水泥廠的燒成系統長期處于高溫運行狀態,選擇一種更好的保溫材料,在保溫厚度不增加甚至減少的情況下讓外殼溫度降下來,就可以有效減少散熱,維持更佳的系統熱工狀態,從而降低能耗,減少生產成本,達到節能環保、提產增效的目的。
燒成系統的隔熱材料傳統習慣是選擇微孔硅,酸鈣板或者陶瓷纖維板,其隔熱性能已經不能滿足當前隔熱節能的更高需要。新型的納米級微孔隔熱材料(簡稱:納米隔熱材料)的問世,為水泥窯燒成系統隔熱節能的更高要求以及系統提升產能提供了技術和物資支撐。
近日,甘肅祁連山集團永登水泥有限公司、中國葛洲壩集團水泥有限公司、湖北京蘭水泥集團有限公司三家水泥企業將水泥燒成系統原有隔熱材料更換為納米隔熱材料,取得了良好的隔熱效果,可供其他水泥企業參考借鑒。
甘肅祁連山集團永登水泥有限公司旋風筒隔熱
該水泥企業預熱預分解系統的旋風筒原先采用114mm耐火磚和112mm硅酸鈣板進行隔熱,為加強耐火襯隔熱效果,該企業對3號線C5東側旋風筒進行維修,采用25 mm納米隔熱板代替原來同等厚度的硅酸鈣板,持原硅酸鈣板的112 mm總隔熱襯厚度不變。

C5旋風筒納米隔熱板的施工

C5旋風筒隔熱襯改造效果
采用納米隔熱板替換原硅酸鈣板一段時間后發現,C5旋風筒散熱損失減少336W/m2,外殼溫度下降21℃,熱損失減少43%,加強耐火襯的隔熱效果。
中國葛洲壩集團水泥有限公司回轉窯隔熱
該水泥企業特種水泥新線60萬噸/年白水泥項目為減低回轉窯預分解帶的外殼溫度,在回轉窯過渡帶后預分解帶采用新型的WDS納米隔熱板和凹槽磚結構代替傳統隔熱結構,在現場施工時,將15 mmWDS納米隔熱板插入凹槽磚內,在回轉窯殼體和耐火磚之間形成隔熱層。

回轉凹槽磚和納米隔熱板組合形式
該生產線應用15 mmWDS納米隔熱板點火投產10天后,在回轉窯正常生產中,回轉窯外殼溫度掃描35~63 m處全是綠色的低溫區域,兩個銜接的區域之間沒有一點過渡顏色,充分體現了凹槽磚復合納米隔熱板的隔熱效果,相比傳統隔熱方法筒體表面溫度下降110 ℃,散熱損失減少4785W/m2,年減少散熱損失87萬元,約2月左右即可收回投資。

回轉窯外殼紅外掃描圖

回轉窯預熱帶隔熱效果
湖北京蘭水泥集團有限公司回轉窯隔熱
基于凹槽磚復合納米隔熱板在中國葛洲壩集團水泥有限公司生產線的出色表現,湖北京蘭水泥集團有限公司在兩條回轉窯過渡帶定期維修更換耐火磚時,決定全部采用凹槽磚復合15 mmWDS納米隔熱板,用于降低回轉窯過渡帶外殼的溫度。
施工一段時間后根據理論計算,相比較傳統耐火磚回轉窯過渡帶外殼溫度能下降70~110 ℃,可以大幅度降低回轉窯的外殼橢圓度變形,減少能源消耗。

據水泥人網了解,上述三家水泥企業所用納米隔熱材料均來自天津南極星隔熱材料有限公司(以下簡稱“南極星”),南極星成立于2006年3月,成立伊始代理德國公司的納米隔熱材料,吸收國外的先進技術,積累了各種行業隔熱材料應用的豐富經驗,后根據國內市場的發展,自主研究新產品1000、1200型納米隔熱材料,更好地滿足了國內市場的需要,解決了國內許多世界性的隔熱難題。

納米隔熱材料是采用納米技術,添加了獨特的反紅外輻射材料,采取特殊的工藝生產出來的納米級微孔隔熱材料,相比較于傳統陶瓷纖維和微孔硅酸鈣板這類微米級氣孔隔熱材料,納米隔熱材料的氣孔在20 nm左右,同樣溫度下的隔熱性能比傳統隔熱材料要好4倍。
截至目前,南極星納米隔熱材料在金隅冀東集團、海螺水泥、祁連山水泥、西南水泥、南方水泥等超過300多家大型水泥集團企業中投入應用,經多家水泥企業一致證明,在回轉窯燒成系統使用南極星納米隔熱材料可顯著降低回轉窯筒體散熱損失,減輕窯運轉負荷,實現節能降耗,值得進一步研究和推廣。


