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不定型耐材在石灰回转窑改造的应用

发布日期:2019/01/04 来源: 浏览

(刊登在中国石灰协会《石灰》杂志2012年第1期)
王在上
济南钢铁集团耐火材料厂  250200 山东省章丘市赭山路1号
摘要   改变石灰回转窑筒体耐材由小砖砌筑的模式,改造为预制砖、浇注料和隔热材料结合以锚固钩固定的模式,从而大幅降低窑皮温度,实现节能减排降耗。

     我公司有7条石灰回转窑,直径为Φ3×52m。筒体耐材从最初的镁铝尖晶石砖、磷酸盐复合砖、高铝砖到后来的致密粘土砖,多年来一直采用小砖砌筑,影响着耐材使用寿命,能耗降不下来,成为困扰石灰正常生产的一大难题。
1、原回转窑筒体耐材及结构
回转窑筒体耐材改造前为致密粘土砖。煅烧带(窑头—20m)每次在整体检修后窑皮平均温度都在240℃以上,在使用半年以后,煅烧带高温区可达300℃以上,致使大量的热能散失,能耗居高不下。虽几经实验,结果均不理想,如试验过在小砖和筒体结合处添加纤维棉、隔热板的方法,但是随着回转窑转力,耐火砖在窑内有轴向和横向窜动,相比不加隔热层时抽签次数明显加多,损坏得更快。
2、改造方案
石灰回转窑的热量损失主要来源于尾气携带热量及回转窑窑皮散热。受工艺条件的限制,尾气温度只能控制在260℃左右,要降低热耗,降低窑皮温度是主要途径。
      2011年8月,公司在与山东鲁铭高温材料科技有限公司进行了联合论证及实地考察后,决定采用其专利技术:LM-1预制砖与浇注料混合砌筑方式:窑内耐材通过锚固钩固定在筒体之上,不存在轴向和横向的窜动问题,保温材料的抗压不受限制,可以选取导热系数低的隔热材料作为保温层,从而提高保温效果。窑筒体均分放线后,LM-1预制砖直接焊接在窑体内壁上,浇注带采用1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢锚固钩固定LM-1浇注料,底部铺设低导热隔热板,总厚度240mm。借鉴成熟的回转窑球团生产线施工工艺和方法,保温层的导热率只有0.09w/m.k,煅烧带窑皮温度不高于200℃。
     按照上述方案,我公司与2011年9月对1#回转窑的窑体耐材进行了整体改造,由山东鲁铭高温材料科技有限公司负责全套耐材供应及施工。
3、技改效果和效益
  (1)窑皮温度大幅降低,节约了煤粉
       改造完成后,在回转窑煅烧带(窑头—20m)每隔1m做一个检测点测温,窑皮平均温度低于200℃。与原来相比,吨石灰煤粉消耗降低了20Kg。煤粉单价1000元/吨,吨灰节约20元,按年石灰产量12万吨计算,煤粉消耗降低增加效益:
20元/吨×120000吨/年=2400000元/年 
(2)提高了生产效率
      改造完成后,回转窑运行正常,一直没有发生过因耐材问题引起的停机检修情况。供煤粉电机的频率为30Hz,同规格运行回转窑为36Hz,供煤粉量明显减少,窑尾温度为878℃,同规格运行的回转窑温度为776℃,热能使用效率明显。在煤粉供应量降低的情况下日产量提高了30吨,并且相比以前石灰质量更稳定,比同类窑型CaO提高了2%。
 (3)解决了抽签掉砖问题
改造后,预制砖和浇注料与筒体焊接在一起,而且预制砖砖体周围有凹槽,使预制砖和浇注料紧密结合在一起,完全解决了以前小砖砌筑的抽签掉砖问题。    
通过对浇注料进行取样检验,其结果如下:
抗热震次数 ≥30次,1100℃×3h抗压强度≥100MPa。根据实验数据和该专利技术在其它石灰窑上的实际应用情况,煅烧段使用寿命可达两年以上。

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