阮曉鋒，羅云海，涂永紅

（云南水泥建材集團(tuán)有限公司，云南 昆明 650034）

0 引言

迪慶香格里拉昆鋼鴻達(dá)水泥有限公司有一條2 500 t/d （Ф4.3 m×62 m） 新型干法水泥熟料生產(chǎn)線，帶4.5 MW 純低溫余熱發(fā)電，項(xiàng)目為EPC 總包工程，2014 年 8 月開(kāi)始建設(shè)，2016 年 5 月建成投產(chǎn)。

回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火磚為常規(guī)配置， 燒成帶使用鎂鐵晶尖石磚，上過(guò)渡帶使用硅莫磚。 自投運(yùn)以來(lái)，上過(guò)渡帶的筒體及托輪溫度一直偏高， 為保證連續(xù)運(yùn)行， 公司采取增加壓縮空氣管吹掃冷卻和托輪水池放水冷卻降溫的方式，減少熱損、降低煤耗以及減少筒體由于長(zhǎng)時(shí)間高溫造成的金屬疲勞和壓縮空氣的耗氣量等，與耐火材料供應(yīng)商共同討論決定，將回轉(zhuǎn)窯上過(guò)渡帶23~33 m 處的耐火磚由原來(lái)的硅莫磚更換為低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚，降低筒體溫度。

1 硅莫磚與低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚的性能指標(biāo)對(duì)比

硅莫磚與低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚的理化指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 硅莫磚與低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚的性能指標(biāo)對(duì)比

（1）硅莫磚主要材質(zhì)為碳化硅、莫來(lái)石、紅柱石、鋁礬土，導(dǎo)熱率為 1.7~2.8 W/（m·k），低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚分為三層：工作層、保溫層、隔熱層，工作層主要材質(zhì)為硅莫質(zhì)、導(dǎo)熱率為2.69 W/（m·k），綜合層導(dǎo)熱率為 1.58 W/（m·k）。

（2）在重量方面，低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚的重量比硅莫磚輕10%， 在降低筒體溫度的同時(shí)又減輕了回轉(zhuǎn)窯的整體重量，降低負(fù)載，一定程度上延長(zhǎng)筒體的使用壽命。

2 硅莫磚與低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚的效果對(duì)比

2.1 筒體溫度對(duì)比

換磚前后的溫度變化較為明顯， 筒體溫度由280~340 ℃降為 250~300 ℃。

2.2 二檔輪帶托輪

換磚后二檔輪帶托輪取消了水冷的方式。

2.3 指標(biāo)對(duì)比

檢修前后一個(gè)月的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 檢修前后數(shù)據(jù)對(duì)比

2.4 效益

通過(guò)在回轉(zhuǎn)窯23~33 m（上過(guò)渡帶）處使用低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚替代原來(lái)的硅莫磚后，筒體平均溫度降低了40 ℃，二檔輪帶托輪瓦溫下降10 ℃，取消了原來(lái)壓縮空氣吹掃筒體和托輪采取水池放水冷卻的方式，取得了較好的效果。 具體如下：

（1）減少熱損后產(chǎn)生的節(jié)煤效益見(jiàn)式（1）：

式中：Q—回轉(zhuǎn)窯23~33 m 筒體表面減少的散熱損失，kJ／h；￡—ε=0.95，風(fēng)速 w= 1.20 m/s，沖擊角 φ≤25 °回轉(zhuǎn)窯筒體表面散熱系數(shù) kJ/㎡·h·℃；F—回轉(zhuǎn)窯 23~33 m 筒體表面積，㎡；△T—溫差，℃；ξ—沖擊角 φ≤25 °，修正系數(shù) ξ=0.86。

換算成標(biāo)煤=580 272÷29 270=18.41（kg/h）。

換算成實(shí)物煤=29 300×19.8/21 978=24.54（kg/h）。

以現(xiàn)煤價(jià) 1 050 元/t 計(jì)算：24.54×24×1 050÷1 000=618.41（元/d）。

以窯年運(yùn)行 300 d 計(jì)算：738.36×300÷100 00=18.55 萬(wàn)元。

（2）取消4 臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)后的節(jié)電效益如下：

按 4 臺(tái)風(fēng)機(jī)每臺(tái) 11 kW 運(yùn)轉(zhuǎn) 300 d 計(jì)算 （4×11×24×300×0.48），每年節(jié)約電費(fèi) 15.21 萬(wàn)元。

每年節(jié)煤節(jié)電產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為33.76 萬(wàn)元。

（3）低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚和硅莫磚比，每米重量約輕0.6 t，能有效降低主傳電機(jī)工作電流。

（4）降低輪帶磨損及筒體變形速率：低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚由于導(dǎo)熱率低、重量輕，降低了輪帶受壓磨損及筒體高溫變形和氧化銹蝕的速度，延長(zhǎng)了拖輪及筒體使用壽命。

（5）延長(zhǎng)耐火材料使用周期：普通耐火磚使用到后期，厚度剩余120 mm 時(shí)，會(huì)因筒體溫度過(guò)高不能使用。低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚在耐火磚厚度剩余120 mm 時(shí)， 筒體溫度依然比普通耐火磚低50~80 ℃，可繼續(xù)安全使用3 個(gè)月以上，減少耐火材料消耗。

3 結(jié)論

低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來(lái)石磚在同一部位使用與原硅莫磚相比，導(dǎo)熱系數(shù)更低，保溫性能更好，窯筒體散熱較少，對(duì)窯系統(tǒng)降低熱耗有一定貢獻(xiàn)，對(duì)輪帶溫度降低、保護(hù)托輪瓦有一定幫助，值得推廣。但砌磚時(shí)此磚無(wú)法加工， 加工磚只能用硅莫磚代替，對(duì)此應(yīng)做改進(jìn)。