、塵土類物質(zhì)量較大，東北、西北、華北、中原地區(qū)有大量的廢棄物礦土渣利用，華南則是酸性、廢水污泥物和城市垃圾量的考量。區(qū)分、區(qū)別對(duì)待種類繁多的廢棄物，采用相適應(yīng)的“生態(tài)水泥”生產(chǎn)與之配套的耐火材料，不僅是技術(shù)問(wèn)題，也是管理決策問(wèn)題。
我國(guó)“生態(tài)水泥”發(fā)展隨著國(guó)家新能源和循環(huán)經(jīng)濟(jì)新產(chǎn)業(yè)政策的實(shí)施，尚需一個(gè)漫長(zhǎng)而又艱苦的過(guò)程，自主創(chuàng)新及借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)，是縮短我國(guó)利用城市垃圾焚燒灰和下水道污泥生產(chǎn)“生態(tài)水泥”及與之配套耐火材料的最佳途徑。
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