陶瓷内筒研制技术.doc

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1、陶瓷内筒研制技术预热器咐磨陶瓷内筒研制技术一、预热器内筒的使川现状及损坏机理1、采用预热器内筒的作用及亟待解决的问题预热器耐磨陶瓷内筒是新型干法线窑前预热系统研制的新型产品，该产品具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、节能降耗、长寿命等特点。在水泥行业为充分利用水泥生产小的余热，节约能源。徳国洪堡公司于上世纪五十年代以出窑高温废气为载热介质，在窑尾安装悬浮预热器(SuspensionPreheater.简称SP)來实现对水泥生料的加热，并忤先应用于①4.0X92.5m冋转窑上，使原湿法窑的单位热耗由6875KJ/kg.cl降低到4400kJ/kg.cl,而且生产

2、能力人幅度增加，获得了巨人的经济效益，开创了悬浮预热技术在水泥T业上的应用。1971年，日木石川岛播磨重丁•业公司在洪堡窑的基础上又改进成水泥预分解窑，简称NSP窑；NSP是NewSuspensionPreheater的缩写,即新型悬浮预热器的缩写NewSuspcnsionpre-heater,简称NSP。SP窑及NSP窑成为当今水泥工业的主要发展窑型。该工艺的主要特点即引入悬浮预热器；日前多为五级、四级等。悬浮预热器是新型干法水泥生产过程的核心设备之一，承担着物料加热、气固分离、物料输送及部分物理、化学反应等多项功能；其屮旋风内筒是预热器的关键部件，可以避免

3、物料的二次循环，以及再加热重新生成CaC03,导致能源浪费；同时还可以避免因物料流短路、紊流而导致分离效率降低、热耗增高，茯至管道堵塞、停产等。理论与实践结果研究表明：高温级旋风筒分离效率的提高比低温级旋-1-风筒对系统热效率的贡献要人得多。若末级不设内筒，则物料分离效率将降低10%,使热耗增加约20kJ/kg熟料，一条5000t/d干法线每年因此而浪费的工业余热就高达1000-2000吨标煤；更重要的是因无内筒而导致的管道堵塞、热效率降低茯至停产所浪费的标煤将成倍增加。因此，末级(指讥级或四级)预热器内筒对提高整个系统的热能利用率、平衡运转是非常关键的。日前

4、，预热器内筒仍然是以银倂耐热合金钢为主。由于耐热合金钢耐酸碱气氛的侵蚀性较差且不耐高温磨损，因此，合金钢内筒的使用寿命都很短，完好服役期限人约10〜14个月左右。与合金不耐高温、不耐酸碱腐蚀、耐磨性差等先天性不足相比，非金属基陶瓷材料具有耐高温、耐氧化，高温强度高、耐磨性好以及受酸碱气氛影响小等优点，因此，采用非金属基材料替代银侪合金用于内筒的制备C经成为业内硏究人员及生产企业的共识。但是，由于在材料及结构方面的设计问题，至今没有成功的应用。2、国外在内筒长寿化方血•的发展状况国内外新型干法水泥生产线的悬浮预热内筒的结构主要为整体式及分片式两种。分片式内筒一般

5、由几十块内筒挂板和固定块组成，各片之间相互联接，这样既可以保证内筒整体的强度，又可以吸收内筒因热胀冷缩引起的尺寸变化，为各国水泥设备制造商所普遍采用，如日木ONODA水泥公司，德国KIID公司和丹麦的FLS公司等。无论整体式还是分片式，内筒材质一•肓以谋侪系列耐热钢为主。由于内筒（尤其是末级内筒）工况条件极为恶劣，如高温物料流的魔损、氧化以及含K20、M20、S02、C12等气体的腐蚀，使用寿命很短且易导致生产故障而停产。因此，国外的一-2-些企业不得不取消末级内筒，如史密斯旋风预热器及丹麦FLS公司在LP（低压损）旋风筒上就采用了这种设计，但牺牲的则是分离率

6、降低，热耗增加。为解决内筒长寿化，丹麦哈斯勒（HASLE）公司于上世界九十年代末曾进行了以耐火材料（铝硅系，A1203二62%）为主的陶瓷内筒，其结构是以“工”或“[”型砖互相咬合而形成整体内筒。由于该砖块为机压成型且经高温烧成，受模具限制，砖块尺寸较小，组装不便且没有应力缓解、调控能力，因此，砖块使用中易断裂、掉砖其至整体脱落，一玄未能成功丿应用。另外，世界上水泥行业最重要的设备供应商——丹麦史密斯也曾以类似的方案在我国进行试验，最后也以失败告终。内筒长寿化一直未获进展。3、国内在内筒长寿化方面的发展状况鉴于内筒在新型T法线节能减排、降低生产成本中的重要地位

7、，国内企业一百在内筒长寿化方面不断探索、试验。2008年，我国水泥产景14亿吨，约占世界的50%,产景世界第一位。全国共有新型T•法线1000多条，干法线产量接近总暈的54%；将來还要在淘汰现有立窑基础上至少改造建成200条以上的新型干法线，加时中国将拥有新型干法线1200多条的生产规模。而庞人的生产规模也为长寿化内筒的研究、试验和新产品的推广提供了广阔的市场空间。针对悬浮预热器合金内筒使用寿命短，影响设备运转及增加水泥的生产能耗等问题，国内企业进行了类似丹麦哈斯勒和史密斯的试验，也未成功。到Id前为I上，以非金属材料替代合金钢尝试内筒长寿化的工作还没有获得成

8、功的先例。4、非金属基内筒长寿化存在的